автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Оценка безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (ШШ'Г)

На правах рукописи УДК 629.463.013.24:629.64:629.4.015

РГБ ОД

ПЕТРОВ Геннадий Иванович

- 7 ФЕЗ г^.

ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВАГОНОВ ПРИ ОТКЛОНЕНИЯХ ОТ НОРМ СОДЕРЖАНИЯ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ И ПУТИ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва - 2000

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ).

Научный консультант - доктор технических наук, профессор ХУСИДОВ Владимир Давидович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор БОРОНЕНКО Юрий Павлович доктор технических наук, профессор КАШНИКОВ Владимир Николаевич доктор технических наук, профессор БАЧУРИН Николай Сергеевич Ведущее предприятие - Государственный научно-исследовательский институт вагоностроения (ГосНИИВ). Защита состоится 'ЙГ" <?е$РШУ 2000 года в /5 чМ[) мин. на заседании диссертационного совета Д 114.05.05 при Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 101475, г. Москва, А-55, ул. Образцова, 15, ауд.

м.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан

"Й-Г Мб(7РЛ 2000 г. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес Ученого Совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.т.н., профессор В.Н. Филиппов

ОМ(ШЧе«6,0

-3-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Безопасность движения является основным условием нормальной работы железных дорог. Проблема обеспечения безопасности движения поездов и маневровой работы являются главными для железнодорожного транспорта, т.к. крушения и аварии, происходящие по причине сходов вагонов с рельсов, полностью предотвратить не удается. Наиболее часто нарушения безопасности движения вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса происходят на криволинейных участках при отступлениях от норм содержания ходовых частей и пути. Чтобы комплексно оценить безопасность движения вагона имеющего отступления от норм содержания ходовых частей по реальному пути необходимо иметь достоверную методику и математические модели, детально описывающие его движение по различным участкам пути и при соударениях.

Обоснование условий безопасного движения вагонов представляет важную научную и практическую проблему. Поэтому, тема диссертационной работы актуальна, и она находится в русле научного направления кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» МИИТа по развитию методов оценки безопасности движения вагонов.

Автором выполнены работы по созданию общей методики оценки безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути. Разработано математическое и программное обеспечение по компьютерному моделированию движения вагонов в прямых и криволинейных участках пути, проведе-

ны расчеты и проанализированы полученные результаты. Автор лично принимал участие в испытаниях новых конструкций вагонов, созданных по заказу МПС и вагоностроительной промышленности.

Целью работы является оценка безопасности движения грузовых вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути; разработка общего метода оценки безопасности движения и соударения вагонов; разработка уточненных математических моделей и программного комплекса, описывающего движение вагонов по реальным участкам пути и при соударениях на сортировочных станциях.

Общая методика исследований. При формировании систем дифференциальных уравнений движения математических моделей вагонов применялся принцип Германа-Эйлера-Даламбера и производился их численный анализ разностно-итерационным с автоматическим выбором шага и безитерационным замкнутым методами интегрирования, разработанными профессором Хусидовым В.Д.

Научная новизна.

1. Разработана общая методика оценки безопасности движения вагонов в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути и при соударениях вагонов на сортировочных станциях.

2. Созданы уточненные нелинейные математические модели, описывающие:

движение вагона с числом осей 4, 8, 16 в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути;

соударения вагонов на сортировочных станциях; аварийное падение вагона с магнитным подвешиванием на путь.

3. Особенности разработанных математических моделей заключаются в следующем:

движение всех дискретных элементов вагона описывается по теории относительного движения с использованием движущихся неинерциальных локальных систем координат с учетом сил и моментов, вызванных относительным, переносным и корио-лисовым ускорениями от криволинейного движения координатной системы;

движение колесных пар в рельсовой колее в режиме выбега, торможения и тяги описывается по принципу Н.Е. Жуковского с учетом забегания и скольжения гребней колес о боковую грань головки рельса;

предусмотрена возможность продольных, поперечных и угловых перемещений всех элементов тележки с учетом зазоров, сил и моментов защемления и сухого трения в связях корпуса буксы с боковинами, надрессорной балкой, рессорным комплектом, пятниковым узлом и скользунами;

контактная податливость (жесткость) деталей и узлов ходовых частей рассматривается по уточненной нелинейно-упругой модели Герца с учетом сферической модели волнистости

взаимодействующих поверхностей, а силы и моменты трения движения и покоя в упруго-фрикционных связях с учетом квазиупругого смещения и запирания связи.

Практическая ценность.

1. Создан программный комплекс для компьютерного моделирования и оценки безопасности: движения вагонов с числом осей 4, 8, 16 в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути; соударения вагонов на сортировочных станциях; аварийного падения на путь вагона с магнитным подвешиванием.

2. Проведены исследования по оценке безопасности движения груженых и порожних цистерн по участкам пути Московской ж.д., на которых происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса. Определены параметры отклонений от норм содержания ходовых частей и пути, при которых возможен сход вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса.

3. Проведены исследования по оценки динамических нагруженности и условий безопасности при соударениях платформ груженых большегрузными контейнерами. Определены геометрические и фрикционные параметры опорных узлов крепления большегрузных контейнеров на платформах, обеспечивающих безопасность при соударениях на сортировочных станциях.

4. На основе проведенных исследований разработана совместно с ВНИИЖТ «Методика компьютерной оценки

безопасности движения подвижного состава», которая утверждена МПС РФ в 1999 году.

5. Получена Лицензия Гостехнадзора России на экспертизы безопасности перевозок опасных грузов.

Реализация результатов работы.

Методика и программный комплекс оценки безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути были использованы МПС при проведении:

служебных расследований и технических экспертиз крушений поездов со сходами вагонов с рельсов;

научно-исследовательских работ по оценке влияния состояния подвижного состава и пути на безопасность движения поездов по участкам Московской ж.д.

Апробация работы.

Основные материалы диссертации доложены и обсуждены на следующих конференциях:

1. Международной научно-технической конференции «Проблемы механики железнодорожного транспорта» - г. Днепропетровск в 1992 году.

2. 1-ой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» - г. Москва в 1994 году.

3. Н-ой международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта» - г. Москва в 1996 году.

-<f-

4. II-ой научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» - г. Москва в 1999 году.

5. Научно-технической конференции «Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты)» - г. С.-Петербург в 1999 году.

6. Научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» - г.Москва в 1999 году.

Публикации.

Основные материалы диссертации изложены в 65 печатных работах общим объемом более 1050 страниц

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, приложения.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю В.Д. Хуси-дову, а также В.Н. Котуранову, В.Н. Филиппову, A.A. Хохлову, М.Ф. Вериго, Ю.С. Ромену, И.В. Козлову, Ю.А. Шмырову, А.Н. Шамакову и многим другим за многолетнюю совместную работу и высказанные при обсуждении работы ценные советы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение содержит обоснование актуальности разрабатываемой в диссертации научной проблемы, показано ее народнохозяйственное значение и проанализировано современное состояние проблемы повышения безопасности движения подвижного состава. Отмечается, что существует проблема обеспечения безопасности

движения вагонов в прямых и криволинейных участках пути. Причем, имеется ряд случаев крушения поездов со сходами вагонов с рельсов по причине вкатывания гребня колеса на головку рельса, когда ходовые части и путь имели отклонения от норм содержания. В связи с этим, исследования по оценке безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути являются актуальными.

В первой главе дан краткий обзор исследований динамики подвижного состава, вырабатывается общая методология исследований, ставятся задачи этапов решаемой проблемы.

Основы технической теории колебаний были заложены в трудах ученых Н.Е. Жуковского, А.Н. Крылова, Н.П. Петрова, К.Ю. Цеглинского, С.П. Тимошенко, С.Н. Смирнова, С.А. Чаплыгина,

A.M. Годыцкого-Цвирко и других. Динамика вагонов сформировалась на основе трудов крупных ученых: C.B. Вертинского, М.Ф. Вериго, В.А. Лазаряна, В.Н. Данилова, В.Б. Меделя, И.П. Исаева,

B.Г. Иноземцева, Е.П. Блохина, Ю.П. Бороненко, H.H. Кудрявцева, АЛ. Когана, В.Н. Котуранова, A.A. Камаева, В.А. Камаева, Б.Г. Кеглина, В.Д, Дановича, AJI. Голубенко, А.Н. Савоськина, П.С. Анисимова, И.В. Бирюкова, Л.О. Грачевой, И.И. Галиева, М.М. Соколова, Т.А. Тибилова, Ю.С. Ромена, A.A. Львова, В.Ф. Ушкалова, О.П. Ершкова, A.A. Хохлова, В.Д. Хусидова, И.И. Челнокова, Ю.М. Черкашина, В.Н. Филиппова, Г.М. Шахунянца, В.Н. Шестакова, В.О. Певзнера, B.C. Плоткина и многих других.

Самые крупные научные школы в области динамики железнодорожного подвижного состава и поезда сложились в Москве

(МИИТ, ВНИИЖТ, ГосНИИВ), С.-Петербурге (ГТГУПС), Брянске (БГТУ), Ростове (РГУПС), Екатеринбурге (ЕГУПС) и в других учебных и научных организациях. В МИИТе под руководством профессоров Л.А. Шадура и C.B. Вертинского сложилась научная школа динамики и прочности вагонов, которую представляют В.Н. Котуранов, В.Д. Хусидов, A.A. Хохлов, П.С. Анисимов, В.Н. Филиппов, П.А. Устич и другие. Под руководством профессоров И.П. Исаева и В.Н. Иванова сформировалась научная школа, которую представляют Т.А. Тибилов, И.В. Бирюков, А.Н. Савосышн, В.Г. Иноземцев, В.П. Феоктистов, Е.К. Рыбников, B.C. Коссов, Г.П. Бурчак, Е.В. Сердобинцев и другие. Во ВНИИЖТе научную школу динамики и взаимодействия подвижного состава и пути представляют М.Ф. Вериго, А.Я. Коган, Л.О. Грачева, A.A. Львов, Ю.С. Ромен, В.О. Певзнер, Ю.М. Черкащин, В.М. Богданов, Г.В. Костин, А.Д. Кочнов и многие другие. В Петербургском государственном университете путей сообщения (СГПУ ПС) научную школу динамики и прочности вагонов возглавляют профессора И.И. Челноков, М.М. Соколов, Ю. П. Бороненко, A.A. Битюцкий, A.B. Третьяков и другие. Научная школа динамики и прочности вагонов в Брянском государственном техническом университете (БГТУ) сложилась под руководством профессоров E.H. Никольского, Л. Н. Никольского и

A.A. Камаева. Представителями этой школы являются Г.С. Ми-хальченко, В.А. Камаев, H.A. Костенко, Б.Г. Кеглин, В.И. Сакало,

B.П. Лозбинев, В.В. Кобищанов и другие. В Ростовском государственном университете путей сообщения (РГУПС) активные исследования ведугся профессором В.Н. Кашниковым и другими, в Ека-

теринбурге в Уральском государственном университете путей сообщения (УрГАПС) профессорами Н.С. Бачуриным, A.B. Смолья-ниновым и другими.

