Повышение усталостной долговечности боковой рамы тележки грузового вагона

• Автор: Пранов, Вадим Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ФОРМУЛИРОВКА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ исследований в области расчета нагруженности и долговечности деталей и узлов железнодорожного подвижного состава

1.2 Формулировка и постановка задач исследования

2 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАЗОВОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

2.1 Выбор плана испытаний.

2.2 Выбор закона распределения

2.3 Методика оценки эксплуатационной надежности.

2.4 Выводы

3 АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА.

3.1 Анализ данных, полученных из опыта эксплуатации боковой рамы тележки грузового вагона
3.2 Оценка надежности боковой рамы в эксплуатации.
3.3 Выводы
4 МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЖЕННОСТИ И
УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ
4.1 Анализ результатов усталостных стендовых испытаний боковых
4.2 Методика оценки усталостной долговечности литых деталей вагонов
4.3 Методика оценки динамической нагруженности боковой рамы в эксплуатации
4.4 Выводы
5 ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БОКОВОЙ
РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА.
5.1 Оценка и анализ динамической нагруженности боковой рамы в эксплуатации
5.2 Повышение усталостной долговечности боковой рамы по результатам уточненных стендовых испытаний
5.3 Повышение надежности боковой рамы путем снижения ее динамической нагруженности в перспективных конструкциях тележек грузовых вагонов
5.4 Повышение усталостной долговечности боковой рамы путем снижения напряженного состояния ее опасных зон с учетом динамической нагруженности в эксплуатации
5.5 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Поэтому продолжает сохраняться актуальность работы по дальнейшему повышению надежности боковых рам. В диссертационной работе для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие основные задачи. Создать конечно-элементную модель, позволяющую оценить напряжения, действующие в разных зонах боковой рамы. Разработать методику оценки надежности литых деталей тележек по данным разового обследования технического состояния вагонов в эксплуатации. На основе разработанной методики выполнить анализ эксплуатационной надежности боковых рам и рассчитать вероятность отказа деталей по опасным зонам. Создать методику оценки динамической нагруженности литых деталей в условиях общесетевой эксплуатации. Разработать уточненную методику усталостных стендовых испытаний. Выполнить апробацию разработанных расчетных моделей и методик на примере повышения усталостной долговечности боковой рамы. Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось путем комбинирования аналитических методов, основанных на теории надежности, теории эксперимента, численного моделирования и использования данных натурных испытаний. Научная новизна работы заключается в следующем. Разработана методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей тележек, позволяющая оценивать показатели по данным разового обследования. Использован системный подход при разработке методики оценки динамической нагруженности литых деталей, позволяющий определять амплитудные нагрузки, которые по повреждающему воздействию эквивалентны всему спектру переменного нагружения деталей за весь срок службы, основанный на результатах статистических данных, натурного обследования, стендовых испытаний, аналитических методах и методах численного моделирования. На основе полученных амплитудных динамических нагрузок разработана уточненная методика усталостных стендовых испытаний, позволяющая при нагружении боковой рамы воссоздать полную картину напряженного состояния в эксплуатации. Практическая ценность. Установлен закон распределения наработки до отказа боковых рам в эксплуатации и определены его параметры, что позволяет оценивать любую интересующую характеристику надежности. Предложена уточненная схема нагружения и стенд для проведения усталостных испытаний боковой рамы тележки. Даны практические рекомендации по повышению усталостной долговечности боковой рамы. Результаты исследования были использованы на ОАО «НПК «Уралвагонзавод» при разработке методики и стенда для проведения усталостных испытаний литых деталей тележки грузового вагона (см. Приложение А). На защиту выносится. Методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей по данным разового обследования технического состояния. Методика оценки амплитудных нагрузок, действующих на литые детали тележки, которые по повреждающему действию эквивалентны реальному спектру нагружения в эксплуатации. Методика и стенд для проведения усталостных испытаний боковой рамы тележки грузового вагона. Достоверность полученных результатов подтверждается результатами экспериментальных исследований усталостной долговечности, статического напряженного состояния боковой рамы. Полученная погрешность опытных и расчетных значений напряжений в боковой раме не превышает %. В качестве источника информации для оценки эксплуатационной надежности литых деталей вагонов использовались результаты ежегодных (разовых) обследований технического состояния вагонов при поступлении вагонов в деповской ремонт. При этом объем используемой выборки обеспечивает достоверность результата с доверительной вероятностью не ниже 0,. Апробация работы. Безопасность движения поездов», г. Нижний Тагил ( г. Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», г. Екатеринбург ( г. Молодые ученые транспорту», г. Екатеринбург (- гг. ОАО «НПК «Уралвагонзавод» ( г. Публикации. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, состоящего из 3 наименований, и приложения. Содержит 5 страниц машинописного текста, рисунков, таблиц.