Влияние конструктивных схем и параметров тележек грузовых вагонов с буксовым подвешиванием на их устойчивость, ходовые качества и нагруженность

• Автор: Орлова, Анна Михайловна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 166 с. : ил

Введение.

1 Состояние вопроса, формулировка задач, выбор методов и алгоритма исследования.

2 Анализ направлений проектирования ходовых частей грузовых вагонов

2.1 Обзор и статистический анализ конструктивных схем ходовых частей грузовых вагонов
2.2 Анализ условий российских железных дорог и требований к вагонам нового поколения в обоснование критериев рациональности конструктивных схем
2.3 Выводы
3 Разработка математических моделей грузового вагона на тележках с буксовым подвешиванием для исследования устойчивости и ходовых качеств на прямолинейных и криволинейных участках пути

3.1 Уточнение линейной модели движения колесной пары по рельсовому пути .

3.2 Моделирование фрикционного элемента с переменным прижатием для описания работы скользунов, пятника и фрикционных гасителей подвешивания
3.3 Модификация метода численного интегрирования для учета переключений во фрикционных элементах связи
3.4 Разработка модели движения вагона на тележках с буксовым подвешиванием в программном комплексе МГЮУЫА
3.5 Выводы
4 Определение рациональных параметров ходовых частей с буксовым подвешиванием для эксплуатации со статической осевой нагрузкой т и жоростями до 0 кмч на железных дорогах колеи мм.
4.1 Предварительная оценка рациональных параметров ходовых частей по критериям устойчивости движения и степени демпфирования форм колебаний вагона.
4.2 Уточнение параметров ходовых частей по критериям ходовых качеств при движении по прямым участкам пути.
4.3 Исследование безопасности движения по криволинейным участкам пути
4.4 Анализ динамической нагруженности рамы тележки и балансира буксы.
4.5 Выводы
5 Определение параметров, реализуемых конструктивными схемами буксового подвешивания
5.1 Схема буксового подвешивания с поводковой направляющей.
5.2 Схема буксового подвешивания с рычажным гасителем колебаний
5.3 Схема буксового подвешивания с клиновым гасителем колебаний
5.4 Схема буксового подвешивания с резинометаллическими направляющими
5.5 Сравнительный анализ схем буксового подвешивания.
5.6 Выводы
6 Расчетноэкспериментальная оценка динамических качеств вагона на тележках с буксовым подвешиванием с резинометаллическими направляющими.
6.1 Экспериментальные исследования конструктивной схемы подвешивания тележки Р .
6.2 Экспериментальное определение динамических свойств тележки Р .0
6.3 Расчетная оценка ходовых качеств вагона на тележках Р .
3.4 Выводы
Заключение .
Список использованных источников


Второй подход заключается в исследовании вынужденных колебаний экипажа при движении по кривым переменной кривизны. При этом часто искусственно задается сочетание неровностей рельсовых нитей, внешних факторов например, давление ветра и режимов движения, предположительно вызывающее сход экипажа с рельсов. Исследованию движения в кривых посвящены работы
Ю. С. Ромена, В. А. Лазаряна, Радченко, Е. П. Блохина, Л. Камаева, Н. М. Хачапуридзе, С. М. Куценко, Л. Е.П. Дудкина, В. А. Двухглавого, . II. Гребенюка, Г. Шеффеля , , , , 8, 8, 2. Теоретические исследования движения вагонов требуют обоснованных методов их подтверждения. О работоспособности расчетной модели и точности полученных результатов можно судить только по результатам эксперимента. Комплексные экспериментальные исследования динамики подвижного состава и его взаимодействия с верхним строением пути проводятся лабораториями ВНИИЖТ, ДИИТ , , , , 8. Для определения ходовых качеств экипажей и динамических напряжений в элементах конструкций тележек и вагонов проводятся ходовые динамические и ходовые прочностные испытания, отдельным видом являются испытания по воздействию подвижного состава на путь. В России испытания тележек проводятся с года, методика проведения таких испытаний стандартизована 1. Менее распространенными и спорными являются методики оценки ходовых качеств по результатам испытаний вагонов на Катковых стендах. Стендовые испытания также часто используются для изучения опасных режимов движения экипажа, например, для опытов по определению условий схода колесной пары с рельсов , 2. Проведенный анализ показал, что к настоящему времени разработаны методы и накоплен большой опыт решения сложных задач динамики подвижного состава. При этом, в связи с распространенностью в России грузовых трехэлементных тележек с центральным подвешиванием, их движение во всех режимах является достаточно изученным, как теоретически, так и экспериментально при различной детализации моделей с учетом отступлений в нормах содержания подвижного состава и пути. Для трехэлементных тележек также получены основные закономерности для выбора их рациональных параметров. Список теоретических исследований, в той или иной мере посвященных вопросу применения тележек с буксовым подвешиванием в условиях российских железных дорог, практически ограничивается работами ,, , 3, 4, . В работах Львова 3, 4 рассматривалась тележка с буксовым подвешиванием, жесткой рамой и поводковыми связями между буксами и рамой тележки. Гашение колебаний моделировалось эквивалентным демпфером с вязким сопротивлением. Для моделирования контакта колесорельс применялась модель Ф. Картера. В результате были оценены частоты колебаний виляния кузова и относа колесных пар и выбраны рациональные значения поперечной жесткости 3,,5 МПм и коэффициента относительного демпфирования 5. Основным результатом работы является вывод о том, что движение вагона с выбранными параметрами неустойчиво при скоростях свыше кмч. Неисследованным в работах оказался вопрос о применении других конструктивных схем буксового узла в условиях российских железных дорог. Обобщение теоретических и экспериментальных работ по выбору схемы рессорного подвешивания, проводимых ВНИИЖТ совместно с Уралвагонзаводом представлено в . В рамках этого проекта были испытаны две серии тележек с одноступенчатым буксовым подвешиванием. Первая серия тележек УВЗЗф, УВЗЗА, УВЗЗр была оборудована жесткими линейными рессорными комплектами прогиб 7 мм под тарой вагона и фрикционными демпферами одноосного действия с недостаточной величиной коэффициента относительного трения. В тележке УВЗЗр параллельно с пружинами рессорного подвешивания были установлены резиновые элементы для поглощения энергии колебаний за счет сил внутреннего трения. В тележках было зафиксировано обезгруживание колес у порожних вагонов величина прогиба под тарой сравнима с разностью высот пружин. В режиме тара обеспечивалась упругая связь между боковыми рамами и шкворневой балкой, то есть допускалось забегание и галопирование боковых рам.