автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Безопасность движения грузовых вагонов с тележками различного технического состояния

1Ш1СТЕГСТВ0 ТРАНСПОРТУ УКРЛ1НИ .

ДНШРОТШОВСЫСИЙ ДЕРХАВНЯЯ ТЕШЧШ1 УНШРСИТЕТ ЗШЗНКЧКОГО ТРАНСПОРТУ ( Л I I Т )

Нэ прасах рунопису

КШУХОВА О ЛЕНА алшезша УДК: 629.64: Í525.245.7

ЕЕЗПЕКА РУХУ ВАНТАШХ ВАГОН1В 3 В13ШИ Р13НОГО ТЕХН1ЧН0Г0 СТАНУ

05.22.07 - Рухомий склэд ззл1зниць тз тпга по1зд!з

АВТОРЕФЕРАТ

дксертпц!Г но здобуття ячеяого ступени кандидата техшчних каук

Дн1пр0петр0Е0ьи - 1996

Р Г б од 1 1 MAP шэ

Робота виконаиа в IncTircyri техшчно! «бхашкя Национально! > акадеып наук Уя-ргшш

Науковий кершид: '0фЩ1йш опоцвкгн

Пров 1 дно шдприсютво

дотаор техш'ших паук лрофесор Ю. Е Дьошп азслужоний дтч науки i тех:: us; Укрздкя доктор техшчшш наук профссор О. JL Голубет а; доктор мхшчпих наук иро*!\зсор а Л Даиович Головне упрашшшя вагонного гоелодарстш Державна* адшшстрацп полдничного транспорту Украпш ( Укрзал1вииця )

/У

Захисх днсэртаци в1дбудеться , GQ199S р.. о ' у год. О&ха на зшпданщ cnc-nuuiaouajrai ради Д 03.04.02 при Дипропэтролському дорьавноиу техшчно«/ ушварситеп зал13!ги".;,\;о транспорту ( ЛИТ ) за адресов: 320700, ШП, и. ДИпропетровськ.вул- Людой 1ка Лззаряна, 2 , ауд . Э дисертащса йота озвайэмотись в 6i6jiioroiu университету Авторефорат роз1сдано ¡¿¡¿_ 1095 р.

Шдгук на аьторе(£орат, aanipcinifi початком , просто аадеялати за адресов ун1верс;тготу.

Вчаняй секр^тар cneuiantaaaajioi ради

!

-„Л С

Л. а Петрович

ЗЛГЛЛШ ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОП

АКТУЭЛЫПСТЬ ТС'У;. ПрОБ1ДНО роль у транспортному комплекс! УкраГни, ян I ранпю, з<5ер1гастьсп за ззл1зницнм:!. До Еир^иалышг ЧИШПИПЕ СТОб!Л:ЗЭЦ1 Г показншп в перек!зного процесу ТО ПОДЭЛ1ШО--го Шдгсщешш ефяктисност! роботи зал!эпичного транспорту налезши, полпнлеаня тех!пчи;!х характеристик рухомого складу ! удосконален -пп технолог!Г його утрглшиня в показному стон! $ умомх сксппуотз-ц! Г у 1*1 дпои! дносзт 1 з от-томыгс забезпечешш безпеки руху поГзд!п. Пр» цюму зростас роль ноуко1ю-досл1дницъних роб!т у гэвуз! дина-иIни рухокого складу як в рся^мэх його нормального функц1ювэннп, ток \ е передэгар^них ситуациях.

Числешп теоретичнI та експернионталън! досл!дкення, спосте-рекекня в ексллуатащ Г, ^эктичний иатер1ал анэл1зу причин авар!Н-илу, с:'.туац1Л, поз'язэних.1з сходом з ройон одичицъ рухомого сила-лу, зонрот/а ЕЗНТОКНИ^: 2ОГ0Н11', СГ1ДЧ8ТТ. про гисоку чутлихчсть по-кэйч'.иПв Гх дпнэ'лки по в! дношению до тех»! чного стону ходочкх частим (г}зкI г)- Сскьчьки г екоплуотац1 Г оизходкться еэгони з в[з-чй'/н г/одел! 18-100 р1эного техн1чкого стану, то еизнэчсшш ступени нплнру на поиаэники С'ззпоки ругу ооногкнх характеристик стану ходових часпш с актуальккг.' пягзния», особ.иио для ситуац!й, копч запас сгН'косп кс>Л1с:г,'," пар в!л схсду а рзйок тачерпуетъсн.

Тсхн|чш!й отии ходоспх чзстгл т основному гизночастьея параметра?.';! клинорог системи гооткни ¡голирэнт, i ко"!1ф1гурз!пага повер-уон.:> кочсиня колю. У зг'г.з.чу з цкг ч робот! наддано пр1орнтвт до-сл|дз:снчр зялйгу гкэгсикх ^эктор!» из мном¡чн[ иокзгннки гантогс-чи', ¿£>го:мв а!д чйгс руху по зэ^: I зш!ч1п -1 кол И' з рЬипздп я1дступз-*!!! р(д норм утрютопия г г л нолсзйсыз 510н1 •

Мета роботи полпгзе в розробц! уточнено!' ыэгемэтичноГ моде-л! вимувених просторовнх коливакь вактакного, вагона, провадеиЩ • динам1пних розрэхрппв та ouiiuü показшппв безпеки руху вагон! в на liaKax иоделi 18-100 разного тохЩчного сыну в режимах нормального функц!югаш№ та в уиотшх лареищепня гранично допустимого р!зшя иавангаженост! ходових частин.