В настоящее время все более широкое применение для изучения вынужденных колебаний экипажей в криволинейных участках пути, нагруженное™ элементов ходовых частей, гасителей и рельсового пути находят методы имитационного компьютерного моделирования. В развитие этого направления большой вклад вносят работы М.Ф. Вериго, А.Я. Когана, Ю.С. Ромена, Т.А. Тибилова, А.Н. Савоськина, В.Д. Хусидова, Ю.М. Черкашина, Ю.П. Боронен-ко, Н.С. Бачурина, В.Н. Кашникова, Г.П. Бурчака и многих других.

Криволинейное движение экипажей моделируется приложением ко всем элементам расчетной схемы инерционных сил, вызванных относительным, переносным и кориолисовы.м ускорениями от криволинейного движения координатной системы. Существует и другой подход, предложенный В.Д. Хусидовым, когда дифференциальные уравнения колебаний вагона и уравнения криволинейного очертания пути записываются в одной и той же системе координат. В этом случае уравнение криволинейного очертания пути является в уравнениях динамики функцией возмущения и представляет собой неровности пути. Наряду с традиционными динамическими показателями, такими как силы взаимодействия в ходовых частях тележки, запас устойчивости от схода колеса с головки рельса и ускорения элементов экипажа, под руководством В.Д. Хусидова были введены еще два критерия оценки безопасности движения - это величина подъема гребня колеса на головку рельса

и мощность сил трения в точках контакта колеса и рельса, развиваемая по поверхностям обода и гребня. По величинам подъема колеса на головку рельса оценивается фактическая возможность схода, а мощность сил трения характеризует износ.

Отмечается, что при компьютерном моделировании движения должны учитываться физические свойства контактных соединений тел с зазором при их взаимодействии (для отдельных деталей и узлов ходовых частей, опорных устройств). Для этого необходимо определять характеристики контактной податливости при моделировании их взаимодействия в момент выбора зазора, т.е. так называемую характеристику «контактной жесткости». Было проведено компьютерное моделирование контактной податливости на примере взаимодействия абсолютно твердых тел с помощью: модели твердого тела с использованием решения Ньютона, дискретных моделей по гипотезе Ньютона и Рауса, классической и уточненной нелинейно-упругой модели Герца, которое показало необходимость учета контактной жесткости деталей и узлов ходовых частей по уточненной нелинейно-упругой модели Герца с учетом сферической модели волнистости взаимодействующих поверхностей в виде шаровых сегментов постоянного радиуса, а сил и моментов трения в упруго-фрикционных связях с учетом квазиупругого смещения и запирания связи.

Исследования М.Ф. Вериго и А.Я. Когана показали, что для моделирования движения колесной пары необходимо пользоваться не только теорией нелинейного крипа, но и использовать принцип Н.Е. Жуковского, показывающий какое из колес в колесной паре и

при каких условиях попеременно подскальзывает, а какое катиться без скольжения.

На основании этих исследований в настоящей работе с использованием принципа Н.Е. Жуковского приняты выражения для качения, подскальзывания и набегания колес на рельсы, необходимые при компьютерном моделировании движения и оценки возможности схода колесных пар вагона в режимах выбега, торможения и тяги в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути.

Было сформулировано, что для разработки достаточно точных математических моделей, описывающих: движение грузового вагона по прямым и криволинейным участкам с отклонениями в содержании пути и ходовых частей, аварийного падения на путь вагонов с магнитном подвешивании, соударений вагонов для перевозки большегрузных контейнеров предусматривалось выполнение следующих этапов исследования:

- разработка расчетных схем экипажей, в которой положение каждого элемента задано обобщенными координатами;

- составление уравнений динамического равновесия для каждого элемента расчетных схем, состоящих из инерционных сил и моментов, реакций и внешних нагрузок:

- составление геометрических зависимостей между деформациями связей и координатами каждой расчетной схемы;

- описание физических зависимостей между реакция-

ми связей и их деформациями;

- разработка аналитических и цифровых зависимостей, описывающих возмущения, действующие на вагон в прямых и криволинейных участках, при аварийном падении иа путь и соударениях на сортировочных станциях;

- выбор эффективных методов для цифрового анализа систем дифференциальных уравнений каждой модели;

- разработка, отладка и тестирование программного комплекса для оценки безопасности движения: грузовых вагонов по прямым и криволинейным участкам с отклонениями в содержании пути и ходовых частей, аварийного падения скоростных вагонов на магнитном подвешивании, соударений вагонов для перевозки большегрузных контейнеров;

- сопоставление результатов компьютерного моделирования с экспериментальными данными и оценка адекватности математических моделей;

- определение критериев оценки динамических показателей безопасности движения вагонов, получение динамических параметров, при которых возможен сход с рельсов, определение сил взаимодействия и тормозного пути при аварийном падении скоростных вагонов, определение нагру-женности и устранение повреждений опорных узлов контейнер-платформа при ударе;

- определение диапазона параметров и величин отклонений в содержании ходовых частей вагонов и конкретных участков пути, влияющих на безопасность движения;

- 45- проведение компьютерного моделирования: движения порожних и груженых вагонов с отклонениями в содержании ходовых частей по участкам пути, где происходили сходы с рельсов, аварийной посадки скоростного вагона на путь, имеющего неровности в плане и профиле, соударений вагона, нагруженного большегрузными контейнерами;

- разработка основных требований: к содержанию ходовых частей грузового вагона на рассматриваемых участков ж.-д. пути, обеспечивающих безопасность движения по сходу колес, к разработке опорно-посадочных устройств скоростного вагона, обеспечивающих увеличение допускаемой скорости посадки, к совершенствованию опорных узлов контейнерных платформ, обеспечивающих снижение нагружен-ности и устранению повреждений при соударениях вагонов.

Вторая глава посвящена разработкам и обоснованию математических моделей оценки безопасности движения: 4-осных и многоосных вагонов в прямых и криволинейных участках пути с неровностями в плане и профиле, вагона с магнитным подвешиванием при аварийном падении на путь, соударений вагона загруженного большегрузными контейнерами. Описываются выбранные системы отсчета и координаты, геометрические и силовые расчетные схемы вагонов, параметры, определяющие конфигурацию пути, системы дифференциальных уравнений движения, дифференциальные уравнения динамических связей, уравнения динамических деформаций связей, силы, реакции и моменты сил в связях колеса с рельсом, боковин с колесными парами и надрессорными балками,

условия контактирования гребней колес с боковой поверхностью головки рельса с учетом углов набегания колесной пары, качения и подскальзывания колес с учетом принципа Н.Е. Жуковского при движении на выбеге, в режиме торможения и тяги.

Математическая модель каждого вагона формируется посредством расчетной схемы в виде системы твердых тел, соединенных между собой нелинейными упруго-фрикционными связями с кинематическими и динамическими ограничениями внутренних и внешних сил и моментов с учетом контактной жесткости деталей и узлов, описываемой по уточненной нелинейно-упругой модели Герца, сферической модели волнистости взаимодействующих поверхностей в виде шаровых сегментов постоянного радиуса и квазиупругого смещения и запирания каждой связи.

В качестве элементов расчетной схемы приняты: колесные пары с буксами, боковые рамы тележек, надрессорные и соединительные балки, рессорные комплекты с фрикционными устройствами для демпфирования колебаний, кузов экипажа, груз, характеристики обода колеса и головки рельса в точках их контакта.

Математическая модель криволинейного движения рельсового экипажа представляет собой текущую систему дифференциальных уравнений, количество которых определяется принятым в расчетной схеме количеством независимых координат. Система дифференциальных уравнений, каждое из которых составлено с использованием принципа Д-Аламбера, может быть представлена в

вых и линейных ускорений и скоростей элементов расчетной схе-

виде

смешанный вектор угло

мы; Р — смешанный вектор внутренних сил и моментов (вектор реакций между телами расчетной схемы); <2 ~~' вектор внешний усилий и моментов, определяемых криволинейным движением;

[/??]— матрица преобразования вектора IV в вектор инерционных

сил и моментов; [у4] — матрица влияния для внутренних усилий и моментов.

Компоненты вектора Р представляют собой нелинейные функции, которые могут иметь точки разрыва в окрестностях нулевых значений деформации связей и их первых производных (скоростей деформаций).

В общем случае _|-ая компонента вектора Р представляет собой нелинейную функцию

Р = /(^»Чг' — 'Яп'ЯнЯг' — 'ЯпА где п ~ ко™чество координат в расчетной схеме; — угловые и линейные координаты и скорости тел расчетной схемы (производные по времени от координат С[);'] = 1,2— номер координаты; t — время.

Элементы матрицы \ш\ определяются массами, моментами инерции тел расчетной схемы, поступательной скоростью движения экипажа, кривизной пути и возвышением наружного рельса в

кривой. Элементы матрицы определяются геометрическими размерами экипажа, а также специальными безразмерными числами представляющими нули и единицы. В матрицы [/??] и

входят все геометрические, жесткостиые, фрикционные и инерционные характеристики и отступления в содержании подвижного состава и пути.

Движение экипажа по пути переменной кривизны в плане и профиле рассматривается как сложное, движение, являющееся суммой переносного и относительного. Начало абсолютной неподвижной (декартовой) системы координат расположено в начале прямого участка пути, начала подвижных (относительных) систем

координат СХ у 2 связаны с центром масс каждого твердого тела,

начала естественных подвижных системы координат Оху>2 совпадает с проекцией центра масс каждого твердого тела на плоскость, касательную головкам рельсов:

Рис.1. Системы отсчета для твердых тел Для нахождения зависимости между проекциями угловых скоростей вращения твердого тела на неподвижные и подвижные оси координат использованы кинематические уравнения Эйлера с учетом малости угловых скоростей вращения вокруг собственных осей, которые позволили определить дополнительные силы инер-

ции от криволинейного для каждого твердого тела, входящего в механическую систему. Эти силы эквивалентны главным векторам

Т> Ш г, ин

переносных Ке и кориолисовых сил инерции Кк0р и главному

Мин

, и вычисляются для каждого твердого тела отдельно в прямой, входной и выходной переходных кривых и круговой кривой. При движении в прямом участке пути Щ" _ о, = О, Л/"" = 0, а в круговой

Я"" * 0, К""р * О, М"" =0 и 15 переходных

Я"е" * 0,Я"'ор * 0,МГ * 0 кривых.

4-осный вагон (см. рис.2) представлен системой 11-ти твердых тел (кузов, две надрессорные балки, четыре боковины, четыре колесные пары), его движение описывается системой 30-и дифференциальных уравнений второго порядка.

Силовая расчетная схема действия сил и реакций связей для 2-осной тележки, представлена на рис.3.

8-осный вагон (см. рис.4) представлен системой из 23-х твердых тел: 8-и колесных пар, 8-и боковин, 4-х надрессорных и 2-х соединительных балок, 1 кузова с грузом, его движение описывается системой 54-х дифференциальных уравнений второго порядка. Эта система условно разделена на 3-й группы дифференциальных уравнений, где первые две описывают движение 4-осных тележек, а третья группа их динамическую связь. Дифференциальные уравнения динамической связи получены через ускорения виляния и бокового относа центра масс кузова.

