Боковые колебания грузовых вагонов и оценка конструкций их ходовых частей

• Автор: Ковтун, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 202 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ БОКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ . Ю

1.1. Расчетные схемы. Характеристики связей Ю

1.2. Уравнения движения вагонов по прямолинейным участкам пути и кругов кривым.

1.3. Экспериментальная проверка математического описания боковых колебаний грузового вагона. Зб

Глава 2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ АВТОКОЛЕБАНИЙ ГРУЗОВЫХ

ВАГОНОВ.

2.1. Линейные модели боковых колебаний

2.2. Автоколебательные режимы движения.

Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ
3.1. Критерии качества. Алгоритм оптимизации
3.2. Результаты оптимизации параметров рессорного подвешивания восьмиосных вагонов .
Глава 4. ВЫНУВДЕННЫЕ БОКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ ГРУЗОВЫХ
ВАГОНОВ.
4.1. Оценка динамических качеств восьмиосных по
лувагонов с тележками различных типов .
4.2. Влияние некоторых параметров тележки на динамические характеристики рефрижераторного
вагона
4.3. Оценка конструкций ходовых частей по результатам исследования движения в кривой Ш
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Ц - момент сил сухого трения, действующих в горизонтальной плоскости при поворотах надрессорной балки относительно боковины. Из рис. Имеются примеры разработок, предусматривающих поступательные перемещения надрессорных балок относительно боковых рам (полурам) во всех направлениях, включая продольное. К таким конструкциям ходовых частей относятся, в частности, опытные тележки рефрижераторных вагонов с условным номером 7 совместной разработки Брянского машиностроительного завода и ВНИИ вагоностроения /,/. По аналогичной схеме, но с принципиально отличными техническими решениями, выполнена тележка для грузового подвижного состава с повышенными конструкционными скоростями /,/. На рис. П). Здесь обозначения аналогичных элементов такие же, как и на рис. Через кю и ки обозначены жесткости дополнительных упругих элементов. Для тележек типа 7 это-жесткости сайлент-блоков, соединяющих полурамы. Рис. Рис. В случае перспективной тележки грузовых вагонов к/0 и кп -жесткости связей боковых рам соответственно в продольном направлении и при взаимных поворотах в плане. В отличие от тележек серийной конструкции, эти тележки снабжены скользунами-демпфе-рами, принимающими часть нагрузки от кузова. Кроме того, между опорными поверхностями боковых рам и буксовых узлов установлены резиновые прокладки с жесткостями к6 , К7 и соответственно в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Угло -вая горизонтальная жесткость соединения боковой рамы и колесной пары при их взаимных перемещениях в плане - К9 . При исследовании боковых колебаний железнодорожные экипажи рассматриваются как системы твердых тел, соединенных жесткими, шарнирными, упругими и диссипативными элементами //. В работе расчетные схемы восьмиосных вагонов построены как механические системы из -х твердых тел (рис. I), две соединительные балки (2, 3), четыре надрессорные балки (4 - 7), восемь боковых рам (8 - ) и восемь колесных пар ( - ). Принимая во внимание конечную жесткость кузова при кручении, считаем, что он состоит из двух твердых тел, соединенных упругими элементами К1$ так, что при поворотах этих тел относительно горизонтальной продольной оси действует возвращающий момент. При других перемещениях кузов рассматривается как одно твердое тело. На рис. Поскольку характеристики боковых колебаний вагонов существенно зависят от параметров этих связей, в расчетную схему введены элементы, позволяющие реализовать восстанавливающие усилия при взаимных перемещениях кузова, соединительных и надрессорных балок. Рис. Рис. Эти данные показывают, что в процессе эксплуатации опорная поверхность пятников изменяет конфигурацию - из плоской становится выпуклой, близкой к цилиндрической. Образующие контактной поверхности пятника в таком случае параллельны продольной оси вагона. Поэтому в расчетные схемы рассматриваемых вагонов введены упругие элементы с угловыми жесткостями К{ и К2 , соответствующих параметрам связей соединительных балок с кузовом и надрессорными балками при их относительных поворотах вокруг продольных осей. Кроме того,для расширения возможностей модели полагается, что при поворотах в горизонтальной плоскости соединительных балок относительно кузова и надрессорных балок могут возникать возвращающие усилия. К - горизонтальными угловыми жесткостями связей соединительной балки с кузовом и надрессорной балкой соответственно. Положительные направления поступательных и угловых перемещений показаны на рис. Приведенные обозначения использованы для всех тел системы с индексами, соответствующими номеру тела согласно рис. Углы поворота частей кузова вокруг горизонтальной продольной оси обозначены через &0 и ву . Для определения числа степеней свободы исследуемых механических систем рассмотрены ограничения, наложенные на перемещения тел в силу общепринятых допущений и конструктивных особенностей реальных технических объектов. Для вагона с ходовыми частями по схеме П (рис. Х1Г-' (1-КЙ), Кя? Обозначения параметров, встречающиеся в выражениях (1. I. Значения величин к равны целой части числа, заключенного в квадратных скобках. Согласно (1.