Методика доел!дкечь. Покэзншш дщши-м таетаяших во гон ¡в Еизиачвлкоь нет одами катеыатичиого иоделавапнп ззамушених коливзиь просторових систем твердих Г1Л з багэтво ступенями EiльностьДля компьютерно Г реал! зэц! Г натематичного опису дннакИннх процес!в, супроводкуючих рух: loroHju, розроблзШ алгоритм;: ! програии з nis-користогтям чия-сових метод!в штегрувзняя полНПйних дпфоренщаль-иих рпчтнь. Оцпшз покази!1к1Е безпеки руху асцга;,лсях вагонiв дюх г>ш!в - nanlEuoroiia i ui стерни - о plsm« телИчнтл станом siairiB проводилось шляхон о1отаялешш данах парэкетршших доол^дхень для pi3H!ix випадкШ, охоплгаачих най51льп характер«i експлуатацЛ-Н! си-туацП'.

Науковэ новизна. Роэройиека матеизтична модель иимуиених просторових колиззань яяитогаого вагона, яка дозволке досл!джувази иплив на його дшюк1*ш1_ яностi 1 стохннх 3tmi характеристик техн!ч-ного стану ходових чвеп atpeiiKOBOi' кол! f. Запролоиоваио розрахун- . :пву модель гоометричиого контакту нол!с 1 рейок при ix взаемих переи!цепнях у зазор! кол!сио!' пари в pcüitOBii! ¡голй" i за його ыо-нн«и. Уточнена робоча силово характеристика ресорного п!дв!щуван-ш! з урэхугаиняы иаяскыально иояливкх Д1шгга1чш;х прогни!в, що мо-:vjii. мети Micue, зокреца,, при pyci вантажиого еэгонз по кол!i' iз зиачними в!дступзми и|д тюрк угршання i'i' в валегпоку стан!.

Практична ц!нн!стъ i ревл!зац!к робота. Запролонована методика розрахунку понэзиик1в динам¡¡ш вонтеаших вагон!в дозволяе прогиозувоти несприятпив!, з точки зору безг.еки руху, сполучотш

характеристик техн1чного стану ходових чаотин 1 рейковоГ кол!Г. Конкретн! досл{дження дозволили установит« вплив на динашчн! по-кознини нап1ввагона I ваго.но-цистерни порэыетр1в стану реоорного П1дв1щунання, эносМв ророчих поверхонь кол 1с те рейок при р(знйх в1дступах в(д норы утршзння кол! Г в нэлехноиу стан|.

Роэробки по тем! дисертацН' винористэщ при проЕвдешп до-сл№ень э метов видач! рекоиендзцК! подо установления допуотг.мих швидиостей руху вагон1в-цистерн ДирЬкцИ' еь'сплуатац! i' цистерн (Польша) i ф]рмн ОТГ (1Пмечтлна) на эол13иицях УнрэГни.

Обгрунтокэн|сть i .дострЕ|рн;сть результат!г обумоалювться: гииористанням при математичноыу коделп^дшМ динам!ни вэнтзяних вагон i в (fii эично корекгних ирипуцень; застосуганням в ионкретних до-сл!дненнях в!:пробуГ'8Н1!Х методи числового розв'язання систем не-лППИних звичайних ди^еренц!8лгн'.:х р1внпнь; я:<icHni i к1лыМснкм уэгодченнпм династий поназншМв, одерханих шляхом розрахунк1в i ходових випробувань гогонiг—цистери в мовэнтэЕенску та порокпьсму режимах,

Апррб.ипя р0б0т11.г ochoeki полохсшш дисертэц! ПяоГ роботи допои!дались та обговоровалксь на наукових конверсии!ях "Проблеми розвитку лонсмстивобудугания" (и. Лугэнськ, 1990 p.) i "Проблоуи мохэшки зал1энич1!ого транспорту" (н. "«¡пропетроэськ, 1992 р.), по науково-нрэкткчному oewlnepi ''Удоеконэлснна конструкта ходо-EÜX частиь' вентажшх вагонов" (u. J!i:iнропотрогськ, 1993 р.), на семinapi д.лiл^ "Динам¡ка бягэтот'лрнкх ¡/ехаит-ших систем'' 1нс-тиадгу тсхн1чно|' механ|ка HAK УхраГнн (и. Лиiпрапетрогськ, 1995 р.), nn к|гч«роги!Я нонтероиц t i "Пробломп роз витку логсяетивобудування" {•л. Лугппськ, 1?95 р.).

Публ1 кац} i'. ОСН02Н1 результат« дисертаг.кЧяпх доел \дяень оп^Р-л!когзн1 в п'ятьох друковэних робота-:.

с

Структура та об1 ей роботи. ДиссртзцЬ'! скледэеться ¡з вступу, чотирьох глав, iíhohobkíb, списка л1тер8?ури <103 назв) то трьох' ;!,од9тн1э. Робота зшнладена на VS стор|нках мггдал опасного тскс-пкI ¡люстроЕан! JS таблицякн та 24 ыолгаканн.

