Влияние конструктивных схем и параметров межосевых связей тележек на ходовые качества грузовых вагонов

• Автор: Рудакова, Екатерина Александровна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 150 с. : ил.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор исследований по влиянию конструкции и параметров тележки

на устойчивость и вписывание в кривые

1.2 Постановка задач исследования

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ МЕЖОСЕВЫХ СВЯЗЕЙ ТЕЛЕЖЕК НА УСТОЙЧИВОСТЬ И ВПИСЫВАНИЕ В КРИВЫЕ
2.1 Анализ и классификация конструкций трехэлементных тележек по типу межосевых связей
2.2 Влияние конструктивных схем тележек на собственные формы колебаний колесных пар

кг 2.3 Выводы

3 ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ С УЧЕТОМ МЕЖОСЕВЫХ СВЯЗЕЙ

3.1 Разработка моделей движения грузовых вагонов на тележках с

межосевыми связями
3.2 Выбор параметров ходовых частей по результатам анализа собственных форм колебаний и устойчивости движения вагона
3.3 Уточнение параметров ходовых частей по показателям динамических качеств вагона при движении по прямым участкам пути
3.4 Уточнение параметров ходовых частей по качеству вписывания в кривую

3.5 Выводы

4 КОНСТРУКТИВНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВЫБРАННОЙ СИСТЕМЫ И

^ ПАРАМЕТРОВ ПОДВЕШИВАНИЯ ТЕЛЕЖКИ С УПРУГИМ
СОЕДИНЕНИЕМ КОЛЕСНЫХ ПАР И БОКОВЫХ РАМ
4.1 Реализация конструктивной схемы упругой связи колесных пар и
боковых рам
4.2 Конструктивная реализация рекомендованных параметров
центрального подвешивания с билинейной вертикальной силовой характеристикой
и- 4.3 Конструктивная реализация угловой жесткости центрального
подвешивания при забегании боковых рам при наличии клина пространственного действия
5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХОДОВЫХ
КАЧЕСТВ ВАГОНА НА ТЕЛЕЖКАХ МОДЕЛИ 18-1711
5.1 Уточнение динамической модели вагона по результатам статических
'г испытаний узлов тележки модели 18-1711
5.2 Методика проведения ходовых динамических испытаний
5.3 Результаты сравнительных ходовых динамических испытаний и
обработки экспериментальных данных
* 5.4 Оценка некоторых показателей, характеризующих воздействие
вагона на путь
5.5 Сопоставление результатов математического моделирования с
результатами ходовых испытаний
5.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников

Актуальность проблемы. Планы развития железнодорожного транспорта России предусматривают создание типоразмерного ряда ходовых частей грузовых вагонов, включающего тележку с увеличенной до 25 т осевой нагрузкой и конструкционной скоростью 120 км/ч.
При движении порожних вагонов на тележках существующей конструкции (модели 18-100) по прямым участкам пути со скоростями свыше 70 км/ч возникает виляние колесных пар, которое увеличивает боковые силы и угрожает сходом с рельсов. При движении груженых вагонов по кривым участкам пути тележка принимает параллелограммную конфигурацию и возникают большие боковые силы, ведущие к интенсивному износу колес и рельсов. Без изменения конструктивной схемы при повышении осевой нагрузки до 25 т возможно появление боковых сил, превышающих допустимые для железнодорожного пути.
Конструктивным решением, позволяющим одновременно повысить устойчивость движения на прямом участке пути и улучшить вписывание в кривые участки с различными радиусами, является использование в тележке дополнительных связей между осями колесных пар. В связи с этим актуальными являются исследования по обоснованию конструктивной схемы и параметров ходовых частей грузовых вагонов с различными видами межосевых связей.
Целью работы является исследование влияния конструктивных схем и параметров межосевых связей в трехэлементных тележках на ходовые качества грузовых вагонов для разработки научно обоснованных технических решений, обеспечивающих устойчивость движения и снижение динамических нагрузок на рельсы в прямых и кривых участках пути.

связями конструкции Г. Шеффеля, так как в ней присутствуют продольные перемещения боковых рам относительно надрессорной балки и раму тележки нельзя считать жесткой.
В тележке с дополнительным механизмом смешанного типа в виде обратных рычагов, соединенных между собой поперечным торсионом, формой потери устойчивости является синфазное виляние колесных пар с «забеганием» боковых рам (рис. 2.20). То есть рычаги не предотвращают «забегания» боковых рам, характерного для обычных трехэлементных тележек. Присутствующая в тележке форма, отвечающая за качественное вписывание в кривую и ее частота зависят от жесткости торсиона, что подтверждает аналитические выводы. При низкой жесткости торсиона (40 кНм/рад) эта форма становится формой потери устойчивости (рис. 2.21), а при высокой -соответствующая ей частота лежит в области 30 - 50 Гц и форма обладает высоким демпфированием (рис. 2.22).
EV Nr. 1, Fn- 6.62 Hz, F0- 6.62 Hz, D - -0.0183, v - 49
phase: 0. deg phase: 90. deg
Рисунок 2.20 Форма потери устойчивости при высокой жесткости торсиона
EV Nr. 1, Fn- 4.57 Hz, F0- 4.68 Hz, D - -0.2153, v - 49
phase: 0. deg phase: 90. deg
Рисунок 2.21 Форма потери устойчивости при низкой жесткости торсиона