-го- Омт . \ I

г Vм I И •к Ф*

Ца \ } Ча

и,® т 1

Рис.2. Расчетная схема четырехосного вагона

0«

л. А»

«9с

Т 1

V

N

ПГ

От I ?3

| А „

1 "» Л Ц

Ра

'ир-г

,АТ>

т

£

А&

79

Рис.3. Силовая расчетная схема действия сил и реакций связей

f' = JtkzJkL. . у _

и ' - ¿-'

К'& - £f + 4Л ;

3t ■ € - ;

УУЧ '* ^ л

"«•'•■^r- f - -^сх-/^ +

= 5.-е ;

= 18-6 - ,

где

Л « </Ул + Мелу ¿* + Ъ ;

£ = • - ^ ;

£ = / <А* );

_ ^ _

<?* = +

Разработанная методика получения систем дифференциальных уравнений с динамической связью позволила программно реализовать на ПЭВМ математические модели, описывающие движение вагонов с числом осей 4, 8, 16 по пути произвольной конфигурации с неровностями в плане и профиле.

Данная методика позволила разработать математическую модель аварийного падения на путь вагона с магнитным подвешиванием. Его движение описывается системой 42-х дифференциальных уравнений второго порядка. Фрагмент расчетной схемы показан на рис.5.

Особенностью данной математической модели является то, что реакции и силы трения в контакте посадочных опор вычисляются по нелинейно-упругой модели Герца с учетом сферической модели волнистости и направления вектора скорости перемещения каждой опоры.

1ш¥а СвГш^й СоТш^й СвТш"?С1 СаТш?й сЦулг^Зт

Сш1ад|с1 а>Щ%е, '

-К

8 с. * ^С.'«

5»

¿с* с

%

. 036 Ст Д. ДОС» Д. Д,<)22Сщ Д, д21

Рис.5. Расчетная схема аварийного падения вагона Связи боковин с надрессорной балкой тележки грузового вагона осуществляется через пружины рессорного подвешивания, подклиновых пружин и фрикционных клиньев, поэтому реакции

этих связи вычисляются как сумма сил упругих составляющих рессорного комплекта и сил сухого трения, реализуемого гасителем с учетом действия возвращающих и защемляющих моментов и сил при колебаниях виляния, относа и забегания боковин.

Применительно к тележкам ЦНИИ-ХЗ зависимость между моментом поворота надрессорной балки и ее углом поворота относительно боковины получена экспериментально на стендах Уралва-гонзавода при различных режимах нагружения.

Линейные и угловые в плане перемещения буксы в буксовых направляющих ограничиваются значениями продольных и поперечных зазоров между боковинами и буксами. Если букса в буксовом проеме не защемлена, то возникают в месте контакта имеются силы трения и контактная реакция боковины с буксой; а при ее защемлении (контакт корпуса буксы с обеими вертикальными гранями буксового проема) возникает и дополнительный реактивный момент сил защемления корпуса буксы. Реакции связей буксы и боковины определены для двух состояний: когда букса не имеет контактов с вертикальными направляющими буксового проема боковины и когда эти контакты уже возникли.

Силовые связи колесных пар с рельсами определяются условиями их взаимного контактирования, совмещенными с процессами качения и подскальзывания колес, а также скольжением гребней по боковым граням рельсов. Условия контактирования гребней колес и рельсов определяются формой поверхностей гребней и рельсов и углами набегания колес на рельсы. По величине угла набегания вычисляется упреждение касания гребня с головкой рельса.

Качение и иодскальзывание колес при движении на выбеге, в режиме торможения и тяги вычисляются исходя из принципа Н.Е. Жуковского по соотношениям моментов сил трения-скольжения колеса по рельсу, сил трения тормозных колодок и тяговых моментов - М в плоскости ¡-ых колес движущихся по наружному рельсу и (¡+1)-ых - по внутреннему. Возможны три случая движения, когда М^ > М!+1; = и М; < М;+1:

1) Если М; > М;+ь то подскальзывает (¡+1)-ое колесо, а катится без проскальзывания ьое. Относительное проскальзывание происходит в плоскости качения (¡+1)- го колеса МУ

СО

= - ^ -—+ (р - 5, ра [ г, \

откуда = ( Р + ^ . ^±1 _ , а ¿¡; = 0 .

I Р ~ ^

ч ■« /

2) Когда М] < М;+1 подскальзывает ьое колесо, а (¡+1)-ое катится.

6 =

1

р + 1)

\ г • ч ) В этом случае ^¡+1=0.

3) Когда М;= Мн-ь оба колеса катятся.

Для каждого случая по величинам поперечных перемещений колесной пары вычисляются относительные поперечные проскальзывания колес. Зная проскальзывания определяются силы со-

противления продольным и поперечным перемещениям колес по рельсам

F

^Omod/ '

ri

^Omodi+1 = ~ + Pki+1 SSn£?<Î0mod/+l' ГМ

Fnmodi = P/ci№nonS&nai?Omodi> поп

где Mj и Mj+i моменты сил, г, и ri+1 текущие во времени значения радиусов колес в точках их контакта с головкой рельса, P,d и Рк+И - текущие значения вертикальных нагрузок колес на рельсы, sgna(^oimod) и sgna(Çoi+imod) - функции сил крипа для псевдоскольжения колес вдоль и поперек рельсов. Используя значения модулей векторов сил F0mOd и Fnm0d, вычисляются их проекции на оси X и Y, а значения Fx и Fy входят в исходную систему дифференциальных уравнений, описывающих движение вагона.

Fxi = F0 mod / COS у/; + Fn0 mod t Sin yft,

Fxi+\ == mod2+1 C0S^/+1 + ^«0mod/+l ' Fyi = mod / Sin Wi + Fn mod f COS y/i,

Fyi+\ = ^Omodi + l sin^41 + ^„modi+1 cos^,41-

Горизонтальные силовые реакциях между гребнем колеса и головкой рельса вычисляются в двух случаях: когда гребни колес не касаются рельсов (свободное качение колесной пары) и когда между гребнями колес и рельсами действуют нормальные по отноше-

нию к головке рельса силы (направляемое движение колесной пары). Условие свободного качения колес:

1) Ц} ^ 0, где 6згп- суммарный зазор между гребнем колеса и боковой гранью головки рельсов; Дб1аз- уширение пути с учетом неровности нити; у,от- отжатне рельса под ьым колесом ¡-ой колесной пары; обобщенная координата.

Во время свободного качения между колесом и рельсом силы трения могут удерживать колесо от соскальзывания по наклонной поверхности головки рельса.

В третьей главе дается описание программно-вычислительного комплекса «ДИОНИС» оценки безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути, соударениях вагонов на сортировочных станциях, аварийном падении на путь вагона с магнитным подвешиванием. Рассматриваются характеристики и отступления от норм содержания вагонов и пути, которые учитываются в программном комплексе. Описываются основные параметры и входные данные, необходимые для функционирования программного комплекса, а также выходные данные, получаемые в результате компьютерного моделирования на ПЭВМ. Дается перечень исходных материалов и натурных данных, необходимых для компьютерного моделирования движения вагонов.

Четвертая глава посвящена исследованию динамических показателей и оценке безопасности движения грузовых вагонов по

5 заз + АЗзаз + У ¡От

участкам пути Московской ж.д., где происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса. В качестве объекта компьютерного моделирования была приняты цистерны модели 151443 постройки завода «АЗАВМАШ», имевшие сход с рельсов на этих участках пути.

Произведены дополнительные измерения и обработка параметров состояния данных участков по ширине колеи, возвышению наружного рельса, стрелам изгиба, текущей кривизне и натурным радиусам кривых.

Определены критерии оценки безопасности и величины нормируемых динамических параметров, при которых возможен сход вагонов с рельсов в зависимости от величины осевой нагрузки. Было принято, что существует опасность схода вагона с рельсов, если в процессе движения какое-либо колесо имеет запас устойчивости против схода с рельсов (по Марье) менее 1,0 на отрезке пути, пройденным данным колесом и равным более длины окружности этого колеса по максимальному кругу катания (по диаметру, измеренному по верхней части образующей гребня колеса).

Произведено многовариантное компьютерное моделирование движение груженых и порожних цистерн в «идеальных» пологих и крутых кривых без отклонений параметров состояния рельсовой колеи и при отклонениях от норм содержания в диапазоне скоростей от 5 до 120км/ч с шагом варьирования 2,5км/ч.

Было получено, что в идеальных кривых уровень рамных и направляющих усилий достигает максимальных значений во входной и выходной переходных кривых. Опасности схода в таких кри-

- ¿«3 '

вых не наблюдалось у груженых цистерн до 120км/ч, у порожних до 90км/ч.

Моделирование движения цистерн по участкам пути Московской ж.д., где происходили сходы вагонов, показан), что безопасность по вкатыванию гребня колеса на головку рельса при отклонениях от норм содержания ходовых частей по износам гребня до толщины 19,5мм и разности диаметров колес в колесной паре до 4мм обеспечивается в диапазоне скоростей до 90км/ч только у груженых цистерн.

Порожние цистерны с отклонениями параметров ходовых частей в пределах норм содержания по данным участкам пути могут двигаться безопасно со скоростями не более 65км/ч. При толщине гребня 23мм опасность схода наступает при скорости бОкм/ч, а при разности диаметров колес в колесной паре 2мм - при скорости 45,0км/ч в крутых и при 47,5км/ч в пологих кривых.

Для увеличения установленной скорости до 80км/ч и устранения сходов цистерн по вкатыванию гребня колеса на головку рельса целесообразно уменьшить возвышение наружного рельса до 20-40мм на этих участков пути в пологих кривых радиуса порядка 1000м.

В пятой главе представлен анализ результатов компьютерного моделирования аварийного падения на путь опытного образца вагона с электромагнитным подвешиванием ТП-05, разработанного Инженерно-научным центром «Транспорт электромагнитный пассажирский» (ИНЦ «ТЭМП» г.Москва). Были выполнены многовариантные расчеты сил взаимодействия и тормозного пути в режиме

аварийного падения на путь при скоростях до 400км/ч. Проведен анализ динамических процессов в зависимости от скорости аварийной посадки вагона и параметров отступлений в содержании пути. Получены и обоснованы данные для обеспечения безопасности движения таких вагонов.

Шестая глава посвящена исследованиям нагруженности и оценке безопасности при соударениях большегрузных платформ загруженных крупнотоннажными контейнерами. Дан анализ напряженно-деформированного состояния фитинга контейнера. Выполнено компьютерное моделирования соударений в диапазоне скоростей от 5 до 20км/ч.

На первом этапе эксперимента исследовались входные процессы (усилия, перемещения, ускорения) для всех элементов системы во времени. Оценивались амплитуды, частоты колебаний, подбирались параметры численного интегрирования и последующей обработки результатов на ПЭВМ. Проводилось сопоставление полученных динамических процессов с данными натурных испытаний. Проводилось моделирование соударений при варьировании значений продольной жесткости подпружиненного упора при полном выборе зазора в соединениях фитинг-упор в заданном диапазоне скоростей. На втором этапе эксперимента оценивалось влияние различного трения на опорных поверхностях фитинг-платформа. На третьем этапе эксперимента проводилось моделирование при варьировании значений продольного начального зазора в соединении фитинг-упор при различных скоростях соударений. На четвертом этапе численного эксперимента оценивалось влияние про-

дольных смещений (сближении и удалении) упоров относительно друг друга с целью оценки динамических усилий, действующих на фитинги в направлениях отрыва и сжатия относительно продольной балки контейнера. Разброс значений смещений упоров при расчетах принимался в пределах возможного начального зазора между фитингом и упором, т.е. от 0 до 25 мм на каждую сторону. Варьировалось значение жесткостей продольного подпружинивания упора в положительном и отрицательном направлениях при различном его ходе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны математические модели и программно-вычислительный комплекс «ДИОНИС», описывающие: движение грузового вагона на выбеге, в режиме торможения и тяги по прямым и криволинейным участкам с отклонениями от норм содержания ходовых частей и пути; аварийного падения вагона с магнитным подвешиванием на путь; соударений вагонов на сортировочной станции. Математическая модель вагона имеет динамическую связь и переменную структуру системы нелинейных дифференциальных уравнений движения и может сравнительно просто программно реализоваться на ПЭВМ для экипажей с числом осей 4, 8, 16. Математическая модель железнодорожного пути позволяет моделировать любую последовательность его участков по фактическим параметрам кривой, возвышения, уширения и неровностей в плане и профиле, а также по данным вагона-путеизмерителя.