31ЛСГ РОБОТИ

У ВСТУГП обгруитовзнэ актуальность теми дисертац! Г, В1дзнэ-4íHi особлиносзЧ роботи рухомого окладу в сучаснпх уыовах експлу — пгоц! Г зэл;31шць, визиачено головний напрямок дослихешш.

1Идм1Чсно, цо, p03EKiawii! методи динамiitn рухомого складу зал1зш1ць на oühqbí фукдаиеаталышх працъ i.!.в. Винокурова, А. м. Г о i ï ц ъ к о г о - Ц г i р к о, В.Ы. ДанЬюга, С.М. Куцснко, В.А, Дззаряпа, В.Б. Неделя, I.i. Челноком, значниН вклад у дссл1 джешгя уиоь ¿сзпеки руху донсыотчшв "¿a вагони* внесли П.С. Aniciuoi, С.П. Блох!!!, Ю.П. Боропенко, М.Ф. Bepiro, C.B. Вериикоький, О.Л. Голу-С'знно, Л.О. Грачовз, В.Д. Дэнович, Ю.В. Дьомп!, 0. П. браков, О.Я. Когон, И.Л. Коротьпко, И.К. Кудрявцев, O.A. Львов, Л.А. Монашки», М.О. Родченко, С. Ф. Редъко, Ю. С. Ромен, 0. !.1. Савчук, !-'.М. Соколов, В.Ф. 5Ъно;:ог, Ь.М. OiKino;;, 0.0. Хохлов, В.Д. Xyci-дов, Ю.М. Чернашш ïu nun иров1дЩ вчен!.

Реэультети працъ вчених в галуз! vexeuiни зол1зшгишх ijianc-портяих аэсоб}в силоли науьрву бзьу для доел inercia, прогоденого »

"Jb'TOpOM.

В пер i-, г г. а г i "ДШИГШ ЯК0СТ1 П ЕВ8НВКА РУХУ 3MI8 ЛИЧНОГО РУХОМОГО СКХнДУ" подияо огляд poöii, npisc-ричених розв:;тгу WOTOStB OUÎIÏKH OTffeiCOCTt i:07îi Cîi'.iX пар зпд 0X0*3 3 реЙОЯ, ДОСЛ1Д-яекняи дшши1кч ваитззодих so?ouiв о piamn ступсно» аяосэ олсаеп-т i в в i з к i в та проблоп зносу польских пор.

Конствтусться, цо Н8 ocHOEi BiîMor зэбеьпечеиня безпекв руху

по!зд 1 е склзлась певна система оц'шки ст!йкост! вантажних вагона з1д'сходу з рейок. При цъоиу визкэчасгься р!зномэн|тн1сть п!дход1в до пир|пення завдонь, як1 супроводкують эазначену проблему. Подано ряд показишМв, зг|дно з якими оц!нюстьсп запас ст]йкост1 кол1сних пар вагон!в Ид сходу з репок.

Щдкреслюсться, цо одна э нэйвэжливШнх умов забезпечення бсэпеии руху поГзд|з пов'язана з гНдтримэнням техн!чного стону ходових частин вагон!в в1дпоб1дно до рекомендац1й, як! розробле-но из основ! результат!л досл!джень вплигу на'показники динам!ки эм{н параметра ресорного п!лп|иувзння та кол!сних пар внасл!док зное!в Гх елененПв. Вивчоннга вплигу зное!в ходових частин ван-такннх вагон!в на динам1чи! показники присвячен! роботи, винона-1/1 ведучими фэх{вдями ВНД13Т ! ЛИТ. Ннил бул;: проведен! енспери-ментальн! роботи, результат« яних дозволили вид!лити фзктори,як! в!дчутно гплквають на дккаШчну поведишу ванталних вагон!? з р!зними по техшчноыу стону в!зкоши

Шодо проблем« зносу колхених пар вантаг.них вэгон!в, то в!д-знэчено, цо кардинальне вирIиония ЩсГ проблеми пог'язэне з! зм!-ною 1(онструкц!й в!зк!в, створенняи пристро!в стаб!лIзац! Г Гх положения в репкон!а кол!Г та переходом на суьИсн! в робот! проф!-л! коченнп кол!с I рейок.

На основ! оглпду та анал!зу результат¡в експеринентальиих то теоретичних досл!дкень, присвячснкх оц!нц| безпеки руху ваго-Н1В по динзм1чним крптер|ям, сфоркулъовзн! осногн! зовдзння, як! постаглзн! тэ нир¡иен! 'в дисертоц!Г:

I. Розробкэ математичноГ модел] тэ. програмного забпзпеченнп для провидения доел!дзкення дингм!ии вантажних вагон!в з ззгзкомп р!зного техн1чпого стану, еключэючи:

- уточнения робочоГ модел! рсоирнс^э нтдвПиування, ураховую-

чи зм!иу його характеристик внэсл1док эносу елеиснт1и клинових гаоНв ■колииэнь;

- лобудову алгоритму визиаченля раД1ус!В к!л кочення кол1С ксШсно? пари при И" горизоитальних поперечнкх перешщеннях е1д-нсоио рейок з урахуваннвы зносу контактуючих пОЕерхонь;

- формування прогрзшшх блок ¡и для 1тац| Г цер|вностей рей-ковоГ кои!?, у тому чиол{ но аварШних дипнках.

