Обоснование параметров и конструктивных решений одноосной тележки пассажирского вагона

• Автор: Забелин, Алексей Леонидович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Возможность использования одноосных тележек на железнодорожном транспорте. Актуальность проблемы
1.2. Краткий обзор исследований в области динамики вагонов
и их ходовых частей
1.3. Обзор существующих компоновочных схем подвешивания легковесных вагонов
1.4. Общие выводы по главе 1 и постановка задач
исследования
2. РАЗРАБОТКА КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ ТЕЛЕЖКИ
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОДВЕШИВАНИЯ
2.1. Описание предлагаемых компоновочных схем одноосной
тележки пассажирского вагона малой длины
2.2. Расчет параметров кузова вагона и жесткостей подвешивания тележки
2.3. Выводы по главе
3. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПАССАЖИРСКОГО
ДВУХОСНОГО ВАГОНА
3.1. Методические основы моделирования динамики двухосных вагонов
3.2. Особенности моделирования пути произвольного очертания
3.3. Реализация упруго-изолированных гасителей колебаний в динамической модели тележки
3.4. Выводы по главе
4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ДВУХОСНЫХ
ВАГОНОВ С ОДНООСНЫМИ ТЕЛЕЖКАМИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
4.1. Описание расчетных схем экипажей на различных типах одноосных тележек
4.2. Описание динамических моделей вагонов на одноосных тележках
4.3. Критерии оценки динамических качеств тестируемых
двухосных экипажей
4.4. Результаты сравнительных динамических испытаний
двухосного вагона на четырех различных типах одноосных тележек
4.5. Варианты применения разработанной одноосной тележки пассажирского вагона
4.6. Выводы по главе
5. МЕТОДИКА ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СООТНОШЕНИЯ ПРОГИБОВ СТУПЕНЕЙ ПОДВЕШИВАНИЯ ТЕЛЕЖЕК ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ
5.1. Основные положения методики
5.2. Влияние величины прогиба буксовой ступени на величину показателя плавности хода двухосного вагона
5.3. Влияние величины обрессоренньтх масс одноосной тележки
на прогиб буксовой ступени подвешивания
5.4. Вывод зависимости для определения рациональных значений прогиба буксовой ступени подвешивания одноосной тележки
5.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Развитие пассажироперевозок выявило целесообразность использования на малонагруженных линиях двухосных вагонов. Кроме того, такие вагоны удобны для использования в качестве вагонов сопровождения. Заинтересованность в подобных вагонах проявляют страны Азиатского региона, о чем свидетельствуют переговоры представителей Иранских железных дорог с представителями ЗАО НО «Тверской институт вагоностроения» (ТИВ) и ОАО «Тверской вагоностроительный завод» (ТВЗ). Затруднение представляет отсутствие в отечественной практике современных конструкций ходовых частей для двухосных вагонов и сравнительно малый мировой опыт в этой области. В 2001 году кафедрой «Вагоны» Брянского Государственного технического университета (БГТУ) получено письмо-заказ на разработку ходовых частей для двухосного вагона. В настоящее время ученые Европы, Азии и Америки уделяют большое внимание созданию двухосных вагонов с малой тарой и одноосных тележек. Отечественное вагоностроение, несмотря на потребность в двухосных вагонах малой тары, промышленных образцов одноосных тележек не имеет.
Оценка эффективности от внедрения новых ходовых частей вагонов, в том числе и одноосных тележек, призванных обеспечить требуемый уровень безопасности, комфорта и хороших качеств хода, удовлетворяющим требованиям «Норм...» [1], осуществляется посредством предварительных расчетов и результатов натурных испытаний готовых образцов.
Проведение экспериментальных исследований пассажирских вагонов на новых типах тележек требует значительных капитальных затрат, что ограничивает возможность их применения. Однако существует необходимость оценки поведения конструкции и оптимизации ее параметров. В связи с этим разработка методик математического моделирования отдельных единиц подвижного состава и различных вариантов ходовых частей является актуальной. Их применение позволит частично заменить дорогостоящие натурные
Принимаем, что ось колебаний боковой качки находится на уровне верхних точек центральных рессорных комплектов. В этом случае /*,, = zo + а =1,16+0,5=1,66 м, где а - расстояние от оси автосцепки до верхних точек рессор. В результате имеем: Ст— 697,6 кН/м; Сут= 446,5 кН/м;
Свт= 1292,3 кНм/рад; 7=89044,9 кг м2.
3. Определяются дополнительные ограничения характеристик подвешивания Сг и Со, накладываемые эксплуатационными и конструкторскими условиями.
• Ограничение вертикальной линейной жесткости по условию сцепления вагонов выражается зависимостью, определяемой из [111]:
С =А = ^£. 0 9)
7,1 Л/ А
Аг=^2-Еа1-(/2> (2Л°)
где г - разница по высоте высот автосцепок двух сочлененных вагонов; я, - износы деталей подвешивания; и - перекосы автосцепок.
При т = 4 т Сгі = 1017,3 кН/м.
• Ограничение угловой жесткости по углам наклона кузова под действием боковых сил выражается зависимостью [112]:
77„/г„ +НЙк,
Св2= Ц +РК (2Л1)
где Нц- избыточная центробежная сила (с учётом возвышения наружнего рельса), Ііц - расстояние от центра тяжести кузова до оси поворота, Нв - сила ветра, /гв — расстояние от центра тяжести боковой проекции кузова до оси поворота. Согласно Нормам [1 ] допускаемый угол наклона кузова в кривой из условия невыхода вагона за габарит [в] = 7 град. =0,122 рад.