2. Отступления в содержании ходовых частей и пути включают в себя: диаметры колес, профиль бандажа каждого коле-

-.32-

са, расстояния между внутренними гранями ободов, зазоры в сколь-зунах по надрессорной балки и соединительной балок, силы сухого трения и моменты сил трения в опорных устройствах тележки с учетом возможного защемления, силы сухого трения, моменты сил трения, защемляющие упругие и фрикционные усилия и моменты опорных поверхностей узла букса-боковина, зазоры в продольном и поперечном направлениях в каждом узле вагона: букса-боковина, надрсссорная балка - клинья - боковины; перекос осей в тележке, завышение (занижение) клиньев, жесткость и высота пружин, трение гребней колес по боковой грани головки рельса при забеге, качении и подскальзывании колес, движение на выбеге, в режиме торможения, тяги в прямых, переходных и круговых кривых, смещение центров тяжести кузова, груза в продольном и поперечном направлениях, продольные силы в поезде, несоосность автосцепок в поезде; уширение и сужение колеи, возвышение рельсов, профиль головки каждого рельса и их подуклонка, жесткость рельсовой нити в горизонтальном и вертикальном направлениях, углы в стыках в плане, изменения кривизны нити и разности высот каждой рельсовой нити, геометрические неровности в вертикальной и горизонтальной плоскости по каждому рельсу, отступления в отводах возвышения рельсов в переходных и круговых кривых, отступления в отводах кривизны рельсовых нитей в переходных и круговых кривых.

3. Выходные параметры программно-вычислительного комплекса «ДИОНИС» представляют собой экстремальные значения линейных и угловых перемещений, скоростей и ускорений

- ъъ-

всех элементов вагона, деформаций и усилий в связях, рамных, боковых и направляющих сил, коэффициентов запаса устойчивости от схода с рельсов, высоты подъема гребня над головкой рельса, мощности сил трения на гребне и ободе колеса, углов набегания, факторов износа и коэффициентов динамических добавок сил для каждого элемента ходовых частей вагона. Эти же параметры могут быть получены в виде осциллограмм динамических процессов во времени. Время работы программы моделирования движения 4-осного вагона на бессвязевых тележках типа ЦНИИ-ХЗ на рабочей станции с процессором Intel Pentium 333МГц составляет 8,5мин на один вариант расчета.

4. Оценка безопасности движения груженых цистерн по участкам пути Московской ж.д., где происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса, показала что:

- при движении по «идеальному« без отклонений параметров содержания пути и ходовых частей нет опасности схода при скоростях до 120км/ч;

- при износах гребня колеса до 13,5мм (толщина гребня 19,5мм) опасность схода наступает при скорости 90км/ч и выше;

- при увеличении разности диаметров колес в колесной паре до 4мм нет опасности схода при скоростях до 90км/ч;

5. Оценка безопасности движения порожних цистерн по участкам пути Московской ж.д., где происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса, показала что:

- при движении по «идеальному« без отклонений па-

- 54 -

раметров содержания пути и ходовых частей нет опасности схода при скоростях до 90км/ч;

- при движении по участкам пути Московской ж.д. в пологих и крутых кривых, где происходили сходы, вагонов с отклонениями параметров ходовых частей в пределах норм содержания опасность схода наступает при скорости 65км/ч и выше;

- снижение установленной скорости движения грузовых поездов до бОкм/ч, введенное на данных участка, позволяет двигаться порожним цистернам с минимальным запасом устойчивости колеса против схода с рельсов, причем полная безопасность движения с запасом устойчивости выше допустимого (1,20) обеспечивается только в диапазоне от 10 до 4 5 км/ч.

- в пологих кривых при толщине гребня 23мм опасность схода наступает при скорости бОкм/ч и выше, при толщине гребня 25мм - при скорости 65км/ч и выше, при толщине гребня 27мм - при скорости 70км/ч и выше, при толщине гребня 29,5мм - при скорости 80км/ч и выше;

- в крутых кривых при толщине гребня 25мм опасность схода наступает при скорости бОкм/ч и выше;

- в пологих кривых при разности диаметров колес в колесной паре 1мм нет опасности схода при скоростях до 90км/ч, при разности диаметров 2мм - при скоростях до 47,5км/ч, при разности диаметров Змм - при скоростях до 40км/ч;

-55"- в крутых кривых при разности диаметров колес в колесной паре 2мм нет опасности схода при скоростях до 45 км/ч, при разности диаметров Змм - при скоростях до 32,5км/ч;

6. Оценка безопасности движения вагонов по участкам пути Московской ж.д. в пологих кривых, где происходили сходы, показала, что для увеличения установленной скорости до 80км/ч и устранения сходов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса целесообразно уменьшить возвышение наружного рельса до 2040мм в этих кривых.

7. Анализ моделирования аварийного падения на путь вагона с магнитным подвешиванием ТГТ-05 показал, что из условия обеспечения безопасности движения скорость при посадке не должна превышать 245км/ч. Для повышения допускаемой скорости посадки до 325км/ч необходимо обеспечить вертикальный зазор левитации в пределах 50-55мм, боковой зазор в колее - 15-20мм при амплитудах неровностей рельсовых нитей в вертикальной плоскости не более 5мм, в горизонтальной - не более 15мм. При этих условиях тормозной путь вагона не превысит 2100м.

8. Оценка динамической нагруженности платформ груженых большегрузными контейнерами показала, что для обеспечения безопасности при соударениях необходимо реализовать следующие жесткостные и фрикционные характеристики:

жесткость амортизации упора платформы в пределах (4,04-4,5)- 103тс/м при ходе 15^-20мм:

коэффициент трения на опорных поверхностях фи-

тинга контейнера и платформы в пределах 0,7+1,0.

9. Для сокращения повреждений фитинговых узлов контейнеров и упоров платформ при соударениях необходимо устранить передачу продольных усилий при ударе от упора на фитинг в направлении его отрыва от рамных балок контейнера. Для этого необходимо изменить расположение упоров таким образом, чтобы величина их попарного сближения относительно друг друга в продольном направлении была не менее 15+20мм или обеспечить беззазорное соединение в продольном направлении с внутренних сторон каждого фитинга контейнера и упора с помощью опорных устройств крепления, в которых прижатие упора к внутренней стороне фитинга осуществляется за счет собственного веса контейнера и вибраций, возникающих при движении вагона по неровностям пути.

Перечень публикаций по теме диссертации:

1. Петров Г.И. Прогнозирование безопасности движения при отклонениях в содержании тележки вагона и пути.//В кн.: Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты).-Тез. докл. науч.-техн. конф.- С.-Петербург, 1999,- с. 104-105.

2. Петров Г.И. Методика прогнозирования, оценки безопасности движения и снижения ущерба от крушений и аварий поездов. - В кн.: Ресурсосберегающие технологии на ж,-д. тран-те//Труды второй науч.-практ. конф,- В двух кн.- Кн. I.-М.: МИИТ, 1999.- с. Ш-б+Ш-7.

3. Петров Г.И. Компьютерное имитационное моделирование аварийных режимов движения подвижного состава.//В

-37-

кн.: Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта. Т. 1 - II Международная науч.-техн. конф., М., МПС -МИИТ, 1996,- с. 89.

4. Петров Г.И. Расчеты и анализ результатов моделирования на ЭВМ движения грузовых вагонов при отступлениях в содержании экипажной части и ж.-д. пути.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5747,- 77 с.

5. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Математическая модель и некоторые результаты исследования пространственных колебаний колесных пар грузовых вагонов. - В кн.: Проблемы механики ж.-д. транспорта. - Тез. докл. конф-Днепропегровск, 1984,- с.136-137.

6. Филиппов В.П., Смольянинов A.B., Петров Г.И. Исследование влияния размерных допусков, износов деталей гасителя колебаний тележки ЦНИИ-ХЗ-О на величину коэффициента относительного трения (в вероятностном аспекте).// Тр. МИИТ, вып. 647, 1981.-е. 61-65.

7. Исследования пути трения фрикционных поверхностей деталей гасителя колебаний./В.Н. Филиппов, С.А. Сенаторов, A.B. Смольянинов, Г.И. Петров.//Вестиик ВНИИЖТ, 1983, №4.- с. 30-32.

8. Петров Г.И., Козлов И.В. Исследования по выбору рациональных параметров рычажной балансирующей системы для восьмиосных вагонов без соединительных ба-лок.//Тез.докл. отраслевой науч.-техн. конф.- М.: МИИТ, 1984,-с. 92.

9. Котуранов В.Н., Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. и др. Опорное устройство кузова восьмиосного вагона на тележку .//Авт. свид. №1076342.- М.: Бюллетень изобретений, 1984, №8. - МКИ В 61 Р5/02.

Ю.Козлов И.В., Петров Г.И., Филиппов В.Н. К вопросу о выборе параметров рычажной балансирующей системы для восьмиосных вагонов.//М.: ВИНИТИ Железнодорожный транспорт, 1984, №11, реф.11Б47-84,- 14 с.

11. Совершенствование конструкций восьмиосных вагонов без соединительных балок./ В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, И.В. Козлов.-В кн.: Вагоны и вагонное хозяйство. - М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1985, вып.6.- с. 1-4.

12. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Козлов И.В. Проблемы создания многоосных грузовых вагонов.//ЦНИИТЭИ МПС, №1796,- М.: МИИТ, 1986.- 71 с.

13. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Методы численного интегрирования в задачах динамики грузовых вагонов. - В кн.: Роль молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса на транспорте. - Тез. докл. обл. н.-т. конф., Свердловск, 1987.- с.87-88.

14. Петров Г.И., Лапенок М.В. Моделирование колебаний ходовых частей грузовых вагонов, имеющих узлы сухого трен™. - В кн.: Роль молодых ученых и специалистов в ускорении научно-технического прогресса на транспорте. - Тез. докл. обл. н.-т. конф., Свердловск, 1987.- с. 76.

15.Петров Г.И., Хусидов В.Д., Козлов И.В. Выбор рациональных геометрических и фрикционных параметров Катковых опорных устройств тележек многоосных вагонов.// Деп. ЦНИИТЭИ МПС, №1958,- М.: МИИТ, 1987,- 9 с.

16. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Численное моделирование колебаний механических систем с сухим трением в связях. - В кн.: Проблемы механики железнодорожного транспорта. - Тез. докл. Всесоюз. н.-т. конф., Днепропетровск, 1988,- с. 70.

17.Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Моделирование колебаний систем с узлами сухого трения.// Деп. ЦНИИТЭИ МПС, №4760.- М.: МИИТ, 1988,- 14 с.

18. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Математическая модель и методика исследования пространственных колебаний многоосных грузовых вагонов с различными схемами ходовых частей и опорных устройств //М.: МИИТ.-ЦНИИТЭИтяжмаш 08.02.88, №2-ТМ88, 1988,- 43 с.

19. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Оценка динамических качеств вагонов с тележками перспективных конструкций.//Тез. докл. XXXVI н.-т. конф., Хабаровск, 1989.-Т.2.- с. 102-103.

20. Петров Г.И., Строгова О.И. Графическое представление информации при численном моделировании колебаний железнодорожных экипажей. - В кн.: Современные проблемы механики и управления в машиностроении. - Иркутский политехи. ин.-т,- Иркутск, 1988,- с.29.

21.Хусидов В.Д., Петров Г.И., Строгова О.И. Динамика твердого тела в подвижной системе координат.// Тез. докл. XXVI н.-т. конф,- Хабаровский ин.-т инж. ж.-д. трансн. - Хабаровск. - 1989,-Т.2.-с. 14.

22. Петров Г.И., Строгова О.И. О математическом моделировании движения железнодорожного экипажа в кри-вых.//Тез.докл. XIII н.-т.конф. НТО Восточно-Сибирской ж.д. МПС. - ИрИИЖТ. - Иркутск, 1989. - 1 с.

23.Хусидов В.Д., Петров Г.И., Строгова О.И., Лапенок М.В. Математическое и программное обеспечение расчетов динамических качеств грузовых вагонов с различными схемами ходовых частей.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, №5377 ЖД-Д90, 1990,- 66 с.

24. Петров Г.И., Смольянинов A.B., Филиппов В.Н. Исследование динамической нагруженности котла цистерны для перевозки сжиженных газов,- ЦНИИТЭИ МПС, №708,- М.: МИИТ, 1990,- 18 с.

25. Динамические качества четырехосного вагона с надбуксовым подвешиванием./В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, И.В. Козлов, Г.И. Петров. - В кн.: Динамика и прочность грузовых вагонов. - Межвуз. сб. науч. тр.- М.: МИИТ.-1986, Вып.780.- с. 30-42.

26. Анализ конструкции опытного образца восьмиосной цистерны с рычажно-балансирной системой опирания котла на ходовые части./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, В.М. Бубнов, A.C.

Вершинин, А.H. Периков.//ЦНИИТЭИ МПС, №5199,-М.:МИИТ, 1990,- 19 с.

27. Испытания опытной восьмиосной цистерны с ры-чажно-балансирной системой опирания по проходу сортировочных горок./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, A.C. Вершинин,

B.М. Бубнов, А.Н. Периков./ЛДНИИТЭИ МПС, №5200.- М.: МИИТ, 1990.- 33 с.

28. Анализ результатов заводских ударных и ходовых динамических испытаний опытной цистерны с рычажно-балансирной системой опирания./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, Ю.А. Шмыров, A.C. Вершинин, А.Н. Периков, Н.Т. Винни-ков. /ЛДНИИТЭИ МПС, №5198.- М.: МИИТ, 1990,- 24 с.

29. Ходовые динамические испытания опытного образца восьмиосной цистерны без соединительных балок на скоростном полигоне ./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, Ю.А. Шмыров,

C.B. Малинский, А.Н. Периков, A.B. Качалов.//ЦНИИТЭИ МПС, №5447,- М.: МИИТ, 1990,- 49 с.

30. Математическое и программное обеспечение по моделированию движения и соударения вагонов./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, С.И. Смазанов, JT.B. Заславский, Ю.В. Дорофеева,- В кн.: Проблемы механики ж.-д. транспорта. - Тез. 8-ой Международной н.-т. конф - Днепропетровск, 1991,- с. 22.

31. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Математическое моделирование колебаний тележки УВЗ-11А при движении по пути произвольного очертания.//МИИТ,- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1990, №5541.- 53 с.

32. Анализ результатов моделирования на ЭВМ движения грузовых вагонов по пути с различными параметрами переходных кривых, круговых кривых, возвышения наружного рельса, профиля поверхности катания колеса./ В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, О.И. Строгова, A.B. Раменский.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1991, №5542,- 43 с.

33. Разработка математического и программного обеспечения расчетов движения четырех- и восьмиосных вагонов в кривых./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, О.И. Строгова, A.B. Ра-менский.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1991, №5543.- 47 с.

34.Петров Г.И., Раменский A.B. Моделирование движения думпкаров с опытным профилем колес. - В кн.: Проблемы механики железнодорожного транспорта. - Днепропетровск, 1992,-с. 64-65.

35. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Анализ неисправностей колесных пар и элементов ходовых частей думпкаров 2ВС-105.//МИИТ,- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5745,- 20 с.

36. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Математические модели колебаний 4-, 6- и восьмиосных думпкаров при движении по пути переменной кривизны.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5743,- 62 с.

37. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Разработка методики оценки износов колесных пар.//МИИТ,- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5742.- 9с.

-4338. Применение подсистем «Тележка» и «Вагон» пакета программ «ДИОНИС» для моделирования динамических испытаний грузовых вагонов./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, Л.В. Раменский, A.A. Кривецкий.ШИИТ,- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5746,- 24 с.

39. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Анализ результатов моделирования на ЭВМ движения думпкаров с опытным профилем колес по магистральным участкам пути различного радиуса.//МИИТ,- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5744,- 19 с.

40. Петров Г.И., Анисимов П.С. Математическая модель для исследования пространственных колебаний грузового вагона с двумя кососимметрично расположенными грузами с упруго-диссипативными опорными элементами.//МИИТ. - М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5715,- 17 с.

41. Анисимов П.С., Петров Г.И. Несимметричное размещение крупногабаритного груза и его влияние на вертикальную динамику четырехосного грузового вагона.//РЖ ВИНИТИ Железнодорожный транспорт, М., 1988, №9.- Реф. 9В63-88.

42. Дифференциальные уравнения движения колесной пары вагона и результаты численного моделирования ее пространственных колебаний, как динамической системы с нелинейными упруго-фрикционными связями./В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, И.В. Козлов.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1960-ТМ87,- М.: МИИТ, 1987,- 53 с.

43.Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Математическая модель, описывающая пространственные колебания грузового вагона с опиранием кузова на опоры, расположенные над буксами.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1957-ТМ87,- М.: МИИТ, 1987,- 33 с.

44.Хусидов В.Д., Петров Г.И., Козлов И.В. Выбор рациональных геометрических и фрикционных параметров Катковых опорных устройств тележек многоосных вагонов.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1958-ТМ87.- М.: МИИТ, 1987.9 с.

45. Анализ результатов численного эксперимента по моделированию пространственных колебаний четырехосного вагона с новой схемой ходовых частей./В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, И.В. Козлов.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1959-ТМ87.- М.: МИИТ, 1987,- 42 с.

46. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Методика исследования динамических качеств грузовых вагонов с различными схемами опирания кузова на ходовые части.//Тез. докл. XII науч.-техн. конф.- Калинин, 1987.- с. 45-46.

47. Динамика восьмиосных полувагонов с опиранием кузова на скользуны./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, М.В. Лапе-нок, К.А. Сергеев, Т.А. Кузьмина.//В кн.: Проблемы механики железнодорожного транспорта. - Тез. докл. Всесоюз. н.-т. конф. - Днепропетровск, 1988.- 1 с.

48. Анализ результатов по исследованию динамических характеристик перспективной конструкции восьмиосной цис-

терны с рычажно-балансирной системой опирания без соединительных балок./Г.И. Петров, И.В. Козлов, Ю.А. Шмыров, Т.А. Кузьмина./ЩНИИТЭИТЯЖМАШ, №1-'ГМ88,- М.: МИИТ, 1988.- РЖ ВИНИТИ, №6(200), 1988. - с. 159.

49. Математическая модель пространственных колебаний грузового вагона, кузов которого опирается на двухосные двухэлементные тележки./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, С.И. Смазанов, О.Ш. Гасанов.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №504-ТМ89,- М.:МИИТ, 1989,- 27с.

50. Петров Г.И., Смольянинов A.B. Исследование динамической нагруженности котла цистерны для перевозки сжиженных газов.//МИИТ,- 16с,- М.: РЖ ВИНИТИ, №4(234), 1991.-е. 89.

51. Хусидов В.Д., Петров Г.И. Моделирование ходовых испытаний вагонов .//МИИТ,- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5748.-31 с.

52. Хусидов В.Д., Ромен Ю.С., Петров Г.И. Моделирование ходовых испытаний многоосных вагонов // Вестник ВНИИЖТ.- 1992, №6.- с. 28-32.

53. Пакеты программ комплекса «ДИОНИС» для оценки безопасности движения и НДС различных конструкций вагонов и локомотивов при эксплуатационных и аварийных ре-жимах./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, Л.В. Заславский, Ч.Ф. Тху-ан, В.В. Хусидов.//В кн.: Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта. - Тез. докл. 1-ой международной науч.-техн. конф. ч.1.- М., МПС, МИИТ, 1994.- с. 14.

54.Вериго М.Ф., Петров Г.И., Хусидов В.В. Имитационное моделирование сил взаимодействия экипажа и пу-ти.//Бюллетень ОСЖД. - Варшава: ОСЖД, №6/93(212), 1995.-с. 3-8.

55.Нефедов B.C., Петров Г.И., Шамаков А.Н. Катастрофа, унесшая 20 жизней //Локомотив. - М., 1995, №5,- с. 1016.

56. Нефедов B.C., Петров Г.И., Шамаков А.Н. Машинист за все в ответе.//Локомотив. - М., 1997, №8.- с. 8-11.

57. Лицензия Гостехнадзора России на экспертизы безопасности перевозки опасных грузов./П.С. Анисимов, В.Н. Филиппов, В.Д. Хусидов, Г.И. Петров и др.//М.: Федеральный горный и промышленный надзор России, 1998, №20"0"-01/7976.- 2 с.

58. Исследование влияния на сходы с рельсов технического состояния ходовых частей вагонов и участков пути Московской железной дорогиУВ.Д. Хусидов, Г.И. Петров, В.В. Хусидов, Ч. Ф. Тхуан.//В кн.: Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты).- Тез. докл. науч.-техн. конф,- С.Петербург, 1999,- с. 104.

59. Математическая модель диагностики подшипников вагонных букс./А.Б. Куликов, В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, В.В. Хусидов.//В кн.: Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты).- Тез. докл. науч.-техн. конф.- С.-Петербург, 1999.- с. 106-108.

60. Хусидов В.Д., Куликов А.Б., Петров Г.И. Ресурсосбережение за счет компьютерной диагностики подшипников букс пассажирских вагонов. - В кн.: Ресурсосберегающие технологии на ж.-д. тран-те//Труды второй науч.-практ. конф.- В двух кн. - Кн. I. - М.: МИИТ, 1999,- с. II1-6+III-7.

61. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Хусидов В.В. Ресурсосбережение за счет снижения сходов с рельсов поездов путем исследования влияния на них реального технического состояния ходовых частей вагонов и участков пути. - В кн.: Ресурсосберегающие технологии на ж.-д. тран-те//'Труды второй науч.-практ. конф. В двух кн. - Кн. I. - М.: МИИТ, 1999,- с. III-7.