2. КонкрепЦ досл1Днення впливу характеристик техничного стану ходовнх частил на динаЩчн! показшпш безпеки руху вантак-1!их вагон! з.

В ЗруНЙ глав! "РОЗРОБКА Р03ГАХУНК0301 НОЛЕЙ ДЛЯ ОЦ1ИКИ ПОШШШ БЕЗПЕКИ РУХУ БАКТАННИХ ВАГОШВ" описана ыатематична модель для досл1дхетш вимуиених просторових коливань вантвкних вагон л при рус1 по кол1Г з р|знкыи з1дступзми в!д поры утрииання Г{ в налезшему стаи!. Для оцЩкк знзчугдест! факторов, пк'[ вплибо-шь на безлену руху вагон1в, при побудов! динамично? нодел! були урахован! ыожлив! зылш техЩчного стану реоорного П1дв1шування, реальн! геоыетричн! характеристики просрит робочих поверхонь но-лIс та рейок, наялПсгь вовк1Ия!х збурекь через порушешш иор-игльного стану ЗОЛ|8!Г,!ЧВОГ .<сл!Г.

При вобудов! иаидзатвчноГ кодел! прийиято до уваги ряд !с-тотних налПИйиосгей, Юнуючих аиоол|дон зазор1в г з'еднувчих одеиеитах ноцструкцШ, зв'нвк|в з сухш тертяы,'кривол1к1йкост1 робочих повархокь нол!с то рейок. До особливостей розрахунково г кодел! взноситься опис робочих характеристик реоорного п1д1Миу-ваиня прк екстреиопыых кэвзктоженнях. Як в!домо, для ресориого Щдв^пування в1з!ив модел! 13-100 е харэктерниы такий конструктивней пелоШи, як чаете блокувония в иаваптаяеноку стан! вагона пру-зшших комплект1в клиновох скстеки- 3 1 иного боку, в еисплуатац1? г|до1ч8вться випадки, коли клинова система реоорного п!дв1иувашш

бiзкjв nopcranix вагон!в аинлочаегься з роботн внасл!док поеяог розвантояеиност! клинiв.

Мотематичне ыоделюэання характеристик ресорного пивизуваи-нй проводилось з эрахуЕ.аинпм наэзнтоженъ, пи! гиникоють э еистро-ыэлышх уловах енсплуатэц1Г. Зонрека, прИйиолась до уваги нохли-Eicib заишсания sutkIb прукин обо повие Гх розгантояоння. Kpiu того, в кодел!, яка описус роботу клиновнх racifs ноливанв, по-редбачено зЦтзореннн такого вкпадну, ноли гнасл1Д0и зносу по-верхоиъ тортя юипПв та СрикЩйпих плавок зщнюэтьон у моги Гх контакгування так, цо кое^Щент в1дносного твртя racia ноливань р!зко зменьцуеться ал до нуля.

Повсртзльн! зусиллп при взземних горизонтально; поперечних зШценнях недресорноГ бални i боко^их рам, яизиачзються ил!дую-чим чин о?«

'fijAyj , янцо \ А

[/ 4 (Лу! -А а Л!/0 • I yi I > До »

да Ayi - горизонтали! яонерсчн! прогияи комплекс центрального ресоряого п{лв|щув8шш ( i - 1,4;; Ас - величина зазору sjjz надресорнов балкою тз боковою рамою; a'j - горизонтальна жорсткiсть ресорного п!дв!цування; - нинструнц!инв норсткЮть при вЦноских зм1ценнях надрссорноГ белки, пкi перевицупть

Вирэз для иизначеция соадовоГ Pg реакц!Г п!дн!шувания у вертикальному напряги - з урахугонням иоаливост! зашкання вит-к!в прукия тэ выключения i3 роботи рссорного комплекту при Його розЕЭЯтакенн! - мзс сл^дугачий вид:

<г Atl , яквд -Atr<Azj<Aj ;

Ftl ~ ' Л'/ A ¡¡i , я кто Аг/- > А$ ;

. Рсг , якцо Ац <-Д„ ,

дс Л- вертикольн! прогиии комплект!в ресорного п^в^ування ( / = Тл); - наиб1льший розрзхунковий прогин прежних еле- • иенЛЕ ресорного п|дв1сування; ' Лег - стагичний прогин; кг -вертикелька жорсткЮть рееорного п!дв!шувашш; к'г - конструкции) жорстЩсть при зыЩениязс, як! леревмцують Л^ (/с'1 >> К3).

Для визнэчення складових непрунного опору ресорного п1дв5-шувашш задасться амплитудне значения енли сухого тертя' £ . Горизонтальна поперечна Зу та вертикальна складов! сили сухого тертя £ уводяться в розрзхуннову модель виразами виду

Пул?

де ду , дг - еШюсн! швидкост! зн!щення поверхонь тертя.

Особлив!сть роэрзхунково!' модел! пов'язонз з геометричним контактом колю та рейон ! складаеться в уточненоыу визначенн! рад!ус1в кIл кочення при поперечних зшщеинпх колченог пари В1Д-кооно рейново!' колП". Алгоритм сшаходжеикя прироцень рэд!ус1В н!л кочення кол!с дозволяс досл!джув9тк вплив гсоиетричних характеристик взэеиод{!оч![х поизрхоиь на показники дтшИчних якостей вагоне .

