автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Методология повышения долговечности крупного вагонного литья

Международный межакадемический союз

На правах рукописи

Шпади Дмитрий Владимирович

МЕТОДОЛОГИЯ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КРУПНОГО ВАГОННОГО литья

Специальность: 05.02.22-Организация производства

Диссертация

на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада.

Москва 2012 г.

Работа выполнена в ОАО «Российские железные дороги»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Спиридонов Эрнст Серафимович доктор технических наук, профессор Коваленко Николай Иванович доктор технических наук, профессор Лесун Анатолий Федорович

Защита состоится «¿2.» ок-^Я^Ь-Р 2012 года на заседании диссертационного совета Д.011.024.МАИ 032 Высшей Межакадемической аттестационной комиссии.

С диссертацией в форме научного доклада можно ознакомиться в диссертационном совете Д.011.024.МАИ 032.

Автореферат разослан.

ОЗ. 2012 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор С^Ш-ъ

Г.Е. Лазарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Январь 2012 года. Три крушения грузовых поездов по причине излома боковин тележек грузовых вагонов.

Заложниками бракованных боковых тележек стали Московская, Красноярская, Южно-Уральская железные дороги. Эти тележки были изготовлены ОАО «НПК», «Уралвагонзавод», ОАО «Кременчугский завод стального литья».

Конец января этого же года дополнился еще двумя сходами: 26 января на Северной железной дороге из-за излома боковины сошел с рельсов грузовой состав с цистернами (изготовитель г. Мариуполь, ЗАО «Азовэлектросгаль»), 31 января на Дальневосточной железной дороге из-за излома боковины сошел с рельсов и загорелся грузовой состав с нефтепродуктами.

Только за I квартал 2012 года заявлено 13 изломов боковин, а за три квартала - 25 изломов боковин.

Картина весьма угрожающая, если при этом учесть, что в подавляющем большинстве случаев дефектные боковины удается выявлять на пунктах технического осмотра грузовых вагонов.

В 2008 году на пунктах технического осмотра выявлено 3,7 тыс. бракованных тележек, в 2009 году 6,1 тыс. бракованных тележек, в 2010 году 7,9 тыс. бракованных тележек, 2011 году 12,4 тыс. бракованных тележек.

Брак с крупным вагонным литьем приобретает массовый характер.

В ОАО «Российские железные дороги» принимаются меры противодействия, порой и беспрецедентные. Так в 2012 году исключено из процесса перевозок 30 тыс. предположительно дефектных вагонов.

В ОАО «РЖД» разработан ряд диагностических комплексов на основе вихретокового, ультразвукового и акустоэмиссионного методов

контроля. Эти предложения приносят свои положительные результаты. Но характер существующей проблемы, ее экономическая уязвимость, а самое главное обеспечение безопасности перевозок, и в первую очередь пассажиров, требуют поиска новых решений.

Исходя из этого исследование по поиску путей повышения качества крупного вагонного литья, в первую очередь для тележек грузовых вагонов является весьма и весьма актуальным.

Цели и задачи исследования.

Целью данной работы являются исследования, направленные на разработку методологии повышения долговечности крупного вагонного литья.

В связи с этим:

1. Проведен анализ прочности как отдельных деталей, так и грузовой тележки.

2. Определены структура и характер нагрузок на тележку грузового вагона.

3. Просчитаны и минимизированы нагрузки применительно к боковой раме тележки.

4. Разработан алгоритм расчета литых деталей тележки вагона.

5. Исследованы и регламентированы по степени износа места сопряжения подвижных элементов тележки.

6. Оптимизированы допуска и зазоры в конструктивном исполнении тележки для достижения ее долговечности.

Научная новизна диссертации.

Научную новизну диссертации составляют:

1. Алгоритм расчета литых деталей грузовых вагонов методом математического моделирования.

2. Оптимизация нагрузки тележки в режиме их сочетаний.

3. Оценка проектного срока службы по критерию усталостной прочности при многоцикловом нагружении.

4. Конечноэлементная модель определения напряженно-

деформированного состояния в тележке грузового вагона.

4

5. Комплексное влияние допусков и зазоров на долговечность грузовой тележки.

6. Структура и характер нагрузок на тележку грузового вагона.

Практическая значимость работы.

Выполненная разработка используется при конструировании новых типов грузовых вагонов и при модернизации грузовой тележки 18-100 и ее аналогов.

Структура и объем работы.

Научный доклад состоит из пяти глав, заключения, списка научных трудов по выполненной теме и списка использованной литературы.

Глава 1. Постановка задачи.

При решении различных технических проблем, выдвигаемых ОАО «РЖД», связанными с конструированием, производством грузовых вагонов, узлов и отдельных деталей, необходим комплексный подход.

При решении этих задач необходимо последовательно выполнить работы по анализу прочности и долговечности как отдельных деталей, так и грузовой тележки в целом. Эти результаты могут применяться для создания тележек грузовых вагонов новых конструкций, модернизации существующих тележек, а также для возможного пересмотра показателей прочности и долговечности литых деталей тележек грузовых вагонов эксплуатируемых на железных дорогах Российской Федерации.

Другой не менее важный этап исследования - изучение технологии ремонта включающее анализ технологичности конструкторской документации, применяемых материалов, допусков на размеры отдельных деталей, собираемых узлов и тележки в целом, применяемого оборудования при ремонте.

Тележка 18-100 - самая массовая модель, которая эксплуатируется на железных дорогах с середины прошлого века и до настоящего времени.[2] До 2004 г. тележка была фактически единственной серийно выпускаемой, для четырех и восьмиосных грузовых вагонов (Рис. 1).

Рис. 1

По своей конструкции тележка 18-100 и её аналоги представляет собой ухудшенный вариант широко распространенных на железных дорогах США тележек фирмы Barber (Рис. 2).

Рис.2

Основной недостаток тележки 18-100 - большие поля допусков на размеры и геометрию поверхностей, определяющих функциональное назначение деталей. Из-за этого, а также из-за существующей сегодня в реальных производственных условиях технологии изготовления и ремонта деталей тележки, зазоры в соединениях тележки до 10 раз больше по сравнению с тележками фирмы ВагЬег.[3]

Если изготовить одну тележку с рациональными размерами в пределах существующих чертежных допусков и другую тележку с наихудшими размерами (в пределах тех же чертежных допусков), то ресурс обеих тележек по износу будет отличаться в 8 раз.

Но на большинстве станков, которые эксплуатируются и выпускаются в настоящее время невозможно реализовать рациональную технологию обработки балок, рам и букс. После обработки на них зазоры в соединениях «рама-букса», «балка-клин-рама» даже в одной отдельно взятой тележке изменяются от минимума до максимума. Кроме появления наихудших размеров деталей, обработка на таких станках приводит еще и

7

к неконтролируемому взаиморасположению обработанных поверхностей этих деталей.

