Обоснование мероприятий по совершенствованию тележек грузовых вагонов

• Автор: Додонов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с. : ил.

1 Введение.

2 Состояние вопроса. Постановка задач исследования.

2.1 Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций трехэлементных тележек

2.2 Постановка задач исследования.

3 Анализ конструкций и направлений совершенствовании тележек грузовых вагонов.

3.1 Обзор и сравнительный анализ конструкций отечественных и зарубежных тележек грузовых вагонов
3.2 Систематизация и анализ реализованных мероприятий по совершенствованию эксплуатационных параметров тележки модели 0.
3.3 Исследование современного состояния неисправностей ходовых частей грузовых вагонов

3.4 Выводы по главе.

4 Разработка методики обоснования мероприятий по совершенствованию тележки грузовых вагонов.
4.1 Формирование общего алгоритма обоснования конструкторскотехнологических мероприятий по повышению эксплуатационной надежности тележек грузовых вагонов.
4.2 Анализ работы опорных соединений конструкции тележки
4.3 Разработка расчетной модели для оценки влияния конструктивных зазоров в опорных соединениях тележки на ходовые качества
4.4 Разработка методики совершенствования технологии изготовления литых деталей рамы тележки.
4.5 Разработка расчетной модели боковой рамы тележки для исследования остаточных термических напряжений в процессе изготовления боковой рамы тележки.
4.6 Выводы по главе
5 Совершенствование конструкции трехэлементной тележки и технологии изготовления ее литых элементов с использованием разработанных методик
5.1 Разработка мероприятий по совершенствованию узлов опорного соединения буксабоковая рама и фрикционноклиновой системы тележек грузовых вагонов.
5.2 Расчетное обоснование технологических мероприятий направленных на повышение качество изготовления боковой рамы тележки.
5.3 Разработка системы контроля размеров деталей тележек грузовых вагонов при ремонте и эксплуатации
5.4 Выводы по главе.
6 Экспериментальная оценка эффективности разработанного комплекса мероприятий по совершенствованию трехэлементной тележки грузовых вагонов
6.1 Разработка общей методики экспериментальных исследований тележки грузовых вагонов
6.2 Ходовые динамические испытания
6.3 Эксплуатационные испытания защитных элементов узлов кинематического взаимодействия тележки
6.4 Статические и усталостные испытания боковой рамы тележки
6.5 Выводы по главе.
7 Реализация предложенных конструкторскотехнологических мероприятий и оценка экономической эффективности разработанных мер.
8 Заключение.
Список литературы


М. Дубицкий, Л. С. Константинов, Й. Пржибыл, Р. П. Тодоров, А. П. Трухов, В. М. Шестопал 1, 2, 5, 8, , , , , , , 3, 5, 4. Перечисленными выше учеными решены многие задачи по совершенствованию отливок, разработана масса рекомендаций по оптимизации литейных процессов с целью получения бездефектных отливок. В работах Л. С. Константинова, А. П. Трухова рассмотрены вопросы напряженнодеформированного состояния отливок при термических деформациях, а так же процессы трещинообразования. Однако разработанные меры по снижению количества дефектов в отливках не нашли широкого применения в области железнодорожного литья. В решении задач прочности и усталостной прочности боковых рам трехэлементных тележек аналитическими методами достигнуты значительные успехи, однако с появлением метода конечных элементов, существенный вклад для развития которого внесли зарубежные ученые Дж. Аргирис, Е. Вильсон, М. Айронс, Р. Клаф, К. Бате, Р. Гайан, О. Зенкевич, Л. Сегерлид, Н. Александров, Д. Б. Бирюков, К. А. Голоктионов, Л. А. Розин, Угодчиков, Шапошников, В. А. Постнов, Д. Н. Кислоцкий, Городецкий, В. В. Киричевский и другие 6, 8, , , , появились возможности с небольшими затратами времени решать более сложные смежные задачи, например задачи термоупругости. Значительные успехи достигнуты в области создания специализированного программного обеспечения для расчета вагонов коллективами под руководством Е. Н. Никольского, В. В.Г1. Лозбинева. В работах О. М. Савчука, А. Т. Есаулова, В. Д. Хусидова выполнены расчеты деталей колесных пар и букс. I, I и другие. В области моделирования литейных процессов известны такие зарубежные программные комплексы как i, i, , , , а так же отечественные ПОЛИГОН, V и другие данные программные комплексы позволяют получить распределение температурнофазовых полей в отливке и форме, количество незатвердевшей жидкой фазы, полей скоростей и давлений, места образования усадочных раковин и микропористости, а так же проследить движение шлаковых частиц и определить места их скопления. Не смотря на широкие возможности и большое количество программных продуктов, позволяющих моделировать литейные процессы, в области железнодорожного литья применение данных методов развито не достаточно широко. Это связано в основном с достаточно высокой стоимостью данных программных продуктов. Однако современные программные продукты реализующие метод конечных элементов позволяют прогнозировать места наиболее вероятного возникновения усадочных дефектов отливок, на основании расчета полей температур, без применения специализированного программного обеспечения для моделирования литейных процессов. Поэтому разработка методики прогнозирования мест возникновения усадочных дефектов с применением программ реализующих метод конечных элементов например позволит выполнять работы по совершенствованию конфигурации отливки без применения дорогостоящих специализированных программ. Основное внимание в данных работах уделялось выбору конструктивных схем и рациональных параметров тележек, проблеме износов колес, разработке новых конструкций тележек, уточнению методик расчета динамической, статической и усталостной прочности несущих элементов тележек, исследованиям безопасности движения вагона при различных технических состояниях ходовых частей и пути. Проанализировав результаты ранее проведенного краткого обзора, можно констатировать, что на данный момент не в полной мере решенными являются вопросы мониторинга неисправностей ходовых частей при поступлении в ремонт и в эксплуатации, реальных сроков службы деталей тележки влияния эксплуатационных изменений параметров соединений букса боковая рама и клиннадрессорная балка тележек грузовых вагонов на ходовые качества разработки системы контроля за состоянием ходовых частей тележек разработки мер защиты деталей тележки от чрезмерных износов разработки методики оптимизации геометрической формы отливки боковой рамы, а так же разработки технологических мероприятий направленных на уменьшение количества дефектов изготовления боковых рам.