Совершенствование конструкции, системы обслуживания и ремонта ходовой части трамвайных вагонов

• Автор: Селищев, В.И.
• Шифр специальности: 05.22.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 c. : ил + Прил. 2 тома (30,13 с.: ил.)

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ИЗНОСА

БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ТРАМВАЙНЫХ ВАГОНОВ.

1.1. Классификация дефектов износа бандажей

колесных пар

1.2. Методика проведения экспериментов и анализ

первичного материала опытных данных

1.2.1. Износ поверхности катания бандажей

колесных пар трамвая. II

1.2.2. Износ реборд бацдажей КП трамвая .

1.3. Основные характеристики процесса износа
бандажей КП и зависимость их от пробега
1.3.1. Характеристика максимального изменения
профиля рабочей поверхности бандажа .
1.3.2. Зависимость относительного износа бандажей
КП от пробега
1.3.3. Конструирование рационального профиля
бандажа для трамвайного колеса.
1.4. Выводы.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА РЕЛЬСЫ ПУТИ
2.1. Определение вертикальных динамических нагрузок от воздействия вагонного колеса
на рельсы пути.
2.1.1. Определение кинетической энергии колебаний .
2.1.2. Определение потенциальной энергии колебаний
2.1.3. Определение энергии рассеивания при колебаниях системы
2.2. Определение горизонтальных динамических нагрузок от воздействия вагонного колеса на рельсы пути .
2.2.1. Постановка задачи и основные допущения
2.2.2. Выбор системы координат .
2.2.3. Построение математической модели .
2.2.3.1. Зависимости кинетической и потенциальной энергии, функций рассеивания по
уравнениям Лагранжа
2.3. Выводы.
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЯВЛЕНИЙ ИЗНОСА БАНДАЖЕЙ
КОЛЕСНЫХ ПАР. .
3.1. Вывод расчетной формулы износа поверхности катания бавдажа. Характеристика износа поверхности катания бандажа
3.1.1. Максимальные динамические вертикальные силы, возникающие в зоне контакта колеса с рельсом
3.1.2. Определение напряжений в контрольных
сечениях рабочей поверхности бандажа.
3.1.3. Зависимость износа бандажа у фаски от
величины пробега
3.2. Расчетная формула для определения характеристики износа вершины реборды .
3.2.1. Зависимость износа высоты реборды от
величины пробега
3.3. Расчетная формула определения характеристики
износа конической части реборды
3.3.1. Зависимость износа от величины пробега
конической части реборды
3.4. Выводы.
4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕОРИИ И ЭКСПЕРИМЕНТА И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ РЕКОМЕНДАЦИЙ.
4.1. Анализ показателей износа
4.2. Оценка профиля по безопасности схода
колеса с рельсов пути .
4.3. Оценка экономической эффективности
использования нового профиля
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Не менее детально чем износ поверхности катания изучался износ реборд бандажей вагонов трамвая по опытным данным, характеризующих пять сечений реборды. Вывод о влиянии типа ПС на процесс износа подтверждается на основе этого экспериментального материала (таблица 1. Действительно, износ реборды вагонов первого типа в наибольшей степени наблюдается в 1У сечении диагонально у первого правого колеса - 7 мм и у второго левого - 6,7 мм. На вагонах третьего типа (ЮТ-1, ЮТ-2) изнашиваются, как правило, реборды первой (направляющей) КП. В частности, износ реборды в 1У сечении правого колеса составил 8, мм, левого колеса-8 мм. Более интенсивно, в сравнении с другими типами трамвайных вагонов, изнашиваются реборды вагонов второго типа. Так, износ реборд в 1У сечении здесь составляет: 8,8 мм - у правого и 8, мм - у левого колеса направляющей КП. На второй оси в указанном сечении получено: 7, мм у правого и 7, мм - у левого колес. Детальный анализ процесса износа в зависимости от пробега будет изложен в разделах 3,4, тем не менее и здесь, как и в случае с износом поверхности катания бандажа, наблюдается устойчивая закономерность: вначале, при обточенном по исходному продлю бандажа, износ реборды происходит значительно интенсивней, чем в последующий период эксплуатации. Таким образом подтверждается вывод подраздела 1. Износ реборд в период прикатки связан с тем, что пара "колесо-рельс” на этом этапе эксплуатации имеет контакт в 3-х точках: на поверхности катания (у фаски), в зоне сопряжения вершины и конической части реборды и на конической части реборды. При этих условиях контакта создаются большие удельные давления в точках соприкосновения реборды и поверхности катания бандажа с головкой рельса, кроме того увеличивается удельный вес скольжения конической части реборды по головке рельса /6,/. В последующий период, когда на реборде уже возник прокат 1,2-2,5 мм, колесо касается боковой грани головки рельса в одной точке (в зоне выкружки), так как происходит уменьшение угла наклона конической части. Площадь контакта при этом увеличивается, что приводит к снижению основного вида износа реборды бандажа. По данным таблицы распределения значений износа бандажей по сечениям (приложение I) были определены максимально изношенные на период исследований рабочие поверхности КП трамвайных вагонов. Значения, указывающие на максимальный износ бандажей вагонов Т-3, Т2-, КТМ-2, сведены в таблицу 1. Отличительной особенностью бандажей КП с большим относительным износом явилось образование сложного профиля с различной крутизной конуса каждого участка. Это происходит потому, что после прикаточного периода касание колес вагонов с рельсами происходит, в основном, на участках от теоретического круга катания в сторону фаски. Среди всей совокупности изучаемых колес наибольший износ бандажа наблвдался у вагонов 3-го типа ( мм у фаски), что соответствует коничности бандажа 1/5,4. Реборды бандажей рассматриваемых трамвайных вагонов на период исследования имели различный характер и вид износа. Проектное очертание реборды в процессе износа колеса практически сохранилось на вагонах Т-3. На однотележеч-ных трамваях производства ГДР имеет место отрицательный износ реборд по высоте, на вагонах типа КШ-1-2 были обнаружены реборды с максимальным износом как по толщине, так и по высоте, причем наблюдаются случаи спрямления реборды. Угол наклона рабочей грани реборды КШ-1-2 при этом уменьшился до °, что не обеспечивает безопасность движения даже при минимальной скорости. Величина радиуса выкружки возросла до мм. Все бандажи с максимальным износом имели местные уширения (до 8 мм) у фаски, поверхность катания колеса за счет износа реборд по толщине и уширения бандажа увеличилась до - мм с одновременным смещением круга катания в сторону наружной грани бандажа. Статистические данные износов КП сведены в таблицы 1. По данным таблиц % всех колес имеют износ в 1-м сечении до I мм и лишь 0,5% колес вырабатываются до 3 мм. Во втором сечении реборды номинальный размер ее по высоте возрастает от 0,5 мм (6,%) до 4 мм (0,5%), что является следствием неравномерного износа поверхности катания бандажа и вершины реборды.