Полученные решения и последующая их реализация позволят приблизить технические характеристики отечественных тележек для грузовых вагонов 18-100 и ее аналогов (18-9770, 18-9801, 18-771, 18-7020) к параметрам тележек ведущих зарубежных фирм.

Выводы:

1. Необходимо предложить системный подход определения допустимых нагрузок на грузовую тележку, в первую очередь на боковину, что позволит скорректировать конструкцию тележки для обеспечения требуемой прочности и долговечности.

2. Провести анализ и оптимизацию основных допусков и размеров грузовой тележки, что позволит существенно сократить износ подвижных и шарнирных узлов грузовой тележки.

Глава 2. Алгоритм расчета литых деталей тележек грузовых вагонов методами математического моделирования.

В основе предлагаемого алгоритма лежит анализ работы деформируемых деталей тележки вагона при задании расчетных воздействий не непосредственно на отдельную исследуемую деталь, а на механическую систему типа «тележка». При этом в модели тележки заданы не только механические связи типа шарниров и упругие связи между деталями, но и нелинейные контактные пары. Такой подход позволяет получать расчетные схемы (систему самоуравновешенных нагрузок, действующих на элемент конструкции) и результаты расчетного анализа, не прибегая при этом к существенным упрощениям в способах нагружения и закрепления отдельной детали (как обычно делают при расчетах традиционными способами). Указанные упрощения могут приводить к проектированию литых деталей с необоснованно высокой массой или ошибочным оценкам показателей несущей способности литых деталей тележек грузовых вагонов.

Подробная схема алгоритма представлена на рис. 3.

Проектные :реднесугсч-ый тгтбет Rami-^ и (tpUL'MllblL

показателе долговечное™ литой детали (срск служьы. е.озффициен-

зэпасэ сопротпвлзния устал ocnij

Рис. 3. Алгоритм расчета литых деталей тележек грузовых вагонов методами математического моделирования

В алгоритме выделены три основных блока:

• проработка исходных данных (на рис. 3 выделены ------■);

• построение расчетных математических моделей (на рис. 3 выделен—-' и '----------);

• проведение расчетного анализа (на рис. 3 выделены ).

Кратко работу алгоритма можно описать следующим образом:

1. По исходным данным создается расчетная конечноэлементная модель деформируемой механической системы типа «тележка».

2. Модель «тележка» используется для оценки показателей прочности и долговечности исследуемой литой детали тележки и/или для получения действующих на нее нагрузок от расчетных воздействий на тележку.

3. В случае получения на этапе 2 неудовлетворительных значений показателей прочности и долговечности конструктором вносятся изменения в конструкцию исследуемой литой детали.

4. Создается расчетная конечноэлементная модель типа «литая деталь» с включением в нее нагрузок, полученных на этапе 2, и изменений конструкции, предложенных на этапе 3.

5. Модель «литая деталь» используется для оценки показателей прочности и долговечности исследуемой литой детали измененной конструкции.

6. Этапы 3-5 повторяются (при необходимости) до удовлетворения требований к показателям прочности и долговечности исследуемой литой детали.

Глава 3. Определение нагрузок на тележку грузового вагона.

В соответствии с [1] устанавливаются 2 основных (1-й и Ш-й) и 1 дополнительный специальный (П-й) расчетных режима. Допускаемые напряжения по 1-му режиму выбираются близкими к пределу текучести или пределу прочности материала. Допускаемые напряжения по Ш-му режиму выбираются исходя из предела выносливости материала.

Величины и сочетания основных нагрузок для расчета тележки модели 18-578 грузовых полувагонов модели 12-132-03 приведены в табл. 1).

Таблица 1. Величины и сочетания основных нагрузок для расчета тележек грузовых вагонов

Наименование расчетной нагрузки Величины нагрузок

Расчетный режим 1 Расчетный режим III

Продольные нагрузки: • силы инерции массы тележки • по п. 2.4.2 при N = 3,5 МН • по п. 2.4.2 при N= 1,0 МН

Вертикальные нагрузки: • силы тяжести брутто вертикальная динамиче екая нагрузка • вертикальная добавка от продольной силы инерции кузова по п. 2.2.3 • не учитывается по п. 2.4.3 при N=3,5 МН • по п. 2.2.3 • по п. 2.2.3 при Кконстр. • не учитывается

Боковые нагрузки: центробежная сила • поперечная составляющая продольной квазистатиче ской силы • не учитывается по п. 2.3.4 при N=2,5 МН • по п. 2.3.2 • не учитывается

Самоуравновешенные нагрузки: • вертикальные кососимметричные силы • не учитываются • по п. 2.5.3

Режим I

Продольные нагрузки

Продольная сила инерции массы тележки определяется по формуле:

т

— ДГ тележкн

И«

где N - внешняя продольная сила удара или рывка, приложенная к автосцепке, либо тормозная сила вагона;

ттежжа,=4,75 т - масса тележки;

ттг = 94,0 т - общая масса вагона (с грузом).

Таким образом, значение продольной силы инерции массы тележки составляет:

для 1-го расчетного режима при N = 3,5 МН, И„ 1 =176,9 кН;

для Ш-го расчетного режима при /V = 1,0 МН, = 50,53 кН;

Вертикальные нагрузки

Вертикальную динамическую нагрузку определяют умножением силы тяжести (веса) брутто на коэффициент вертикальной динамики Кдв.

Под силой тяжести брутто в данном случае понимается сила тяжести груза и собственная сила тяжести (вес) элементов вагона, расположенных над рассматриваемой ступенью рессорного подвешивания, включая 1/3 силы тяжести самого рессорного подвешивания.

Значение силы тяжести брутто на одну тележку '„,„ составляет:

+ + р™) = 43,12 тс =423,0 кН

где Ргр = 69,5 тс -вес груза; Ртары =24,5 тс - вес тары;

Р кп = 1,395 тс - вес колесной пары с буксовым узлом; Р рб~ 0,430тс - вес боковой рамы;

Р рп =0,3416 тс - вес рессорного подвешивания.

Коэффициент Кем вертикальной динамики определяется по формуле:

ш

1 -Р(кыу

где К* - среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики;

Р= 1,13 - параметр распределения;

Р( Ко«) = 0,97 - для расчетов на прочность по допускаемым напряжениям.