62. Методика компьютерной оценки безопасности движения подвижного состава./В.Д. Хусидов, Ю.С. Ромен, Г.И. Петров, А.Н. Шамаков, В.В. Хусидов. //Утверждена МПС РФ 1999,- М.: МПС РФ, 1999.- 23 с.

63.Компьютерная оценка безопасности движения подвижного состава./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, А.Н. Шамаков, В.В. Хусидов, Ч.Ф. Тхуан. - В кн.: Безопасность движения поездов/Пруды науч.-практ. конф. - М.: МИИТ, 1999,- с. II-9+II-10.

64. Концепции безопасности движения./А.Н. Шамаков, В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, В.В. Хусидов. - В кн.: Безопасность движения поездов//Труды науч.-практ. конф. - М.: МИИТ, 1999.-с. V-35+V-37.

65.Анализ моделирования сходов с рельсов поездов при отклонениях технического состояния ходовых частей ва-

гонов и участков пути./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, А.Н. Шаманов, В.В. Хусидов - В кн.: Безопасность движения поез-дов//Труды науч.-практ. конф,- М.-.МИИТ,1999.-е. У-32.

ПЕТРОВ Геннадий Иванович

ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВАГОНОВ ПРИ ОТКЛОНЕНИЯХ ОТ НОРМ СОДЕРЖАНИЯ ХОДОВЫХ ЧАСТЕЙ И ПУТИ

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог и тяга поездов

Сдано в набор /X О/. 2000. Формат бумаги 60x90 1/16 Заказ

Подписано к печати Объем оО п.л. Тираж 100 экз.

Типография МИИТа. 101475, Москва, А-55, ул. Образцова, 15.

1. Краткий обзор исследований динамики подвижного состава. Задачи исследований. Общая методология.

Выводы по главе 1.

2. Математические модели 4-осных и многоосных вагонов, описывающие их движение в прямолинейных и криволинейных участках пути с неровностями в плане и профиле.

2.1. Выбор систем координат и параметров, определяющих конфигурацию пути.

2.2. Системы отсчета для твердых тел.

2.3. Расчетная схема и дифференциальные уравнения движения 4-осного вагона.

2.3.1. Динамические деформации связей.

2.3.2. Реакции связей боковин с колесными парами.

2.3.3. Определение взаимных угловых и линейных перемещений сопряженных между собой элементов в тележке.

2.3.4. Определение вертикальных нагрузок от колес на рельсы.

Силы и моменты сил в связях между надрессорной балкой и боковыми рамами.

2.3.5. Реакция связей боковых рам с колесными парами.

2.3.6. Определение условий контактирования гребней колес с боковой поверхностью головки рельса.

2.3.7. Качение и подскальзывание колес при движении колесных пар по рельсам в кривых на выбеге.

2.3.8. Качение и подскальзывание колес при движении колесных пар в кривых при их торможении.

2.3.9. Качение и подскальзывание колес при движении колесных пар в кривых в режиме тяги.

2.3.10. Горизонтальные силовые реакциях между колесами и рельсами.

2.4. Математическая модель, описывающая движение 8-осных и многоосных вагонов в прямых и криволинейных участках.

2.4.1. Расчетная схема и дифференциальные уравнения движения.

Выводы по главе 2.

3. Программный комплекс «ДИОНИС» по анализу динамических показателей вагонов и методика компьютерной оценки безопасности движения.

3.1. Краткое описание вычислительного процесса и особенностей методики оценки безопасности движения.

3.2. Перечень характеристик и отступлений от норм содержания пути и вагонов, которые учитываются в программном комплексе.

3.3. Выходные данные, получаемые в результате работы программных комплексов.

3.4. Основные параметры и исходные данные, необходимые для функционирования программного комплекса.

3.5. Материалы и натурные данные, необходимые для компьютерного моделирования.

Выводы по главе 3.

4. Исследование динамических показателей и безопасности движения грузового вагона в прямых и криволинейных участках пути.

4.1.1. Параметры рассматриваемого 1-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм.

4.1.2. Параметры рассматриваемого 2-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 720м с возвышением 80мм.

4.1.3. Параметры рассматриваемого 3-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 700м с возвышением 130мм.

4.1.4. Параметры рассматриваемого 4-го участка железнодорожного пути в кривой радиуса 700м с возвышением 130мм.

4.2. Компьютерное моделирование движения порожней цистерны модели 15-1443 на участке пути в кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм.

4.2.1. Принятые величины динамических параметров вагонов, при которых возможен сход с рельсов.

4.2.2. Компьютерное моделирование движения порожней цистерны в идеальной кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм без отклонений в содержании.

4.2.3. Осциллограммы динамических процессов во времени при скорости движения 70 км/ч.

4.2.4. Зависимости динамических параметров от скорости движения

4.3. Компьютерное моделирование движения порожней цистерны в кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм и с отклонениями параметров состояния рельсовой колеи.

4.3.1. Осциллограммы динамических процессов во времени при скорости движения 70 км/ч.

4.4. Зависимости динамических параметров порожней цистерны от скорости движения в кривой радиуса 1062м с отклонениями параметров состояния рельсовой колеи.

4.5. Компьютерное моделирование движения груженой цистерны.

4.5.1. Компьютерное моделирование движения груженой цистерны в идеальной кривой радиуса 1062м с возвышением 80 мм.

4.5.1.1. Осциллограммы динамических процессов во времени при скорости движения 70км/ч.

4.5.1.2. Зависимости динамических параметров от скорости движения

4.5.2. Компьютерное моделирование движения груженой цистерны в кривой радиуса 1062м с возвышением 80 мм с отклонениями параметров состояния рельсовой колеи.

4.5.2.1. Осциллограммы динамических процессов во времени.

4.5.2.2. Зависимости основных динамических параметров от скорости движения.

4.6. Анализ динамических показателей цистерны при движении по кривой радиуса 1062м с возвышением 80мм с отклонениями в содержании колеи в зависимости от технического состояния ходовых частей.

4.6.1. Оценка влияния износа гребней колес.

4.6.1.1. Оценка влияния износа гребней колес порожней цистерны

4.6.1.2. Оценка влияния износа гребней колес груженой цистерны

4.6.2. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре

4.6.2.1. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре порожней цистерны.

4.6.2.2. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре груженой цистерны.

4.7. Оценка влияния величины возвышения наружного рельса в кривой радиуса 1062 м на динамические показатели цистерны.

4.8. Анализ динамических показателей цистерны при движении в кривой радиуса 720 м с возвышением 80 мм в зависимости от технического состояния ходовых частей.

4.8.1. Оценка влияния износа гребней колес.

4.8.1.1. Оценка влияния износа гребней колес порожней цистерны

4.8.1.2. Оценка влияния износа гребней колес груженой цистерны

4.9. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре при движении в кривой радиуса 720м с возвышением 80мм в зависимости от технического состояния ходовых частей.

4.9.1. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре порожней цистерны.

4.9.2. Оценка влияния разности диаметров колес в колесной паре груженой цистерны.

Выводы по главе 4.

5.Исследование аварийных режимов движения скоростного вагона на магнитном подвешивании.

5.1.Математическое моделирование движения скоростного вагона на магнитном подвешивании в аварийных режимах.

5.2. Расчет сил взаимодействия и тормозного пути в аварийном режиме движения.

5.2.1. Анализ динамических процессов во времени при аварийной посадке вагона на скорости 100 км/ч.

5.2.2. Анализ динамических процессов во времени при аварийной посадке вагона на скорости 400 км/ч.

5.2.3. Анализ динамических процессов в зависимости от начальной скорости аварийной посадки вагона.

5.3.0беспечение безопасности движения скоростного вагона на магнитном подвешивании.

Выводы по главе 5.

6. Исследование процессов соударения вагонов для перевозки большегрузных контейнеров.

6.1. Математическая модель соударения вагонов с закрепленными на них контейнерами.

6.2. Разработка математического и программного обеспечения для оценки динамической нагруженности опорных узлов в соединении контейнер-платформа при соударениях.

6.3. Исследование напряженно-деформированного состояния фитинга крупнотоннажного контейнера.

6.4. Анализ результатов компьютерного моделирования соударений платформы, нагруженной контейнерами.

6.4.1. Оценка динамических реакций поглощающего аппарата автосцепки и влияние жесткости амортизации упора на уровень динамических усилий, действующих на фитинги контейнера при соударении.

6.4.2. Влияние различного трения на опорных поверхностях в соединении фитинг-платформа.

6.4.3. Влияние разброса значений начального зазора в соединении фитинг-упор.

6.4.4. Влияние величины попарного сближения (или удаления) положений упоров относительно друг друга в продольном направлении

6.5. Конструктивные рекомендации по устранению повреждений контейнеров при соударениях вагонов в эксплуатации.

Выводы по главе 6.

Безопасность движения является основным условием нормальной работы железных дорог. Проблема обеспечения безопасности движения поездов и маневровой работы являются главными для железнодорожного транспорта, т.к. крушения и аварии, происходящие по причине сходов вагонов с рельсов, полностью предотвратить не удается. Наиболее часто нарушения безопасности движения вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса происходят на криволинейных участках при отступлениях от норм содержания ходовых частей и пути. Чтобы комплексно оценить безопасность движения вагона имеющего отступления от норм содержания ходовых частей по реальному пути необходимо иметь достоверную методику и математические модели, детально описывающие его движение по различным участкам пути и при соударениях.

Обоснование условий безопасного движения вагонов представляет важную научную и практическую проблему. Поэтому, тема данной диссертационной работы актуальна, и она находится в русле научного направления кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» МИИТа по развитию методов оценки безопасности движения вагонов.

В данной диссертации выполнены работы по созданию общей методики оценки безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути. Разработано математическое и программное обеспечение по компьютерному моделированию движения вагонов в прямых и криволинейных участках пути, проведены расчеты и проанализированы полученные результаты. Автор принимал участие в испытаниях новых конструкций вагонов, созданных по заказу МПС и вагоностроительной промышленности.

Целью работы является оценка безопасности движения грузовых вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути; разработка общего метода оценки безопасности движения и соударения вагонов; разработка уточненных математических моделей и программного комплекса, описывающего движение вагонов по реальным участкам пути и при соударениях на сортировочных станциях.

Общая методика исследований основывается на том, что при формировании систем дифференциальных уравнений движения математических моделей вагонов применяется принцип Германа-Эйлера-Даламбера и производится их численный анализ разностно-итерационным с автоматическим выбором шага и безитерационным замкнутым методами интегрирования, разработанными профессором Хусидовым В.Д. в МИИТе.

Научная новизна данной диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана общая методика оценки безопасности движения вагонов в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути и при соударениях вагонов на сортировочных станциях.

2. Созданы уточненные нелинейные математические модели, описывающие:

- движение вагона с числом осей 4, 8, 16 в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути; соударения вагонов на сортировочных станциях;

- аварийное падение вагона с магнитным подвешиванием на путь.