Контурк поперечных пеуер!Э!в робочих поверхонь колесо та рейки приведен! на мел. I. Для опису цих контур!» профШ поверхонь кочення колеса тв рейки лродставлон! сукупн!стю

п точок, координат« яках подаються таблично. Одна тоблиця м^с-ткть у соб! дгущрний месив улорядковэних дытх щодо эмгни рад!у-су коло кочення колеса у йокхиост! в^д його ЗМ1ценна в горизонтальному поперечному напр.чку йу. . АпалогНшз таблиця складено для опису проф!лю робочоГ поверхн1 рейки. Гаке диенретне воображения проф!лей робочих поверхонь колю та рейок е достатньо зруч-ьим, бо дозволяс легко змПшгэ?!-: фэрки конгэктуючих конгургв.

п г

В1Дстонь Щи точками обрис!и лерер1з(в робочих поверхонь колю тз рейон ЯрСу) Дор1внюс

Для того, цоО визначити'и|«1«зльке зкзчения В(ф при змЛивши колеса на величину Л^ , почерз1 розглядоються значения Д(ф у НОЛИ1Й 13 п точоя.

Абсциоа, яке в1дпов1дас знзйден!й м1н1мвльи!й ординат! т'шВ(^) , с координатою точки дотяну логерхонь полоса тз рейки. Шслп визнвчения ВСф) ЯЩ усього д(опвзону зЩцень у. , обыененого ыоклиенм езэсмшш розщщоникм колзсз тэ рейки, внрахо--вуються змIни радиусу кола кочеипя колеса в залеяност!

в!д п'оперечних змЩень колЮноГ пари:

де В(й) - значения г точц{ контакту середиього колз ко-

ченнп колеса з рейкою. Такик чином одержано дискрете зображонпя аднкци' Лг(^) .

Но «эл. 2 подан 1 прикладн грв(р1к1в залекностсП прирощеиь радиусу кола иочзнля колеса . Надан! крив! налегать до

сл 1дуючих гипздШг: I - колесо тз рейка ыають стандартн! (иезно-шен}) контур;: прошлой робочих повзрхонь; 2 - знойоне колесо тэ незношена рейка; 3 - иезнооене колесо та зкошене рейка.

Натематична модель в;шуиених коливань вантаянзго вагона по-будовзка з урзхувэннян уохлквооЦ знэл1"зу розрахуняогнх варЮн-тIв, як] пов'кзэ'М з зэзданнпк р1анкх по характеру збурень, внлю-чаг.чп еипэдкк аварийного .стону рейкОЕоГ кол 1Г.

Для оцшгл вплигу но дшпм1чЩ нэяэзш'ни вагона характеристик колП, яке знзходпться .у задов!лькому стачг, н|л"он!дизб.у-гення зздэбэлися .7 виглнд! рггпадагопх (Г.ункцп!. Нер!вноот! ройко-воГ кол! Г подано стацЮпармнп випадкогжи процесэмк з га.усовст,-

ним розпод!лоы оишМтуд тэ спектрэльноюгустпною, яка мае ионотон-но падопчай характер.

РеэльЩ iiepiuiiocTi рейновоГ кол}Г, ян! вшшкають внасл!док Е1ДСТУП1В. Ei Д норм УГрИНОННП. У ИвЛвИНОМ? СТОН Í ПО PÍBHB } в плаЩ подавались ï вигляд! числових ряд!в э квзнтуваннпи по плюсу. При иоделювзнн! руху вагон i я на авэрШтх д|лянках peltHOBOf ко-л!Г винористовувались дои! стрИни 1(ол1е^ви1*!рювзлыюго вагона.

Зопропоновона методика эавдання нер1вноотеЯ дозволпе досл!д-жувэти вплив но дппаи!»ш1 покозники та бэзпеку руху ваптаклих ва-roiilB ян окреыих вид!в bijcrjnib у heohí, проф|л!, по р1вш» i ширин! иол! Г, так i fx' поедиаинп.

3 трет i ¡I глав! "ЗАСТОСУВАШШ РОЗРАХУНКОВО! М0ДЕЛ1 ЛЛЯ ЕКЗНА-ЧЕШШ П0КАЗ;Ц"К1В CTItlKOCTI ВАШЕНИХ ВАГОЩВ В РЕЙК0В1Й КОЛИ" подои! результат дшсвм1чпих розрзэдшНв ДЛЯ ОЩННИ якостi ходу ceplíimtx нэп 1 ввагона то лагоиа-цистерни з в)знаки »одел! 13-100 у навчнтажепому 1 порог-шьоыу станах. •

Длп отлип динам!чних якостей вантаяшпс вагон!в визначались величини нормоваиих ионазинк!в fx ходу. До таких величии взноситься горизонтэльн! то вертикали! прнскорення кузова (приско-ренпя п 'ятнин!в ( jr та Js ) ; коеф!ц!енги горизонтальног та вар-тиналыюГ дтшиПтС*^ та ¡tg¿ );нозф|ц!ент запасу ctÜIkoctí нол i сник пар в i д сходу з рейок ( к сг ) тз коефШеит ст!Йкоот1 яо-лî Г прети поперечного зоуву.

