Нагруженность боковой рамы и полиуретановых упругих комплектов при введении в трёхэлементную тележку буксовой ступени подвешивания

• Автор: Васильев, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 234 с. : ил.

Содержание работы

Введение

1. Обзор работ, формулировка задач, выбор методов и алгоритма исследования.

2. Обзор конструкций боковых рам, выбор их направлений совершенствования

2.1 Основные неисправности боковых рам при эксплуатации

2.2 Обзор конструкций боковых тележек грузовых вагонов и

направлений их совершенствования.

2.3 Выводы.

3. Разработка математических моделей для исследования

нагруженности боковых рам и полиуретановых упругих комплектов

3.1 Разработка математической модели боковой рамы для

, исследования статической и динамической нагруженности ,
разработка схем граничных условий.
3.2 Разработка математических моделей для исследования
нагруженности полиуретановых упругих комплектов и разработка схем граничных условий.
3.3 Выводы.
4. Расчты статической и динамической нагруженности
боковой рамы и полиуретановых буксовых упругих комплектов
4.1 Расчты статической и динамической нагруженности
боковой рамы
4.2 Расчт жесткости полиуретановых упругих буксовых
элементов, определение жсткости элементов
4.3 Выводы.
ф 5. Разработка общей методики проектирования боковой рамы
трхэлементной тележки.
5.1 Разработка общего алгоритма проектирования боковой рамы
трхэлементной тележки, используя е напряжнно
деформированное состояние
5.2 Выводы.
6. Экспериментальная оценка статической и динамической
нагруженности боковой рамы тележки модели .
6.1. Статические испытания боковой рамы тележки .
Сравнение расчтных и экспериментальных данных
6.2. Усталостные испытания боковой рамы тележки .
Сравнение расчтных и экспериментальных данных
6.3 Выводы.
7. Экспериментальная оценка статической и усталостной
щ прочности полиуретановых рессорных комплектов
7.1 Разработка методики статических испытаний
полиуретановых буксовых комплектов. Статические
испытания полиуретановых буксовых комплектов, оценка результатов
7.2 Разработка методики усталостных испытаний
полиуретановых буксовых комплектов Усталостные
испытания полиуретановых буксовых комплектов, оценка результатов
7.3 Выводы.
Заключение.
Список использованных источников


В боковых рамах тележек грузовых вагонов с буксовым подвешиванием применяются буксовые узлы съёмного и несъёмного типов, представленных на первом уровне классификации, причём несъёмные буксовые узлы составляют абсолютное большинство среди всех эксплуатирующихся на железных дорогах мира. Рис 2. Буксовые узлы съёмного типа не используются в грузовых тележках отечественных производителей. Основным достоинством данного типа буксовых узлов является их взаимозаменяемость и высокая степень унификации. А также такая конструкция позволяет в рамках одного рабочего места оперативно выполнять неразрушающий контроль буксовых узлов и восстанавливать опорные поверхности ее буксовых проемов. Основным недостатком является низкая надёжность и прочность крепления буксового узла к боковой раме. Крепёжные отверстия являются опасных концентратором напряжений, ввиду этого боковые рамы с данным типом буксового узла могут эксплуатироваться только под вагонами с низкой грузоподъёмностью. Применение съёмного буксового узла нецелесообразно под вагонами с большой грузоподъёмностью, ввиду резкого увеличения массы боковин для обеспечения необходимого уровня прочности. Наибольшее распространение на мировых и отечественных железных дорогах получили несъёмные буксовые узлы, ввиду их удобства изготовления совместно с боковой рамой и высоких прочностных характеристик. Основным недостатком данного вида буксового узла является, как было указано выше, высокая степень отбраковки боковых рам по причине износа опорных поверхностей буксового узла а также больших материальных затрат при их ремонте. В боковых рамах тележек грузовых вагонов с буксовым подвешиванием применяются буксовые узлы челюстного и бесчелюстного типов, представленных на втором уровне классификации. Как показывает практика, боковые рамы с буксовыми узлами челюстного типа показывают лучшие прочностные характеристики по сравнению с боковыми рамами бесчелюстного типа, но при этом не лишены недостатков. Главными и существенными недостатками буксового узла челюстного типа, является высокая масса, в сравнении с бесчелюстным типом буксового узла. А также наличие концентраторов напряжений в местах перехода буксового узла в боковую раму, при условии отсутствия подрессоривания буксового узла. Основными же недостатками буксового узла бесчелюстного типа является сложность изготовления, обязательное присутствие буксового рессорного подвешивания и устройств, препятствующих относительным перемещениям буксы относительно буксового узла, для обеспечения необходимой прочности узла. Основным достоинством является пониженная масса по сравнению с челюстным аналогом. Рис. Для оценки взаимодействия боковой рамы тележки грузового вагона и центрального рессорного подвешивания выполнена двухуровневая классификация, которая представлена на рис. В боковых рамах тележек грузовых вагонов применяются формы узлов центрального рессорного подвешивания замкнутого, открытого и люлечного типов, представленных на первом уровне классификации. Как показывает практика, наиболее применяемые в эксплуатации являются замкнутые формы узлов центрального рессорного подвешивания, которые включают в себя прямоугольную, клиновидную и круглую форму рессорных проёмов, представленных на втором уровне классификации. Более половины эксплуатирующихся во всём мире трёхэлементных тележек имеют боковые рамы с прямоугольной формой центрального рессорного проёма. Также к недостаткам такого вида проёма можно отнести увеличение массы и габаритных размеров боковой рамы тележки для равномерного распределения полей напряжения (не превышающих допустимых) ввиду больших геометрических размеров рессорного проёма. Основными достоинствами является пониженный центр масс боковой рамы и возможность одновременной установки в рессорном проёме пружинного комплекта, клиновых и фрикционных гасителей колебаний. Круглые формы рессорного проёма используются при отсутствии центрального рессорного подвешивания, хотя в качестве демпфирования колебаний может быть использована эластомерная прокладка, осуществляющая связь между надрессорной балкой и боковой рамой тележки. Круглые формы центрального рессорного проёма используются в основном для раздельного галопирования боковин в эксплуатации.