Силовое взаимодействие пути и грузового вагона с упругими связями колесных пар с рамой тележки

• Автор: Коваленко, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Краткий обзор работ в области исследования и моделирования

динамики грузовых вагонов.

1.2 Международный опыт реализации повышенных осевых нагрузок

1.2.1 Опыт работы ТТС1 по подготовке сети к реализации повышенных осевых нагрузок.

1.2.2 Реализация программы ТТС1 по увеличению срока службы колес и рельсов.

1.2.3 Выводы по программе ТТС1.

1.3 Отечественный опыт реализации повышенных осевых нагрузок

1.4 Проблемы в области динамики подвижного состава и его воздействия на путь, пути их решения. Цели и задачи исследования.
Выводы по главе
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СВЯЗИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ С РАМОЙ ТЕЛЕЖКИ
2.1 Описание математической модели.
2.2 Выбор параметров упругой связи букса боковая рама тележки
Выводы по главе
3 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА В СВЯЗИ БУКСАБОКОВАЯ РАМА НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ПУТЬ
3.1 Исходные данные
3.2 Методика исследований и критерии оценки динамических качеств экипажей.
3.3 Результаты математического моделирования экипажей
3.3.1 Прямой участок пути
3.3.2 Кривая радиусом 0 м
3.3.3 Кривая радиусом 0 м
Выводы по главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИНАМИКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПУТЬ ВАГОНОВ С ОСЕВЫМИ НАГРУЗКАМИ ТС.
4.1 Методика проведения испытаний
4.2 Результаты динамических и по воздействию на путь испытаний
4.2.1 Порожний режим.
4.2.2 Гружный режим.
Выводы по главе
Общие выводы
Список литературы


В кривых установка каждой из указанных выше дополнительных связей улучшает динамические показатели вагона в горизонтальной плоскости и приводит к увеличению критической скорости движения вагона. Как выяснилось в дальнейшем, результаты стендовых испытаний [7, 8], проводимых на ПО "Уралвагонзавод", показали, что в тележках имеет место упруго-диссипативная связь при поворотах боковин как относительно надрессорных балок, так и колесных пар. Таким образом, было дано обоснование необходимости учета упруго-диссипативных связей боковых рам тележек с колесными парами в горизонтальной плоскости. Конструкция буксового узла с упругими элементами запатентована в Англии, Канаде, США, Франции и Швеции. В России конструкция буксового узла с упругими элементами, разработанная во ВНИИЖТе Абашкиным В. В. и Травиным П. И., защищена авторским свидетельством № в г [1, 2]. Упругая прокладка представляла собой резиновое полукольцо с изменяющейся по длине толщиной. Максимальная толщина прокладки под центральным роликом мм (до этого, в г. Уральском вагоностроительном вагоне была изготовлена партия колесных пар с опытными буксовыми узлами, в которых применялась резиновая прокладка постоянной толщины - мм). Жесткость упругих резиновых прокладок была выбрана д. H.H. Кудряцевым расчетным путем [] и составляла - МН/м. Усовершенствование буксовых узлов с применением упругих прокладок проводилось для повышения надежности и долговечности буксовых подшипников, что было подтверждено комплексом исследований и эксплуатационных испытаний [1]. В работе [5] приведены результаты динамических и по воздействию на путь испытаний вагонов с такими буксовыми узлами, проведенных отделением комплексных испытаний ВНИИЖТа. Установлено, что упругие прокладки оказывают влияние в основном на динамику необрессоренной массы вагона, на рамные силы и на силы, действующие в зоне резких возмущений (например, в стыковых неровностях пути). Анализ данных испытаний показал, что применение упругих буксовых узлов снижает динамические силы в необрсссоренных частях вагонов и соответствующие показатели воздействия на путь. Так, коэффициент динамической добавки вертикальных сил клн но необрессоренной массе у вагонов с упругими буксовыми узлами при скоростях - 0 км/ч меньше, чем у вагонов с типовыми буксовыми узлами на - % на деревянных шпалах и на -% на железобетонных. Эта разница получается за счет того, что резиновая прокладка способствует уменьшению вертикальных сил, передающихся от колеса на боковую раму тележки. Показатели напряженного состояния пути в вертикальной плоскости при воздействии вагонов с упругими буксовыми узлами в средней части рельсовых звеньев по сравнению с типовыми буксовыми узлами изменились весьма незначительно. Разность значений кромочных напряжений и нагрузок от рельсов на шпалы составляет не более 5%. Оценка этой разности по критерию Стыодента показала их статистическую незначимость. На кривой радиуса 0 м ни по вертикальным силам, измеренным с помощью тензометрических колесных пар, ни по показателям напряженного состояния пути статистически значимых отклонений между вагоном с упругими и типовыми буксами не установлено. Анализ боковых сил, измеренных по деформациям дисков колес, не выявил отличий в значениях между вагонами с типовыми и упругими буксами (разность не превышала 4%) при скоростях до 0 км/ч. При скоростях 0 -0 км/ч на пути с железобетонными шпалами относительное снижение боковых сил у вагонов с упругими буксовыми узлами составляло 9 - % по сравнению с вагонами, оборудованными типовыми буксами. При движении по прямым участкам пути с деревянными шпалами рамные силы у вагона с упругими буксовыми узлами такие же, как у вагонов с типовыми буксами. При движении по прямым участкам пути с железобетонными шпалами со скоростями - 0 км/ч максимальные значения рамных сил у вагонов с упругими буксовыми узлами меньше, чем у вагонов с типовыми буксовыми узлами на - % по первой колесной паре и на - % по второй. Это объясняется тем, что при движении по более жесткому пути, каким является путь с железобетонными шпалами, резиновая прокладка способствует уменьшению рамной силы при жестких ударах колеса о рельс.