3. Особенности разработанных математических моделей заключаются в следующем:

- движение всех дискретных элементов вагона описывается по теории относительного движения с использованием движущихся неинерци-альных локальных систем координат с учетом сил и моментов, вызванных относительным, переносным и кориолисовым ускорениями от криволинейного движения координатной системы;

- движение колесных пар в рельсовой колее в режиме выбега, торможения и тяги описывается по принципу Н.Е. Жуковского с учетом забегания и скольжения гребней колес о боковую грань головки рельса;

- предусмотрена возможность продольных, поперечных и угловых перемещений всех элементов тележки с учетом зазоров, сил и моментов защемления и сухого трения в связях корпуса буксы с боковинами, надрессорной балкой, рессорным комплектом, пятниковым узлом и скользунами; - контактная податливость (жесткость) деталей и узлов ходовых частей рассматривается по уточненной нелинейно-упругой модели Герца с учетом сферической модели волнистости взаимодействующих поверхностей, а силы и моменты трения движения и покоя в упруго-фрикционных связях с учетом квазиупругого смещения и запирания связи.

Практическая ценность данной диссертационной работы заключается в следующем:

1. Создан программный комплекс для компьютерного моделирования и оценки безопасности: движения вагонов с числом осей 4, 8, 16 в прямых и криволинейных участках при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути; соударения вагонов на сортировочных станциях; аварийного падения на путь вагона с магнитным подвешиванием.

2. Проведены исследования по оценке безопасности движения груженых и порожних цистерн по участкам пути Московской ж.д., на которых происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса. Определены параметры отклонений от норм содержания ходовых частей и пути, при которых возможен сход вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса.

3. Проведены исследования по оценки динамических нагруженности и условий безопасности при соударениях платформ груженых большегрузными контейнерами. Определены геометрические и фрикционные параметры опорных узлов крепления большегрузных контейнеров на платформах, обеспечивающих безопасность при соударениях на сортировочных станциях.

4. На основе проведенных исследований разработана совместно с ВНИИЖТ «Методика компьютерной оценки безопасности движения подвижного состава», которая утверждена МПС РФ в 1999 году.

5. Получена Лицензия Гостехнадзора России на экспертизы безопасности перевозок опасных грузов.

Методика и программный комплекс оценки безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути используются МПС, Транспортной прокуратурой Российской Федерации и Московской транспортной прокуратурой при проведении:

- служебных расследований, уголовно-технических и технических экспертиз крушений поездов со сходами вагонов с рельсов;

- научно-исследовательских работ по оценке влияния состояния подвижного состава и пути на безопасность движения поездов по участкам Московской ж.д.

Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы.

Выводы по главе 6

1. Проведено исследование процессов соударения вагонов для перевозки большегрузных контейнеров.

2. Получена математическая модель соударения вагонов с закрепленными на них контейнерами.

3. Разработана математического и программного обеспечения для оценки динамической, нагруженности опорных узлов в соединении контейнер-платформа при соударениях и исследовано напряженно-деформированного состояния фитинга крупнотоннажного контейнера.

5. Проведено компьютерное моделирование с анализом результатов многовариантного соударений платформы, нагруженной контейнерами.

6. Дана оценка динамических реакций поглощающего аппарата автосцепки и влияние жесткости амортизации упора на уровень динамических усилий, действующих на фитинги контейнера при соударении. Оценено влияние различного трения на опорных поверхностях в соединении фитинг-платформа. Оценено влияние разброса значений начального зазора в соединении фитинг-упор. Оценено влияние величины попарного сближения (или удаления) положений упоров относительно друг друга в продольном направлении. Получены конструктивные рекомендации по устранению повреждений контейнеров при соударениях вагонов в эксплуатации.

7. Оценка динамической нагруженности платформ груженых большегрузными контейнерами показала, что для обеспечения безопасности при соударениях необходимо реализовать следующие жесткостные и фрикционные характеристики: о

- жесткость амортизации упора платформы в пределах (4,0*4,5)40 тс/м при ходе 15*20мм;

- коэффициент трения на опорных поверхностях фитинга контейнера и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработаны математические модели и программно-вычислительный комплекс «ДИОНИС», описывающие: движение грузового вагона на выбеге, в режиме торможения и тяги по прямым и криволинейным участкам с отклонениями от норм содержания ходовых частей и пути; аварийного падения вагона с магнитным подвешиванием на путь; соударений вагонов на сортировочной станции. Математическая модель вагона имеет динамическую связь и переменную структуру системы нелинейных дифференциальных уравнений движения и может сравнительно просто программно реализоваться на ПЭВМ для экипажей с числом осей 4, 8, 16. Математическая модель железнодорожного пути позволяет моделировать любую последовательность его участков по фактическим параметрам кривой, возвышения, уширения и неровностей в плане и профиле, а также по данным вагона-путеизмерителя.

2. Отступления в содержании ходовых частей и пути включают в себя: диаметры колес, профиль бандажа каждого колеса, расстояния между внутренними гранями ободов, зазоры в скользунах по надрессорной балки и соединительной балок, силы сухого трения и моменты сил трения в опорных устройствах тележки с учетом возможного защемления, силы сухого трения, моменты сил трения, защемляющие упругие и фрикционные усилия и моменты опорных поверхностей узла букса-боковина, зазоры в продольном и поперечном направлениях в каждом узле вагона: букса-боковина, надрессорная балка - клинья - боковины; перекос осей в тележке, завышение (занижение) клиньев, жесткость и высота пружин, трение гребней колес по боковой грани головки рельса при забеге, качении и подскальзывании колес, движение на выбеге, в режиме торможения, тяги в прямых, переходных и круговых кривых, смещение центров тяжести кузова, груза в продольном и поперечном направлениях, продольные силы в поезде, несоосность автосцепок в поезде; уширение и сужение колеи, возвышение рельсов, профиль головки каждого рельса и их подуклонка, жесткость рельсовой нити в горизонтальном и вертикальном направлениях, углы в стыках в плане, изменения кривизны нити и разности высот каждой рельсовой нити, reoметрические неровности в вертикальной и горизонтальной плоскости по каждому рельсу, отступления в отводах возвышения рельсов в переходных и круговых кривых, отступления в отводах кривизны рельсовых нитей в переходных и круговых кривых.

3. Выходные параметры программно-вычислительного комплекса «ДИОНИС» представляют собой экстремальные значения линейных и угловых перемещений, скоростей и ускорений всех элементов вагона, деформаций и усилий в связях, рамных, боковых и направляющих сил, коэффициентов запаса устойчивости от схода с рельсов, высоты подъема гребня над головкой рельса, мощности сил трения на гребне и ободе колеса, углов набегания, факторов износа и коэффициентов динамических добавок сил для каждого элемента ходовых частей вагона. Эти же параметры могут быть получены в виде осциллограмм динамических процессов во времени. Время работы программы моделирования движения 4-осного вагона на бессвязевых тележках типа ЦНИИ-ХЗ на рабочей станции с процессором Intel Pentium 333МГц составляет 8,5мин на один вариант расчета.

4. Оценка безопасности движения груженых цистерн по участкам пути Московской ж.д., где происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса, показала что:

- при движении по «идеальному« без отклонений параметров содержания пути и ходовых частей нет опасности схода при скоростях до 120км/ч;

- при износах гребня колеса до 13,5мм (толщина гребня 19,5мм) опасность схода наступает при скорости 90км/ч и выше;

- при увеличении разности диаметров колес в колесной паре до 4мм нет опасности схода при скоростях до 90км/ч;

5. Оценка безопасности движения порожних цистерн по участкам пути Московской ж.д., где происходили сходы вагонов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса, показала что:

- при движении по «идеальному« без отклонений параметров содержания пути и ходовых частей нет опасности схода при скоростях до 90км/ч;

- при движении по участкам пути Московской ж.д. в пологих и крутых кривых, где происходили сходы, вагонов с отклонениями параметров ходовых частей в пределах норм содержания опасность схода наступает при скорости 65км/ч и выше;

- снижение установленной скорости движения грузовых поездов до бОкм/ч, введенное на данных участка, позволяет двигаться порожним цистернам с минимальным запасом устойчивости колеса против схода с рельсов, причем полная безопасность движения с запасом устойчивости выше допустимого (1,20) обеспечивается только в диапазоне от 10 до 45км/ч.

- в пологих кривых при толщине гребня 23мм опасность схода наступает при скорости бОкм/ч и выше, при толщине гребня 25мм - при скорости 65км/ч и выше, при толщине гребня 27мм - при скорости 70км/ч и выше, при толщине гребня 29,5мм - при скорости 80км/ч и выше;

- в крутых кривых при толщине гребня 25 мм опасность схода наступает при скорости бОкм/ч и выше;

- в пологих кривых при разности диаметров колес в колесной паре 1мм нет опасности схода при скоростях до 90км/ч, при разности диаметров 2мм - при скоростях до 47,5км/ч, при разности диаметров Змм - при скоростях до 40км/ч;

- в крутых кривых при разности диаметров колес в колесной паре 2мм нет опасности схода при скоростях до 45км/ч, при разности диаметров Змм - при скоростях до 32,5км/ч;

6. Оценка безопасности движения вагонов по участкам пути Московской ж.д. в пологих кривых, где происходили сходы, показала, что для увеличения установленной скорости до 80км/ч и устранения сходов по вкатыванию гребня колеса на головку рельса целесообразно уменьшить возвышение наружного рельса до 20-40мм в этих кривых.

7. Анализ моделирования аварийного падения на путь вагона с магнитным подвешиванием ТП-05 показал, что из условия обеспечения безопасности движения скорость при посадке не должна превышать 245км/'ч. Для повышения допускаемой скорости посадки до 325км/ч необходимо обеспечить вертикальный зазор левитации в пределах 50-55мм, боковой зазор в колее - 15-20мм при амплитудах неровностей рельсовых нитей в вертикальной плоскости не более 5 мм, в горизонтальной - не более 15мм. При этих условиях тормозной путь вагона не превысит 2100м.

8. Оценка динамической нагруженности платформ груженых большегрузными контейнерами показала, что для обеспечения безопасности при соударениях необходимо реализовать следующие жесткостные и фрикционные характеристики:

- жесткость амортизации упора платформы в пределах (4,0*4,5)-10 тс/м при ходе 15*20мм;

- коэффициент трения на опорных поверхностях фитинга контейнера и платформы в пределах 0,7*1,0.

9. Для устранения повреждений фитинговых узлов контейнеров и упоров платформы при соударениях необходимо устранить передачу продольных усилий при ударе от упора на фитинг в направлении его отрыва от рамных балок контейнера. Для этого необходимо изменить расположение упоров таким образом, чтобы величина их попарного сближения относительно друг друга в продольном направлении была не менее 15*20мм или обеспечить беззазорное соединение в продольном направлении с внутренних сторон каждого фитинга контейнера и упора с помощью опорных устройств крепления, в которых прижатие упора к внутренней стороне фитинга осуществляется за счет собственного веса контейнера и вибраций, возникающих при движении вагона.

1. Суслов Г.К. Основы аналитической механики. - М.: Гостехиздат, 1944.- 655 с.

2. Радченко Н.А. Криволинейное движение рельсовых транспортных средств. Киев: Наукова думка, 1988.-212 с.

3. Бурчак Т.П. Совершенствование методики исследования свободных боковых колебаний экипажей./Фундаментальные проблемы динамики и прочно -сти подвижного состава// Юбилейный сб. науч. тр. Вып. 912.- М.: МИИТ, 1997, с.3-12.

4. Цифровое моделирование колебаний пассажирского вагона при движении по прямым и криволинейным участкам пути. /Хусидов В.Д., Заслав ский Л.В., Чан Фу Тхуан, Хусидов В.В. М.: Вестник ВНИИЖТ, №5, 1995, с.22-26.