Из па<|. 3 i k в!дпоз1дно. подон! гравии роэрахуннових эалек-н?сте?. в i д пвидкост! руху нойб!лъш1Х горизоитэлыгах та вертикаль-L прискорень «узова hg•jvíuw-nioro та поро:шього няпi вгогон! в то гэгон}-¿-цистерн, Kpttsí I ! 2 tï i :;л зг i да явь порохньомз отаиу цяго-¡iIT', кркс! 5 i >i -- r;:¡iT-;-vc-'ío.'v стан;/. Я -;;нгах, пригодених на них кожвня^х, к:ДНО, гл> slï-оиь Г'СИМОДГ.ЧИХ зиачеиь прискорень

"и3088 20г -м"-ц:'сгг fi:'! ( т;«:-! 2 ' «,« r.íí<:!¡¡ р!10нъ 01!элог!йп!пс

Jr, "/с*

Мал. о

Мал. A-

величин для иагНввагона' (крив! I I 3) як в нагантаяоному, так 1 в порохсньоиу станах.

Зночепнп коеф1ц|ент!в гориэонтальноГ та вертикально!' дина-ы|ки, а танок коефШ1ента ст|Пкост1 кол!сних лар в рейковШ ко-лIГ нэвантаженого то порохнього нэп!ввагон1в 1 вэгон1в-циотерн приведено в табл. I.

Таблиця I

ДИНАИ1ЧН1 ПОКАЗНИКИ

РЕ1Ш РШ Нап!ввэгон Вагон-цистерна

V &СТ V V А * ст

НАВАНШ. П0Р0Ш11Й 0,49 0,56 0,83 0,84 0,940,06 0,58 0,68 0,85 0,87 0,81 0,80

ДинаЩчними розрахункаыи, як! були виконан! для навэнтаже-ного нап!ввагона, визнэчено, що гранична ивиднЮть його руху знаходиться в д|виазон1 90...100 км/ч. При швидноотях руху до 80км/г включно XIд нэвэнтэженого нап^ввагонэ по вс!м розрахунковим по-казникам динаьЦки га ст^йкост! у реЙковШ кол!Г оцШюеться як задов!льний.. XIд шзпЛвагонз у порожньому стан! ыоккв оц1нити як задов!лышй липе при швидноотях руху до 60 км/г включко. Допустима ибидк1сть руху поро::шього нап!ввэгонз за покааниквми'горизон-талшоГ динам!ии склздас 80 км/г, за покознинами вертикэльноГ динам ¡ни - 90 км/г.

Результат!! Д1!пам5чних розрохушМв, виконоиих для вагонэ-цис-терни, дозволили зроС"ги яисновок, що у зипадку заповнення котла плинним кнполем без пгдоливу покозиики Г Г диизм1чних ходоних

якостей близьщ в!Д8начеиим вшцв для неп!ввэгона. Допустима швид-к!сть руху навантвженоГ цистерни склэдае 90 км/г. Х1Д порожньоГ циоторни оцПгоетьоя ян а8ДО»!льний при ывидкостях руху до 50 км/г. У порохньому режим! понззники горизонтально! динам¡ни досягали ового допустимого р1вня при пвидкосг!.руху 80 км/г, о локазники вертикально! динвы!ки - при швидкосг! .90 км/г.

Ьнходячи 13 онал!ау эиочень дииаШчних покозник!в, поданих на мал. 3 1. 4 та в табл. I, иокна зробити висновок, що якЮть коду вегона-цистернй в иенш1й м!р! задовольняе уиоваы бсзпеки руху, н{ж яШсть ходу нап!ввагона.

Для оц1нки коректн'ост! припуцень, прийнятих.при моделвванн! вимуиених коливань я&нтоаного вагона, було проведено зютзвлення в1дпов!дних розрохуннових та екопориаеитальних данпх, одерханих для поро,та1х нвп1 везгона ! вагона-цистерни. 3!стэвлен! динам1чн1 покрзники рейкових ох Шея 1 в досить близьк|. Розходження в Гх чис-лових значениях складогать II...13$.

В четверг!Й глз.I "ВПЛЛВ ТЕХН1ЧН0Г0 СТАНУ ХОДОВЙХ ЧАСТИК ТА КОЛИ НА П0КАЗН1ШИ БЕЗПЕКЙ РУХУ ПОРОШХ ВАНТАЗГНИХ ВАГ0Н1В" проведено досл!дкення розрахунковик випадШв, ЯК1 охоплюотъ р'13но-иан!тн1 сполучення параиетр1в техн!чиого стону ходових частии те кол!х. По черз! розглядзвоя вплив на показники якост! ходу та без-пеки руху вагону параметр!в реоорного п!двшування, конф!гурац1Г робочих поверхонь кочення кал!с та рейок, а також характеристик стану кол! Г. У коннону розрэхунковшу Еар1акт! визнэчались показники динвн|чних якостей тя швидкости при яких рух поромОх вэн-талших вагон!в стае небозпечним.

Анал|з результатов проведених досл!дкень дозволив зробити висновок, що техн!чний стан реоорного Щдь!шувэння, зокрема його клшювих гэс!Гв ноливань,' знэчно вглигэе па якЮть ходу вэнтэж-нитс вргон!в. Так, при повновд роавантвгаш! кликовоГ системи до-

пустииа иеидкЮтъ руху для поро:шього ивЩввагона знижуеться до 60 км/г, а для порожньоГ - до 50 ки/г.