Среднее вероятное значение Кда определяется по формулам:

• при У> 5 м/с

+ 6-10-4

^ ст

• при V <15 м/с

* 15

где а = 0,15 - коэффициент для необрессоренных частей тележки; /7 + 2

¿7 = __= 1 о " коэффициент, учитывающий влияние числа осей

2 п

п = 2 в тележке или группы тележек под одним концом экипажа; V = Ук<тстр=22,4 - расчетная скорость движения, м/с (принята равной проектной среднетехнической скорости Упрсртех= 81 км/ч);

/ст = 0,0663 - статический прогиб рессорного подвешивания, м. Значение коэффициента вертикальной динамики составляет:

=0,356.

Значение вертикальной динамической нагрузки на одну тележку составляет:

= кГ"»" • = 15,3 тс =150,4 кН.

Вертикальная динамическая сила (добавка) на тележку от действия продольной силы инерции кузова определяется по формуле:

р - дг = дг . _ дгт« т„„.1еж.ки

21 та 21 та 21

где Мик =3,146 МН - продольная сила инерции кузова брутто (значение из табл. 1);

Ик = 1,262, м - расстояние от центра тяжести кузова до оси автосцепки;

21 = 8,650, м - база вагона, тку,.бр =84,5 - масса кузова с грузом (брутто), т, Мтележкн =4,75 - вес ТелеЖКИ , Т. Боковые нагрузки

Боковая сила, равная разности центробежной силы и горизонтальной составляющей силы тяжести, возникающей вследствие возвышения наружного рельса с учетом коэффициентов динамичности для грузовых вагонов принимают равной 7,5% от силы тяжести брутто. Рассматриваются отдельно центробежные силы кузова с грузом Л^' и тележек Равнодействующая указанной силы прикладывается в центре соответствующей массы (кузова с грузом и тележек).

Значения центробежных сил на одну тележку составляют:

Л^я = 0,075• Р"р + Р'""ры~2Р"~' =3,17 тс =31,09 кН, X— =0,075=0,356 тс =3,49 кН, где Ртеяежки =4,75 - вес тележки, тс.

Поперечные силы взаимодействия между вагонами в кривых при движении поезда с малой скоростью и маневровой работе определяются по следующим формулам:

• для случая действия растягивающих продольных сил РК = Н = N^- = 69,6 кН;

для случая действия сжимающих продольных сил

/Л

/2

а

у

Я

- = 211 кН, Ь

где N = 2,5 - квазистатическая сила, приложенная вдоль оси корпуса автосцепки, МН;

Н - горизонтальные поперечные силы, действующие на пятники;

Л = 250 - радиус кривой, м;

21 = 8,650,21 = 11,920,21с. = 13,920 - соответственно база вагона, расстояние между упорными плитами автосцепок и длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;

а = 1,0 расчетная длина корпуса автосцепки СА-3 при сжатии, м;

б = 40,0 - возможное боковое перемещение шкворневого сечения кузова за счет зазоров колесной пары в рельсовой колее, зазоров в буксовых направляющих, пятниках и упругих деформаций рессор, мм. Сила Рц прикладывается к раме кузова в плоскости передних упорных угольников автосцепного устройства в случае действия растягивающих сил и в плоскости задних упорных угольников при действии сжимающих сил.

Самоуравновешенные нагрузки

Вертикальные кососимметричные силы, представляющие собой систему взаимно самоуравновешенных вертикальных сил, возникающих вследствие различного уровня положения опорных точек пути под колесами экипажа. Кососимметричные силы для двухосных тележек состоят из четырех равных сил, приложенных к буксам, из которых две, расположенные по диагонали, действуют вверх, а две другие - вниз.

Сила, приложенная к одной буксе двухосной тележки, соответствующая эквивалентному вертикальному смещению одного колеса определяется формулой:

4 25 Сй + С/

где г = 12,4мм (для тележки 18-100 с базой 1,85 м) - вертикальное эквивалентное смещение одного колеса тележки, соответствующее вертикальному отводу одной рельсовой нити, равному 6,7%о;

С,5 - жесткость буксовых рессор (над одной буксой);

Ср - жесткость рамы тележки при кососимметричной нагрузке (на 1/4 рамы);

2Ь - расстояние между центрами буксовых опор рамы;

2Ь - расстояние между кругами катания колес одной колесной пары. Нагружение реализовано путем вертикального смещения одного из колес тележки на величину 2 = 12,4мм.

Таблица 2. Расчетные значения нагрузок для деталей тележек грузовых полувагонов 12-132-03

Наименование расчетном нагрузки Величины нагрузок

Расчетный режим I Расчетный режим ПІ

Продольные нагрузки: • силы инерции массы тележки • Л^ =176,9 кН • Л^ =50,53 кН

Вертикальные нагрузки: • силы тяжести брутто • вертикальная динамическая нагрузка • вертикальная добавка от продольной силы инерции кузова • ^1=423,0 кН • не учитывается • Р, = 459 кН . ^1=423,0 кН . лг;;-81""" =150,4 кН • не учитывается

Боковые нагрузки: • центробежная сила а) кузова с грузом б) тележек • поперечная составляющая продольной квазистатической силы • не учитывается • ^ = 211 кН • а) Л£^=31,09кН б) ЛГ—=3,49 к Н • не учитывается

Самоуравновешенные нагрузки: • вертикальные кососимметричные силы • не учитываются • /^.(2 = 12,4 мм)

Выводы:

Допускаемые напряжения выбираются близкими к пределам: текучести, прочности и выносливости. Определяются нагрузки: продольная сила инерции массы тележки; вертикальная динамическая нагрузка; боковая сила, равная разности центробежной силы и горизонтальной составляющей силы тяжести, возникающей вследствие возвышения наружного рельса; вертикальные коссометрические силы, представляющие собой систему взаимно самоуравновешенных вертикальных сил возникающих вследствие различного уровня положения опорных точек пути под колесами экипажа.

Определены места закрепления и приложения нагрузок.

Глава 4. Определение расчетных сочетаний нагрузок на тележку грузового вагона.

Тележки вагонов рассчитываются на наиболее невыгодные возможные сочетания одновременно действующих основных и дополнительных сил в соответствии с установленными расчетными режимами.[1]

Расчетные сочетания нагрузок для расчета деталей тележек грузовых вагонов приняты в соответствии с табл. 3.

Таблица 3. Расчетные сочетания нагрузок для расчета деталей тележек грузовых вагонов_

№ Расчетный режим

сочетания I ІП

1 р2.2.і р") орутто 2 р2.2:і дг оруїшпо де

2 р2.2.3 Др+дг/ орупино 9 " р223 +мш оруїшпо II

3 р2.2.3 .¿о р 1 орутто ~ 2 г N р2.2.3 . \гк.гр , -кг тележек брутто центр центр

4 р2.2.3 2. Р + М1 + р 1 орутто " " р2.2.} р орутто к

При суммировании с остальными нагрузками по 1-му режиму учитываются в размере 50%, при суммировании только с силой тяжести брутто учитывается в размере 100%.

