Оценка влияния эксплуатационных факторов на эффективность работы поглощающих аппаратов автосцепки

• Автор: Жиров, Павел Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Обзор работ по исследованию межвагонных амортизирующих устройств
1.2 Обзор работ по исследованиям продольной нагруженности подвижного состава
1.3 Обзор современных поглощающих аппаратов
1.4 Объект исследования
1.5 Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАГРУЖЕННОСТИ ВАГОНА
2.1 Анализ эксплуатационных факторов, влияющих на работу поглощающих аппаратов автосцепки
2.2 Методика математического моделирования эксплуатационной нагруженности вагона
2.3 Температурный фактор
2.4 Влияние скорости соударения
2.5 Релаксация полимера
2.6 Влияние фактора износа
ГЛАВА 3. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ С УЧЕТОМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ

3.1 Расчет маневровых соударений для различных температур с учетом динамического фактора, релаксации и износа
3.2 Исследование поездных режимов
3.3 Расчет статистического распределения продольных нагрузок, действующих на грузовой вагон, и оценка критериев эффективности с учетом эксплуатационных факторов
3.4 Разработка методики и расчет параметрической надежности поглощающих аппаратов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Справки о внедрении результатов работы

ВВЕДЕНИЕ
В транспортной системе России железные дороги занимают ведущее место. Их доля, составляющая в 2008 г. 41% от общего числа грузоперевозок [1], неуклонно растет. На данный момент на российских железных дорогах эксплуатируются свыше 800 тыс. грузовых вагонов, принадлежащих ОАО «РЖД» и российским операторским компаниям.
С 2000 г. начали заметно увеличиваться объемы перевозок (исключая 2008-2009 гг.). Это отразилось на увеличении масс вагонов и поездов, увеличении скоростей соударений вагонов при маневровых горочных операциях, что привело к росту продольной нагруженности вагона, а, следовательно, к увеличению поступления грузовых вагонов и цистерн в ремонт [2-8]. Практика показывает, что на устранение повреждений, вызванных продольными нагрузками, за срок службы вагона затрачиваются средства, равные его первоначальной стоимости [9]. Также урон причиняется и при ударах транспортируемых грузов [7, 8, 10].
Одной из важнейших задач для модернизации российского подвижного состава является повышение эффективности и безопасности грузоперевозок, а также обеспечение сохранности вагонного парка. Для её решения был принят ряд федеральных программ [11, 12] и постановлений правительства РФ [12].
Основным элементом конструкции вагона, обеспечивающим защиту от продольных воздействий в эксплуатации вагонов и грузов, является амортизатор удара (поглощающий аппарат автосцепки) [13, 14]. Разработан ОСТ 32.175-2001 «Аппараты поглощающие автосцепного устройства грузовых вагонов и локомотивов. Общие технические требования» [15], в котором изложены требования к амортизаторам и предусмотрено подразделение поглощающих аппаратов по основным показателям на четыре класса: ТО, Т1, Т2, ТЗ. В России разработкой и исследованиями новых перспективных поглощающих аппаратов различных типов занимаются: ОАО «ВНИИЖТ» (г. Москва), ООО «НПП Ди-пром» (г. Брянск), ФГБОУ ВПО БГТУ (г. Брянск), ООО «Вагонмаш» (г. Желез-

Климатические испытания. Несмотря на то, что ОСТ [15] предусматривает оценку характеристик поглощающих аппаратов в зависимости от температуры окружающей среды, в настоящее время отсутствует методика и прецедент исследования динамических характеристик фрикционных поглощающих аппаратов при низких температурах; в том же стандарте отмечено, что не оцениваются и статические характеристики фрикционного поглощающего аппарата. В связи с этим проводились экспериментальные исследования статических характеристик только полимерных элементов при различных температурах, которые выбирались исходя из статического распределения температурных режимов на территории РФ (табл. 2.1). Элемент помещался в изолированную емкость, залитую техническим спиртом (рис. 2.5), охлаждение элемента осуществлялось за счет растворения в емкости «сухого» льда — углекислого газа. Непрерывный контроль температуры среды осуществлялся термометром. По достижении необходимой температуры и выдержки в этих условиях в течение 20...30 мин упругий элемент устанавливался в приспособление на стенд ПММ-250 (рис. 2.2.), где фиксировалась его статическая характеристика при ограничении максимальной нагрузки.
Рис. 2.5. Емкость для охлаждения полимерных элементов
В соответствии с рекомендацией ОАО «ВНИИЖТ» нагружение ограничивалось величиной деформации, соответствующей полному ходу поглощаю-