На иол. 5 i 6 подоиI грзф1пи залмностей в1д ивидкоот1 руху наксимольнях розрахувнових значень горизонтальных то вартиналышх прнскорень кузова поронньоГ цистарни. Криво I в!дпов1дае вар1анту, коли поиазниии стану ходозих части« тэ рейковоГ иолК в!дпо'в1дають иормагивни» виногом; ирига 2 - вэрЮнту, коли досл1джустьоя вплив зносу робочих поверхоиь ноченля кол! о та рейок на покааники динаи1-ни вагона; крива 3 - вар1анту, в якшу урахован! нер1вноот! рейко-boí ноля у зипадкзх И авэрШюго стану; крива - вар1анту, ноли нас míсце посднання зиосу робочих поверхонь мочения нол1с то рейок з в1дступзми н!д норм утрииання у налеиноиу стан! кол! Г; крива 5 -вар1анту, в якому ураховащ ус| назван 1 вища негативн! фактори плюс зное поверхонь твртя клинового гас|я ноливань.

Значения ноефЩ1енЯв горизонтэльноГ тэ вертикально? динам! ни, о токоз-Hoecímí ентз ст!йкост! Konfcnof пари поронньоГ циотерни в репнов1Й кол!Г при наибольших розрахуикових инидкостях руху подан! в табл. 2.

Тэблиця 2

ДИНАМ1ЧН1 ПОКАЗНИКЙ

BAPIAHT i? h £ <*«r

I 0,69 0,89 0,81

2 0,71 0,89 0,81

3 0,73 0,90 . 0,79

. 0,77 0,95 0,77

5 0, Sa I.SS 0,76

Jr, */c 2

Мал. S

Мал. â

3 зназИзу значень джзглчних паказошив, одеряаиих у друго-В5 розрэгункорому ВЭр!ЗНТ1, ЕИПЛИЕЗС, !Ц0 зноен контактуючих ио-веп;-:онь кол ¡с то реЯок зшгаують допустим! ивидкост! руху порож-нъо? пистегни до 70...СО кн/г. Пое'днання таких фактор!в, як зноен пори колесо-рейка ! в!дступи вод норн утримэння у надежному стши коло?, виклккас зшкенип допусткиих швидкоотей руху до 50... 60 км/г (вароант 4).

НэлвШсть ус1х розглянутих у робот! несприятливих фактор!в (вар1знт 5) покладав значп! обмеления но швидиЮть руху породим? цистерни. Виходячи з р Iвнг з горизонта лышх та вертикальних приснорень кузова, знэчень коефиПент1з горизонтально? то вертикально? дгпэиПш ыо;:-:на зробихи висновок, ко ивидоМсть руху зни-цуетъея до '(0 кн/г.

У ВПСНОВКАХ стисло сформулъовэш тзШ основн! результат дисертац!Йного дослоднення:

I. побудоваио базову пптеиотпчну модель рухз ввнто-дпого вэ-гена по рсНков!Й ноло Г з в1дступаии в?д пори утримэння ?? у нз-леяиому стагП з уточнении!! характеристиками роботи росорного п!д-в1шування, геометричного контакту нол|с та рейок, неровностей но-Л1?. Оооблпвост! уточнень полягепть в наступному:

1.1. Робота ресорних комплекс в В13нэ модел! 18-100 1Ы1ту-еться з урахувэннпм "(опструнгивно допустимих перемЩень надресор-но? бзлкп зпдносно боксвих ран та зн!ни коеф1ц1снто в!дносного тертп в залояноот! в!д техничного стану илинових гао!?в колнвзнъ;

1.2. Рздйусл к!л ноченнн кслГс етгначэються з урахузапням реально? тгоифогурсц! ? рсбочнх поверхоиь нол1С тэ рейок при ?х взоешшх перещщешы:г ш,* в ме.гах -зазору кол!сно? пари в кол!?, ток ! при 1311x051 точки контакту яэ т-реошь, вкльчэючи Лого вершину;

1.3. При ззвдвшн збууень, окрш подаиня неровностей кол1? у вигляд! випадкових прочее:передбачяеться мо:1лив1сть в 1 днов-

лення реэльних в1дотуп(в в1д нории утримання у належноиу отан{ рейковоГ кол1Г э. використанняы результат|в обм!рювання ширани, р!вня, ос1дання та в!дступ1в у план!.

2. Розроблено автороький програиний комплекс для проведения динзм|чних розрахунк^, янI охоплюють широкий спектр мокли-вйа б прзкткц! сполучонь пзраыСтр1Е техничного стану ХОДОП'Х Ч0 — с тип вантэкних вагонта колИ, включоючи зварШП режиыи. При цьоыу передбачэетьоя 8нал1з як иорыовених пои8зиик1в дккам¡¡и Б8НТ8КНИХ вагон!в, так ! притер! Гв сгНшоои колЮних пор в рей-ков!Й кол! Г. ЕфективкЮгь розрахункового комплексу ствердяусться з}ставленняк результатов розрахуннЛ' з данями нетурних ходових випробуЕань вантехних евгон¡в.

3. Результатами кояпрстних роэра:сунн!в гпдтверддено висно-вок про визначальну роль в оц^нц! безпеки руху вактожних вего-н1в порожнього режму. Показано, цо найОЧльш низькою яяЮтв ходу вЦзначаються порокЩ цистеркк.