Для каждого сочетания режима III определяется цикл нагружения, путем однократного изменения знака динамической составляющей (Л^, М1", (+ N'¡™"*cк) или Рк) при постоянном действии статической составляющей силы тяжести брутто Р6

Принято, что все сочетания режима III независимые и действуют одновременно с эффективной частотой цикла:

/: = —• ——.— = 14,1 Гц,

' 2л- V Г'с°°рч

где а = 2 - коэффициент для необрессоренных частей тележки;

j-не обр. I. =q qq5 м _ статический прогиб для необрессоренных частей

■ ГШ

тележки.

Вид кривой усталости во всем диапазоне долговечности принят

o"'Ni = const

Для гладкого образца из стали 20ГЛ кривая усталости задается параметрами:

• база испытаний N0=\О7 циклов.

• доверительная вероятность 50%.

В каждой точке рамы кривая усталости модифицировалась с учетом следующих факторов:

• коэффициент запаса сопротивления усталости;

• 95% вероятность неразрушения;

• концентрации и градиента напряжений (автоматически математической моделью);

• неоднородность материала;

• масштабный фактор;

• шероховатость поверхности.

Точки закреплений и точки приложения нагрузок (нижние точки колес - маркер ■, центр подпятника надрессорной балки - маркер % , центры колес - маркер Ф ) показаны на рис. 4. Кроме указанных на рис. 4 точек для всех расчетных сочетаний обоих режимов заданы закрепления от вращения колесных пар вокруг своих осей.

Закрепления и нагрузки в соответствующих точках приведены в табл. 4, 5, где:

Ux.Uy.Uz - перемещения по осям X, Y, /соответственно;

Rx,Rr,Rz- повороты вокруг осей A1, Y, /соответственно;

Fx,Fy,Fz - силы по осям X, Y, /соответственно;

MxMyMz - моменты по осям X, У, Zсоответственно.

Рис. 4. КЭ модель тележки. Точки закреплений и приложения

Таблица 4. Нагру зки и закрепления. Режим I

Расчетное сочетание Закрепления Нагрузки

П2.2.3 р брутто ; ■ и2 = 0 # Г£/Л,=с/г=о » р = рР 3 + р 2 брутто 2

р2.2.3 брутто ^ - " о и2 -- 0 # Г£/.г=£/г=0 [Ях=Яу = Я7 = 0 Л — р2 2.3 , 1 р ^ Гг ~ 'брутто у - и1 л 4

р2.23 }_р р 1 брутто т ^ 1 г т 1 N I одного из колес _0 #к=о |Д,.=Л2 = 0 • • /7 =р2 23 +1р 2 брутто ^ г 7 у 'л МХ = Р„-320мм

Таблица 5. Нагрузки и закрепления. Режим III

Расчетное сочетание Закрепления Нагрузки

PF' +N- opyvimo ов ■ © /z= 0 Ux=Ur = 0 R,=Ry=Rz=0 • F = P12'3 + N

р}~3 +N"' ojtymmo п Of • /z = 0 u,=ur=0 R,=Rr=Rz = 0 • F7 = P:-2' Z op\vnno N"' л 4

р2 2 3 л. \Гк гР 7\71»™-™ брутто центр центр ■1 • u,.=uz=o £ jправ, колеса _q Ux= 0 Ry = RZ = 0 • F =P-2> rz 1 брутто F = Л'л"7' + N"'"™"* }' центр центр А/Г"" = -N""""-320 ди Л центр

Р:-ъ +Р оруптю к ■ ■ • jjvpae. колеса _q yuan™ = ±12,4 мм 3 колеса _q Ux=Uy = 0 [Rr=R2 = 0 • R = Я"3 Z opymmo

Для определения напряженно-деформированного состояния и нагрузок на детали тележки 18-578 создана расчетная конечноэлементная модель согласно имеющейся пространственной геометрии, построенной по данным рабочей документации тележки модели 18-578.

Конечноэлементная (КЭ) модель тележки показана на рис. 5-8.

Большинство элементов конструкции тележки заданы трехмерными элементами.

Рисунок 5. КЭ модель тележки. Общий вид

Контактные взаимодействия заданы для пар (рис. 6):

■ надрессорная балка - полиуретановая износостойкая накладка;

■ полиуретановая износостойкая накладка - фрикционный клин;

■ фрикционный клин - планка фрикционная;

р корпус буксы - вертикальные поверхности буксового проема боковой рамы;

■ скоба - горизонтальная поверхность буксового проема боковой рамы;

■ скоба - корпус буксы.

А **

Л

Рисунок 6. КЭ модель тележки. Контактные пары

Передача усилий от боковых рам к надрессорной балке через пружины рессорного подвешивания тележки задана при помощи связей с соответствующими упругими характеристиками (рис. 7).

Связи колесной пары с буксами заданы цилиндрическими шарнирами (рис. 8), допускающими вращение вокруг оси колесной пары.

Рисунок 7. КЭ модель тележки. Модель рессорного подвешивания

Рисунок 8. КЭ модель тележки. Модель подшипников буксовых узлов

Тележка модели 18-578 - это двухосная, трехэлементная тележка гру зовых вагонов, которая относится к типу 2 по ГОСТ 9246-2004.

Тележка модели 18-578 имеет следующие основные технические харак теристики:

• конструкционная скорость: 120 км/ч;

• осевая нагрузка: 23,5 тс;

• масса тележки: 4,75 т;

• количество осей в тележке: 2 шт.;

• расстояние от уровня головок рельсов до центра тяжести тележки: 0,48 м;

• масса рессорного подвешивания: 0,3416 т;

• гибкость рессорного подвешивания: 1,57 мм/т;

• масса одной колесной пары с буксовыми узлами: 1,395 т. Расчетная модель конструкции боковой рамы тележки модели 18-578

построена согласно данным, предоставленным в виде пространственной геометрии.

Конечноэлементная (КЭ) модель конструкции боковой рамы показана на рис. 9, 10

Все элементы конструкций боковой рамы заданы трехмерными элементами

Рис. 9. КЭ модель боковой рамы. Общий вид

Рис. 10. КЭ модель боковой рамы. КЭ сетка Для нагружения боковой рамы использована КЭ модель тележки модели 18-578.

Большинство элементов конструкции тележки заданы трехмерными элементами.

Свойства материала сталь 20ГЛ боковой рамы в соответствии с ОСТ 32.183-2001 представлены в таблице 6.

Таблица 6. Характеристики материала сталь 20ГЛ

Характеристика Значение

Плотность, т/м ' 7,85

Модуль упругости, МПа 206 000

Коэффициент Пуассона 0,3

Предел текучести оо.2, МПа 294

Предел прочности о,„ МПа 490

Предел выносливости на базе испытаний 107 циклов, <3.1, МПа (в соответствии с «Нормами для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)») 215

Относительное удлинение при разрыве, % 20

Результаты расчетов по режиму I приведены в табл.7 и показаны на рис.11-14

Таблица 7. Результаты расчетов по режиму I

Модель вагона Расчетное сочетание Главные максимальные, МПа Главные минимальные, МПа Максимальные касательные, МПа Максимальные напряжения по Мпзесу, МПа Максимальные пластические деформации, %

Полувагон 12-132-03 1 295 -173 148 294 0,026

2 165 -161 81,9 158 отсутствуют

Contour Plot

S-Global-Su*«« component IP(4'onMieee) Vn sty «s system Simple Average

E29ÎD 29d.O 2613 228.7

E 195.0 163.3 , 13D.7

E980 Б55 l 32?

Рис. 11 • Режим I. Сочетание 1. Распределение напряжений по Мизесу, МПа

Analyeis cystom

bimpl« А'/я r*Q

—23.6

mporenls IP(P3 (шло))

Рис. 12 Режим I. Сочетание 1. Распределения напряжений, МПа. Главные максимальные -сверху, главные минимальные -снизу

Contcir Р'о:

comourpiot

S-ßlcbsl-StlBSS С OfT^l Klents lP(P3 Analvejs srslom

Btmplfl A/nr»gn

152.9

—¡3

-рЖ.З

[язя

И-195.9

¡j-125.6 »-KS TS3 3

I-эог

-.33 —-61

z

i

Рис.13 • Режим I. Сочетание 1. Распределения

Colour Plot

?M5lnll4l-^1rRSS глгт^ппяг!* 1Р(М»*ЯЬяж) Analysis cystorn Simple A/erije — 147 Б 132.8 11E.1 1033 и-ОВ.Б

Г 730 1-59.0

г"4-3

е—29.5

frUB

—o.o

максимальных касательных напряжений, МПа.

Рис.14 Режим I. Сочетание 1. Области пластических деформаций (%)

Режим III.

Расчет проектного срока службы по критерию усталостной прочности при многоцикловом динамическом нагружении производится по формуле:

[и]

■К

у-1 (

переместив выражение в числителе под знак суммирования в знаменателе, получим:

1

j-i і і

р. ■

sr-*

Согласно определению кривой усталости

■ N, = const =

[и]

■Л'

выражение в фигурных скобках (в формуле проектного срока службы) определяет обратную величину количества циклов до разрушения при амплитуде напряжений ааЪ что соответствует поврежденности за один цикл

N..

Таким образом, проектный срок службы равен:

г~ 1

где с{сул, - суммарная поврежденность от всех нагрузок за один цикл;

В-/, =365 1000 — • = 6,8926-Ю7 - количество циклов нагрузки за один год;

I = 300 км/сут - проектный среднесуточный пробег;

V = 22,4 м/с - проектная среднетехническая скорость.

В общей длине железнодорожных линий средняя доля протяженности прямых участков Куч/ = 0,75, кривых участков К у Ч2 = 0,23, стрелочных переводов к учи ~ 0,02.

Значения коэффициентов Р„ для грузовых вагонов с конструкционной скоростью 120 км/ч представлены в таблице. Количество интервалов скоростей К,., =10.

Таблица 8. Значения коэффициентов /*,,, для грузовых вагонов с конструкционной скоростью 120 км/ч

Кию М/С Какс, М/С У:редн> М/С Л,

0 12,5 6,25 0,03

12,5 15 13,75 0,07

15 17,5 16,25 0,09

17,5 20 18,75 0,12

20 22,5 21,25 0,16

22,5 25 23,75 0,19

25 27,5 26,25 0,16

27,5 30 28,75 0,1

30 32,5 31,25 0,06

32,5 35 33,75 0,02

Согласно проведенным расчетам амплитуда напряжений в точках меняется пропорционально динамической составляющей нагрузки. Поэтому коэффициенты Рт могут быть определены по вероятностному распределению нагрузки.

Значение вертикальной динамической нагрузки на одну тележку определяется выражением:

N = К Р21Ъ

да дв б/пчишо'

Коэффициент вертикальной динамики вагона согласно нормам рассматривается как случайная функция с вероятностным распределением:

'2 ^

I 4 к

да у

где К* - среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики;

Р = 1,13 - параметр распределения.

Среднее вероятное значение определяется по формулам: при У> 5 м/с

ов • «-

СП/

при У< 5 м/с

д° 15

где а = 0,15 - коэффициент для необрессоренных частей тележки;

Ь =-- = 1,0 - коэффициент, учитывающий влияние числа осей /7 = 2

2п

в тележке или группы тележек под одним концом экипажа; V - расчетная скорость движения, м/с; /а„ - статический прогиб рессорного подвешивания, м. Исходя из гибкости рессорного подвешивания /'„

= 1,57 -10"4 мм/Н

(чертеж 578.30.000-0 СБ) получено значение:

/-,„ = '„••?•(»',--'"-)) = 0663 м-где ^ = 9,81, м/с2 - ускорение свободного падения,

/и„ = 94,0, т - масса груженого вагона (у всех трех рассмотренных типов вагонов одинаковая),

т„щш = 24,5 , т - масса тары соответствующего типа вагона, т,„5 = 0,564, т - масса надрессорной балки.

Коэффициенты Р„1 определяются как вероятность попадания значения коэффициента К&, в интервал

' 2 ' 2

где К) - среднее значение интервала, ДК - размер интервалов.

На рис. 15 представлены графики распределения при ДК = 0,01 для скоростей движения, соответствующих Уср (табл. 8).

Суммарное распределение Рае,,,,,, (Рис. 16) получено суммированием графиков Р0\ с весовыми множителями/V/■

Приближенно боковую (рамную) силу Ир, действующую от колесной пары на раму тележки, можно рассматривать как случайную величину с функцией распределения вида

Р(Я„) = 1-ехр

/Г ЯГ

4 н2

V "Р.

где Н,, = Р0Ь ■ 3(5 + V) - среднее вероятное значение рамной силы; 3 = 0,003 - для грузовых вагонов.

На рис. 17 представлены графики распределения РНр, при АН = 1000 Н для скоростей движения, соответствующих Уср показаны в табл. 8.