Установлено, цо те>;п1чн1:й стан клинового гос!.ч коливань в реоорному п1дв1иуванн1 опрзвлно зиэчний вплив на якгсть ходу та бззпеку руху вантэкних гзгоШв. Так, пнщо допустима вв/.д«1сть руху порошПх вагон!в при розрахупковоку значена! коефИИеита вЦнооного тертя ( ~ Б?) дор1вшсе 80 нм/г, то при розванта-

кен!й клиновШ оистек1 ( - 0) значения допуот'оГ швидкос-

т! руху для нап!ввагоко зшгкусться до 60 т/г, а дли вагона-цис-терни - до 50 км/г. Тому гекэяендусться на допускати г сгсплуатг-ЩЙн1Й робот! випадк>х, коли клину: фрнкЩйнкх декп$зг1Ь т 1 зт>Iтз «одел! 18-100 розгантахои! (ефект "в|льного клина").

5. Показано, цо поедшшя знооЛ коте та репок з г!дступз-ми в!д норм утримання у цзлеккону стон! ноли ¿¡инлинае зкихешт допусти!,шх швидкостей руху (в окремих внпадн&х - до 50...60 км/г). Наяв;нсть таких фактор^, як зноен парл колесо-рейка, ослабления

КЛИН О ВО f систсми то з?1дступ!в в!д норм утримашш у нэлешмму сто-¡ii полi Г, призводить до зночного звукення диапазону робочих швид-коотсЯ за уиовою бозпеки руху. В цьому вппадку х|д порозшьоГ цис-терни при гавидкостях злщо за .40 км/г зг!дно д!вчих норматпвнпх minor оцПгйотхся пк непридатний для регулярного руху.

Ос нош t положения I результат;! диссртаЩЙно! роботи иЮтпть-

СЯ в ПубЛГ!!ЗЦ1ЯХ:

1. Возняк Н.К., Спирягпи И.К., Каблуком Е.А., Черняк А.Ю. Оценки безопасности движения десптиосного тепловоза // Проблемы развития лсжгс'.отивосгросшш / Теэиси докладов Всесоюзной кон-фзренпчп. Лугано«, 1990. - С. 21.

2. Киблукова "С.Л. Особопиоотм моделирования схода с рельсов грузового вагона // Проблемы механики яелознодороетого транспорта: Динамика, прочность и нэдеаноот^ подвияного-состава / Тезисы докладов Х0 конференции. - Днепропетровск, 1992. - С. 33.

3. Кэблукоса Е.А. Оценка динамической погруженности ходовых частей грузового вагона при движении по пути о отступлениями // Погруженность и прочность подвижного состава: Межвуз. сб. науч. тр. - Днепропетровск: ДИИТ, 1995. - С. 79-82.

4. Каблукова Е.А. Особенности динэиичеокой модели железнодорожного экипажа в- условиях исчерпывания запаса устойчивости от схода с -.эльсов // Тр. МНИТ. - 1995. - Вып. 210.-С. II9-I23.

5. Кэблукова Е.А. Оценка безопасности двияепия рельсовых экипа-:;:ай // Проблемы развития локомотивсотроания / Тезисы докладов мендународной конференции. - Луганск, 1995. - С. XI.

АННОТАЦИЯ

Каблукова Е.А. Безопасность движения грузовых вагонов с то-иакками различного технического состояния. - Рукопись. - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.07 - подвиклоИ состав железных дорог и тяга позздог, Днепропетровский государственный технический университет железнодорожного транспорта, 1996.

Разработана базовая математическая модель для исследования вынужденных пространственных колебаний четырехосных грузовых вагонов при движении по пути с отступлениями от норм содержания, включая аварийные участки. Для оценки значимости факторов, влияющих на безопасность движения вагонов, при построении динамической модели били учтены возможные изнонзнил технического состояния рессорного подвешивания, профилей рабочих поверхностей колес и рельсов, характеристик внелших возиуценкй. Приведены результаты расчетов динамических показателей и дано оценка качество хода г. Сез-опоонооти дглг.ошт серийных полуюгонз к вагона-цистерны на теле:;;-ках модели 18-100. Установлена степень влияния износое колес и рельсов, ослабления нпкноюй оистг.ш ;,0!лн1.пр0ганкя колебаний к отступлений от нор: содоркэния пути на дзиускаакые скорости движении грузовых вагонов в грухеиои п поро:хне:с рекиызх.

Ключешз слова: грузогой вагон, ходовые чести, расчетная модель, показатели дпясийки, безопасность дгвзовся.

SUMMARY

Kablukova If. Safety of motion of freight cars with trucks of different technical conditions. - Manuscript. - Candidate dissertation of technical sciences on speciality 05.22.07. -rolling - stock of thfe railways and the pull .of the' trains. Dnepropetrovsk State Technical University of Raylway Transport.-Dnepropetrovsk, 1996.

The base mathematic model for investigation of forced space vibrations of freicht cars worked out. The track has essential perturbations including emergency ones. The dynamic model was croated with taking into account different technical condition of suspension,wheel and rail profiles, track perturbations.

The results of the researches of the dynanic behaviour of freight cars for the estimation of the safety of motion presented in thesis. The influence of the different technical conditions of trucks, wheel and rail wear and track perturbations for the dynanic processes in the system and acceptable speed of motion for freight cars presented as well.