Суммарное распределение Рбок1 получено суммированием графиков РНр, с весовыми множителями РУ1 .(Рис.18)

Кд»

Рис. 15. Распределение вероятности Ра по интервалам /С для различных

скоростей

09шп

й ■ ТТТПТПТГГТУГ-_

О О О О О О о' о" О О о' о" О О О о' О О О О О

Кдв

Рис. 16. Распределение вероятности Рвер„и по интервалам Км с учетом распределения скоростей

Нр, н

Рис. 17. Распределение вероятности Рцр, по интервалам Нр для различных

скоростей

Нр,Н

Рис. 18. Распределение вероятности Рбок1 по интервалам Нр с учетом распределения скоростей

Сочетания нагрузок при движении на различны типах участков, принимается:

• на прямолинейных участках действуют вертикальные и продольные динамические силы,

• в кривых участках действуют вертикальные, продольные и боковые динамические силы,

• на стрелочных переводах действуют вертикальные, продольные, боковые и самоуравновешенные динамические силы;

• распределение по скоростям движения на прямолинейных и кривых участках одинаковое;

• эффективная частота всех нагрузок одинаковая.

Таким образом, оценка проектного срока службы по критерию усталостной прочности при многоцикловом динамическом нагружении выполнена по формуле:

т =---=---

" В'/Л о, 75^ + 0,23^+0,02</,)

где (], = с1аерт + <1щюд - повреждснность за 1 цикл на прямолинейных участках;

= ^мрт + с1,,Род + ^вок ~ поврежденность за 1 цикл в кривых участках; ¿з = (^ср,„ + с)„рсб+^боК+^гкр ~ поврежденность за 1 цикл на стрелочных переводах;

= Т,к"Р>срш,' С,.с„т, - поврежденность от вертикальных нагрузок за I цикл, просуммированная по интервалам КЛ; с/6ок Рб0К ■ - поврежденность от боковых нагрузок за 1 цикл

просуммированная по интервалам Н ;

^про» и ^пр ~ поврежденность соответственно от продольных и самоуравновешенных нагрузок за 1 цикл. Функция распределения этих нагрузок в [2] не определена, поэтому они приняты постоянными.

Распределение амплитуд и постоянной составляющей полученных напряжений представлены на рисунках 19-26.

На рис. 27-30 приведено распределение повреждений, вызванных одним циклом, для каждого варианта нагрузки ¿4^,,, с/,,^ ¿,-юа с/^» на рис. 31 -распределение суммарных повреждений ¿сул1.

На рис. 32, 33 приведено распределение ресурса Тк в годах. На рис. 34, 35 приведено распределение суммарных повреждений и ресурса Тк в годах без учета неоднородности материала.

Результаты расчетов по режиму III приведены в табл. 9, 10. Общие выводы по главам 3,4:

- Максимальные значения напряжений по Мизесу в конструкции боковой рамы по расчетному режиму I составляют 294 МПа.

- Максимальные напряжения в конструкции боковой рамы не превышают предела прочности материала о„ = 490 МПа.

- Максимальное значение пластических деформаций для 1-го расчетного режима составляет 0,026%. Появление пластических деформаций зафиксировано в приливах в нижних углах рессорного проема.

- Определены зоны минимальных значений календарного срока службы боковой рамы - нижние углы рессорного проема рамы (область примыкания прилива к радиусу 1140).

1 — 144.565

1 —120.993

_ —97.401

н -73.В09

- [-50.217

J —26.625

п -3.033

—20.559

1 —44.152

_ —67.744

Е22.678 20.15В 17 638 |—15.118 Г—12 593 Ё-10.079 |—7.559 1-5.039 1-2.520 ^-0.000 Е Ногееи!

О

Е 150.740 126.236 101.733 —77.229 1-52.726 Л-28.222 Г3.719 Я—20.784

—69.791

Е 76.891 70.125 61.3БО —52.594 т—43.828 Ё—35.063 ц—26.297 в—17.531 ■-8.766 0.000 Ш N0гезиИ

Уа!ие= 78.891

Е153.656 127.897 102.138 -¡-76.379 4-50.620

2-24 861 -г—0.898 26.657 Ч—52.416 ——78.175 3 Мо гввиП

Уа!ие= -78.175

-U

CN

L-

E5.385E-11 4.466E-14 3.704E-17 -|-3.072E-20 t^—2.548E-23 1-2.113E-26 ■q—1.753E-29 3—1.454E-32 1— 1.206E-35 -i-o.omE-too a Mo result

5.385E-011

[namic Max. Value

Е2.20БЕ-09 1.211Е-12 6 649Е-16 —3.650Е-19 ¿г—2.004Е-22 1.100Е-25 В—В.042Е-29 -3.317Е-32 -1.321Е-Э5 —0.000Е-КЮ

1

Х-еэ-

•fc» 00

Value = 7.270E-007

-7.270E-07 -2.096E-10 -6.042E-14 -1.742E-17 —5.022E-21 -1.448E-24

E4.174E-28 1.203E-31 . 3.469E-35 LQ.OOOE+OO

Рис.30 . Режим ПІ. Сочетание 4. Распределение уровня поврежденности

Ja. ЧО

E4.813E-07 1.45ЭЕ-10 4.384E-14 т— 1.323Е-17 F—3.993Е-21 i—1.205Е-24 Ц-3.638Е-28 fc—1.098Е-31 Р-3.313Е-35 '—О.ОООЕ-ЮО

Value = 4.813E-0G7

Рис.33 Режим III. Распределение ресурса в годах с учетом неоднородностеп в материале рамы. Вид 2

Max. Value = 1.439Е-ОТ9

Е1.439Е-09 8285Е-13 4.770Е-16 —2.746Е-19 L—1.581 Е-22 -—9.102Е-26 |—5 240Е-29 L-3.017E-32 Я—1.737Е-35 -—ОСЮОЕ+ОО В No result

Таблица 9. Результаты расчетов по режиму III. Напряжения, МПа

Расчетное сочетание нагрузок Напряжения

Максимальные главные Минимальные главные*' Максимальные касательные Контактное давление по Мнксу

1 198 -86.5 98.6 62.6 193

2 152 -67.4 75.8 102 148

3 153 -116 76.4 52.1 149

4 165 -146 81.7 170 161

Допускаемые значеипя напряжений ±140 85 220 294

"'Примечание: отрицательные значения соответствуют сжатию

Таблица 10. Результаты расчетов по режиму III при скорости движения вагона 22,4 м/с. Средние с„„„ и амплитудные о„ значения напряжений

Расчетное сочеганне нагрузок Нагрузка на тележку, кН Максимальные напряжения, МПа

Р пи* р„ <т,____

1 573.4 272.6 150.4 145 86,7

2 50.53 -50.53 50,53 151 22.7

3 34.58 -34.58 34.58 149 51,6

4 от вертиклчьного смешения одного п? колес тележки на 12.4 мм вверх.' вниз относительно исходного положения нп пути 154 78.9

Выводы:

Расчеты проводятся из условия наиболее невыгодных сочетаний одновременно действующих основных и дополнительных сил.

Разработана расчетная конечно элементная модель грузовой тележки. Предложена оценка проектного срока службы критерию усталостной прочности при многоцикловом динамическом нагружении тележки грузового вагона.

Глава 5. Расчет и оптимизация основных допусков и зазоров в размерных цепях конструкции грузовой тележки.

Для снижения износа и обеспечения долговечности грузовой тележки были проведены расчеты и экспериментальные подтверждения правильности расчетных величин основных допусков и зазоров.

5.1. Посадочные размеры боковина-букса. (Рис.36)

Рис. 36. Рама с буксами Определяющие размеры для оптимизации зазоров должны составлять для посадочного окна 335 ±1 мм при выдерживании посадочных размеров буксы |Ш-Ш| < 2 мм и |а-а| < 1 мм. (Рис.37)

Букса

Рама

Рис. 37.

5.2. Зазоры в продольной плоскости боковина-букса. (Рис.38)

Зазор в продольной плоскости

Рис.38

Размерный анализ, проведенный с учетом допустимого износа, показал, что при изготовлении деталей с размерами в поле чертежного допуска максимальный зазор может достигать величины Д = 10мм (рис. 396). При этом максимально допустимый зазор составляет 20 мм (рис.39в). Поэтому запас толщины изнашиваемого слоя составит:

для деталей изготовленных с размерами по рис. 396 суммарная толщина изнашиваемого слоя =10мм;

для деталей изготовленных с размерами по рис.39а (минимально допустимый зазор) суммарная толщина изнашиваемого слоя = 17мм.

Т.е. время работы деталей выполненных с минимальным зазором «а» больше чем в случае «б» (максимальный зазор по допускам на размеры) в 1.7 раза.

Если детали изготовлены по рис.39а, то максимально-допустимого износа они достигнут за время, которое в =1.7 раза больше чем при изготовлении по рис.39» и соответственно во столько же раз увеличится время до ремонта (если критерий - зазор между буксой и рамой). 1. Допуски на размеры назначены исходя из:

- того, что детали изготавливаются литьём;

- величины необходимых перемещений деталей друг относительно друга, -технологических возможностей вагоностроительных и вагоноремонтных

предприятий в обработке деталей только с такими допусками.

Если зазор в Змм достаточен, то Д=10мм избыточен (это снижение срока службы, повышение неустойчивости движения, повышенный износ и др.).

—-

326 10

336

336

3^2

Рис.39а

Рис.396

Рис.39в

5.3. Зазоры в поперечной плоскости рама-букса.(Рис.40)

Рис.40

Аналогичный размерный анализ был проведен в поперечной горизонтальной плоскости (рис.40, 41).

Как и в предыдущем случае, анализ показал, что при изготовлении деталей с размерами в поле допуска максимальный зазор может достигать величины Д = 11 мм. При этом максимально допустимый зазор составляет 20 мм. Поэтому запас толщины изнашиваемого слоя составит:

- для деталей, изготовленных с размерами по рис.416 суммарная толщина изнашиваемого слоя = 9мм;

- для деталей, изготовленных с размерами по рис.41а (минимально допустимый зазор) суммарная толщина изнашиваемого слоя = 15мм.

Т.е. время работы деталей выполненных с минимальным зазором «а» больше чем в случае «б» (максимальный зазор по допускам на размеры) в 1,7 раза.

Если детали изготовлены по рис.41а, то максимально-допустимого износа они достигнут за время, которое в =1,7 раза больше чем при изготовлении по рис.4196 и соответственно во столько же раз увеличится время до ремонта.

I

На.

С

Г

-Д. ИР"

а) минимальный зазор по размерам б) максимальный зазор по размерам чертежа 5 мм; чертежа 11 мм.

Рис. 41

5.4. размерная цепь рамы (Рис.42) 2180

2Щ2

7545 Ш

334 ■л г-Н]

'0\ II., II I II ., РТ

753,5

Рис.42 Варианты рам с размерами в пределах допусков.

Рис. 43 Непараллельность осей колесных пар

Изготовление рам с размерами в пределах заданных допусков может привести к непараллельности осей колесных пар до 6мм на ширине колеи (по нормам допустимо не более 2мм). (Рис.43)

5.5. Влияние размерных допусков букс при сборке тележки.

I

Рис.44

Изготовление корпусов букс в пределах допуска на размер 328 *_32 может привести к непараллельности осей колесных пар до 2,5мм на ширине колеи.(Рис.44)

5.6. Допуски на геометрию поверхностей под фрикционный клин балки и влияние на перекос осей колесной пары. (Рис.45)

Смещение наклонных поверхностей с одной стороны балки относительно другой достигает до 2мм (в зависимости от допуска и технологии обработки). Это приводит тоже к непараллельности осей на ширине колеи.

Рис. 45

5.7. Основные допуска на размеры балки. (Рис.46)

Рис.46

При сборке тележки размеры допусков на балку во многом определяют долговечность работы основных ее элементов:

А-А < 1 мм; а-а < 1 мм; Ю-Ю < 5 мм; б-б < 1 мм. Отклонение:

от соосности И и К относительно 3< 02 мм; от плоскостности Л = 0,5, Ц = 1 мм. Размер Я проверяется угловым шаблоном. Суммарный просвет между шаблоном и плоскостями Ш: по низу < 6 мм на обе стороны, по верху не допускается. Для выполнения оптимизации величин снимаемых припусков необходимо предварительно производить обмер каждой заготовки детали.

Выводы:

Допуски на геометрию и размеры деталей вагонной тележки заданы исходя из того, что детали изготавливаются литьём и, что при самом наихудшем изготовлении в пределах допусков, зазоры между сопрягаемыми деталями будут достаточны для необходимых смещений деталей относительно друг друга при движении вагона.

Из-за больших допусков на геометрию и размеры деталей получается значительный разброс времени до их планового ремонта (до 2-х раз). Даже если часть соединений (например букса- рама) выполнены с минимальными зазорами ( что даст максимальное время их эксплуатации до ремонта), а одно соединение (например балка - клин - рама) изготовлено с максимальными зазорами, то время до планового ремонта будет определяться ресурсом последнего.

Кроме того большие допуска приводят к ненормальной эксплуатации тележек. Экспериментально получено, что срок службы при этом сокращается до 5-ти раз.

Изготовление деталей тележки (балки, рамы, буксы) в пределах допусков может привести к непараллельности осей колесных пар до 10,5мм на ширине колеи. Из-за этого происходит набегание колесных пар на рельс, их повышенный износ, неустойчивость движения. Износ фрикционных пластин, клиньев, корпусов букс, рам, балок увеличивает непараллельность колесных пар и, как следствие, усиливает отрицательные явления в эксплуатации вагонных тележек.

Если часть соединений (например, букса - рама) выполнены с минимальными зазорами (что даст максимальное время их эксплуатации до ремонта), а одно соединение (например балка - клин - рама) изготовлено с максимальными зазорами, то время до планового ремонта тележки будет определяться ресурсом последнего соединения.

Поэтому обработка основных деталей тележки должна выполняться с оптимизацией снимаемого припуска у взаимозависимых размеров деталей основных узлов трения.

Заключение.

Разработана методология повышения долговечности крупного вагонного литья на основе комплексного подхода, объединившего основные расчеты по оптимизации: определяющих видов нагрузки на тележку, как в отдельных ее видах, так и в самых невыгодных ее сочетаниях; размеров, допусков для обеспечения зазоров в наиболее нагруженных и изнашиваемых подвижных узлах и деталях. Для чего:

• проведен анализ прочности как отдельных деталей, так и грузовой тележки в целом;

• определены структура и характер нагрузок на тележку грузового вагона;

• просчитаны и минимизированы нагрузки применительно к боковой раме тележки;

• разработан алгоритм расчета литых деталей тележки вагона;

• исследованы и регламентированы по степени износа места сопряжения подвижных элементов тележки;

• оптимизированы допуска и зазоры в конструктивном исполнении тележки для достижения ее долговечности;

• оптимизированы нагрузки тележки в режиме их сочетаний;

• приведен расчет срока службы боковины по критерию усталостной прочности при многоцикловом нагружении;

• разработана конечноэлементная модель определения напряженно-деформированного состояния в тележке грузового вагона;

• исследовано влияние допусков и зазоров на долговечность грузовой тележки.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Новое сцепное устройство для маршрутных поездов (Использование беззазорной системы сцепления групп вагонов) Ж.«Железнодорожный транспорт России» N6, 2004 год. М.

2. Совершенствование технических характеристик - к повышению потребительских свойств грузового вагона. Ж. «Вагоны и вагонное хозяйство», № 2., 2009 год, М.

3. Улучшение технико-экономических показателей железнодорожной техники. Ж. «Вагоны и вагонное хозяйство», № 2., 2009 год, М. (В соавторстве).

4. Через совершенствование технических характеристик - к повышению потребительских свойств грузового вагона. Ж. «Вагоны и вагонное хозяйство», № 2., 2009 год, М.

5. Новая тормозная колодка " Фритекс" - самая простая и надежная в мире. Ж. «Вагоны и вагонное хозяйство», № 3., 2009 год, М. (В соавторстве).

6. Исследования и разработка бортовой локомотивной системы идентификации схода вагона с рельсов. Ж.«Железнодорожный транспорт России» N7, 2010 год. М.

7. Основные направления развития современного российского вагоностроения Ж. «Транспорт Российской Федерации», № 3., 2011 год, М.

8. Новым грузовым вагонам инновационные узлы и детали. Ж. «Вагоны и вагонное хозяйство», № 4., 2011 год, М.

9. Развитие железных дорог в части подвижного состава. Ж. «Транспорт Российской Федерации» № 34., М.

10. Анализ текущий ситуации в сфере грузовых вагонов, возможностям внедрения новых технологий и улучшения технико-экономических показателей железнодорожной техники. Ж. «Техника железных дорог», № 1., 2012 год, М.

11. Методология повышения долговечности крупного вагонного литья. ДЦНТИБ. 2012 год. Н. Новгород.

12. Тормозная рычажная передача железнодорожного транспортного средства. Патент Яи 2381933 С2., 02.12.2008. (В соавторстве).

13. Система управления тормозами поездов повышенного веса и длины. Патент Яи 2385247 С1., 23.10.2008. (В соавторстве).

14. Центрирующая балочка автосцепки железнодорожного транспортного средства (варианты). Патент 1Ш 2404077 С2., 13.10.2008. (В соавторстве).

15. Корпус автосцепки железнодорожного транспортного средства. Патент Яи 2381933 С2., 12.05.2008. (В соавторстве).

16. Стояночный тормоз грузового вагона. Патент Яи 79510 Ш., 24.07.2008. (В соавторстве).

17. Надрессорная балка. Патент 1Ш 2386560 С2., 17.06.2008. (В соавторстве). Поглощающий аппарат. Патент 103522., 02.09.2010. (В соавторстве).

Список использованной литературы.

1. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). - ГосНИИВ - ВНИИЖТ. - М.: 1996.

2. Концепция модернизаций тележки модели 18-100, повышающих ее эксплуатационные качества. Афанасьев Е.В., Соколов М М. - Нижний Тагил, 2002 .

3. Вагоны/ под редакцией Шадура. А.- Транспорт, Москва, 1980.

4. Расчет и конструирование подвешивания вагонов. Селинов В.И.-Машиностроение, Москва, 2002.

5. Конструирование и расчет вагонов: Учебник для ВУЗов железнодорожного транспорта. Лукин В.В., Шадур Л.А. и др. Под ред. Лукина В.В. - УМК МПС России, Москва,2000.

6. Вагоны. Скиба И.Ф.- Транспорт, Москва, 1966.

7. Опытные двухосные тележки конструкции Уралвагонзавода. Гейлер М.П., Кривецкий А.А.,Двухглавов В.А. - Нижний Тагил, 1981.

8. Вагоны. Под ред.Винокурова. - Трансжелдориздат, Москва,1953.

9. Вагоны. Под.ред. Кузьмича Л.Д. - Машиностроение, Москва, 1978.

10. Конструкция вагонов. Под ред. Шадура Л.А. - Трансжелдориздат, Москва, 1962.

11. Основы конструирования и расчета ходовых частей вагонов. Котуранов В.Н., Хусидов В.Д., Азовский А.П., Светлов В.И. - МИИТ, Москва, 1997.

12. Обследование технического состояния литых деталей тележек с выработкой требований к заводам-изготовителям, вагоноремонтным предприятиям по повышению эксплуатационной надежности тележек. Департамент вагонного хозяйства ОАО «РЖД». Проектно-конструкторское бюро вагонного хозяйства ОАО «РЖД». Москва. 2004.

2012340743