5. Хусидов В.В. Обоснование предложений по совершенствованию рессорного подвешивания пассажирских вагонов с помощью методов имитационного моделирования. Диссертация на соиск. уч. степени канд. техн. наук. -М.: МИИТ, 1998.

6. Технические указания по расшифровке записей путеизмерительных вагонов, оценке отступлений от норм содержания рельсовой колеи железнодорожного пути, мерам по обеспечению безопасности движения поездов при их обнаружении. М.: Транспорт, 1982,- 23с.

7. Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой ко -леи по показаниям путеизмерительного вагона. М.: МПС ЦП, 1997.- 44с.

8. Ершков О.П., Митин Н.Ф. Динамическая оценка отступлений в со -держании железнодорожного пути и дальнейшее ее совершенствование. М.: Транспорт, 1989.-46с.

9. Цеглинский К.Ю. Железнодорожный путь в кривых. М., 1903.155с.

10. Ubelacker G. Untersuchungen über Bewegung von Lokomotiven mit Drehgestellen in Bahnkrummungen. Beitrage zum "Organ f.d.F.E.", 1903, B.40, S.l-25.

11. Динамика установившегося движения локомотивов в кривых. Под ред. С.М. Куценко.- Харьков: Вища школа. - 132с.

12. Ершков О.П. Вопросы подготовки железнодорожного пути к высоким скоростям движения. М.: Трансжелдориздат, Труды ВНИИЖТ МПС, вып. 176, 1959.- 126с.

13. Гарг В., Дуккипати Р. Динамика подвижного состава. Перев. с англ. - М.: Транспорт, 1988.- 391с.

14. Хироцу, Ивасаки, Терада, Арига. Моделирование движения по кривизне четырехосных железнодорожных вагонов с обычными двухосными тележками. Перев. с англ. - Bull, of JSME, 1984, v.27, №228, pp.1272-1279.

15. Dukkipati R., Amyot J. Computer Aided Simulation.- Railroad Dynamics., Marcel Dukker Inc., N.York and Basel, 1988.- 427p.

16. Хейман X. Направление экипажей рельсовой колеей. M.: Трансжелдориздат, 1957.-415с.

17. Соколов М.М., Хусидов В.Д., Минкин Ю.Г. Динамическая нагру -женность вагона. М.: Транспорт, 1981.- 207с.

18. Жуковский Н.Е. Трение бандажей железнодорожных колес с рельсами. Собр. сочинений, т.VII, ГТТИ, 1949.- с.426-78.

19. Грачева JI.O. Спектральный анализ вынужденных колебаний вагона при случайных неровностях железнодорожного пути и выбор параметров рессорного подвешивания. Труды ВНИИЖТ, вып.347.- М.: Транспорт, 1967, с. 151168.

20. Бирюков И.В., Савоськин А.Н., Бурчак Г.П. и др. Механическая часть тягового подвижного состава. Под ред. И.В. Бирюкова. - М.: Транспорт, 1992.-440с.

21. Ушкалов В.Ф. Случайные колебания механических систем при сухом и вязком трении. В сб.: Нагруженность, колебания и прочность сложных механических систем. - Киев: Наукова думка, 1977.- с. 16-23.

22. Савоськин А.Н. К выбору методики прочностного и динамического расчета рам тележек электропоездов. Труды МИИТ, вып.265.- М.: Транспорт, 1968.- с77-98.

23. Хохлов A.A. Оптимальные законы управления динамическими процессами вагонов. Труды МИИТ, вып.679, 1981.- с42-60.

24. Хохлов A.A. Параметры перспективных двухосных тележек вагонов. Труды ВНИИЖТ, вып.639, 1981.- с.51-60.

25. Хохлов A.A. Построение единой математической модели колебаний многоосных экипажей. Вестник ВНИИЖТ, №3,1982,- с.23-25.

26. Хохлов A.A. Решение экстремальных задач динамики вагонов. М.: МИИТ, 1982.- 105с.

27. Хохлов A.A. Расчет нагруженности вагонов. М.: МИИТ, 1999.146с.

28. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Математическая модель и некоторые результаты исследования пространственных колебаний колесных пар грузовых вагонов. Тез. докл. конф.: Проблемы механики ж.-д. транспорта. -Днепропетровск, 1984.- с. 136-137.

29. Филиппов В.Н., Смольянинов A.B., Петров Г.И. Исследование влияния размерных допусков, износов деталей гасителя колебаний тележки ЦНИИ-ХЗ-0 на величину коэффициента относительного трения (в вероятностном аспекте). Тр. МИИТ, вып. 647, 1981.- с.61-65.

30. Исследования пути трения фрикционных поверхностей деталей гасителя колебаний./В.Н. Филиппов, С.А. Сенаторов, A.B. Смольянинов, Г.И. Петров Вестник ВНИИЖТ, 1983, №4. с.30-32.

31. Петров Г.И., Козлов И.В. Исследования по выбору рациональных параметров рычажной балансирующей системы для восьмиосных вагонов без соединительных балок. Тез.докл. отраслевой н.-т. конф., М.: МИИТ, 1984.-с.92.

32. Котуранов В.Н., Хусидов В.Д., Петров Г.И. и др. Опорное устройство кузова восьмиосного вагона на тележку. авт. свид. №1076342.- М.: Бюллетень изобретений, 1984, №8, МКИ В 61 F5/02.

33. Козлов И.В., Петров Г.И., Филиппов В.Н. К вопросу о выборе параметров рычажной балансирующей системы для восьмиосных вагонов. М.: ВИНИТИ Железнодорожный транспорт, 1984, №11, реф.11Б47-84,- 14 с.

34. Совершенствование конструкций восьмиосных вагонов без соединительных балок./ В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, И.В. Козлов М.: ЦНИИТЭИ МПС, серия «Вагоны и вагонное хозяйство», 1985, вып.6.- с. 1-4.

35. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Козлов И.В. Проблемы создания многоосных грузовых вагонов.- ЦНИИТЭИ МПС, №1796.- М.: МИИТ, 1986,- 71 с.

36. Петров Г.И., Хусидов В.Д., Козлов И.В. Выбор рациональных геометрических и фрикционных параметров катковых опорных устройств тележек многоосных вагонов. ЦНИИТЭИ МПС, №1958.- М.: МИИТ, 1987.- 9 с.

37. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Численное моделирование колебаний механических систем с сухим трением в связях. В кн.: Проблемы механики железнодорожного транспорта. - Тез. докл. Всесоюз. н.-т. конф., Днепропетровск, 1988.- с.70.

38. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Моделирование колебаний систем с узлами сухого трения. ЦНИИТЭИ МПС, №4760.- М.: МИИТ, 1988.-14с.

39. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Лапенок М.В. Оценка динамических качеств вагонов с тележками перспективных конструкций. Тез. докл. XXXVI н.-т. конф., Хабаровск, 1989.- Т.2.- с. 102-103.

40. Петров Г.И., Строгова О.И. Графическое представление информации при численном моделировании колебаний железнодорожных экипажей. В кн.: Современные проблемы механики и управления в машиностроении. - Иркутский политехи, ин.-т. - Иркутск. - 1988,- с.29.

41. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Строгова О.И. Динамика твердого тела в подвижной системе координат.// Тез. докл. XXVI н.-т. конф.- Хабаровский ин.-т инж. ж.-д. трансп. Хабаровск. - 1989.- Т.2.- с. 14.

42. Петров Г.И., Строгова О.И. О математическом моделировании движения железнодорожного экипажа в кривых.//Тез.докл. XIII н.-т.конф. НТО Восточно-Сибирской ж.д. МПС. ИрИИЖТ. - Иркутск. - 1989. - 1 с.

43. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Строгова О.И., Лапенок М.В. Математическое и программное обеспечение расчетов динамических качеств грузовых вагонов с различными схемами ходовых частей.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, №5377 ЖД-Д90, 1990.- 66 с.

44. Петров Г.И., Смольянинов A.B., Филиппов В.Н. Исследование динамической нагруженности котла цистерны для перевозки сжиженных газов-ЦНИИТЭИ МПС, №708,- М.: МИИТ, 1990.- 18 с.

45. Динамические качества четырехосного вагона с надбуксовым подве-шиванием./В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, И.В. Козлов, Г.И. Петров. Межвуз. Сб. науч. Тр.- М., МИИТ.-1986.-Вып.780: Динамика и прочность грузовых вагонов. - с. 30-42.

46. Анализ конструкции опытного образца восьмиосной цистерны с ры-чажно-балансирной системой опирания котла на ходовые части./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, В.М. Бубнов, A.C. Вершинин, А.Н. Периков.- ЦНИИТЭИ МПС, №5199.-М.: МИИТ, 1990,- 19 с.

47. Испытания опытной восьмиосной цистерны с рычажно-балансирной системой опирания по проходу сортировочных горок./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, A.C. Вершинин, В.М. Бубнов, А.Н. Периков. ЦНИИТЭИ МПС, №5200.-М.: МИИТ, 1990.- 33с.

48. Ходовые динамические испытания опытного образца восьмиосной цистерны без соединительных балок на скоростном полигоне./В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, Ю.А. Шмыров, С.В. Малинский, А.Н. Периков, A.B. Качалов-ЦНИИТЭИ МПС, №5447.- М.: МИИТ, 1990.- 49с.

49. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Математическое моделирование колебаний тележки УВЗ-11А при движении по пути произвольного очертания. МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1990, №554153с.

50. Разработка математического и программного обеспечения расчетов движения четырех- и восьмиосных вагонов в кривых./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, О.И. Строгова, A.B. Раменский,- МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1991, №5543,- 47 с.

51. Петров Г.И., Раменский A.B. Моделирование движения думпкаров с опытным профилем колес. В кн.: Проблемы механики железнодорожного транспорта. - Днепропетровск, 1992.- с.64-65.

52. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Анализ неисправностей колесных пар и элементов ходовых частей думпкаров 2ВС-105. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5745,-20с.

53. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Математические модели колебаний 4-, 6- и восьмиосных думпкаров при движении по пути переменной кривизны. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5743,- 62с.

54. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Разработка методики оценки износов колесных пар. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5742,- 9с.

55. Применение подсистем «Тележка» и «Вагон» пакета программ «ДИОНИС» для моделирования динамических испытаний грузовых ваго-нов./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, A.B. Раменский, A.A. Кривецкий. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5746,- 24с.

56. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Раменский A.B. Анализ результатов моделирования на ЭВМ движения думпкаров с опытным профилем колес по магистральным участкам пути различного радиуса. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5744,- 19с.

57. Петров Г.И., Анисимов П.С. Математическая модель для исследования пространственных колебаний грузового вагона с двумя кососимметрично расположенными грузами с упруго-диссипативными опорными элементами. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5715.

58. Анисимов П.С., Петров Г.И. Несимметричное размещение крупногабаритного груза и его влияние на вертикальную динамику четырехосного грузового вагона.//РЖ ВИНИТИ Железнодорожный транспорт, М., 1988, №9, реф.9В63-88.

59. Хусидов В.Д., Ромен Ю.С., Петров Г.И. Моделирование ходовых испытаний многоосных вагонов // Вестник ВНИИЖТ.- 1992. №6,- с.28-32.

60. Вериго М.Ф., Петров Г.И., Хусидов В.В. Имитационное моделирование сил взаимодействия экипажа и пути. Бюллетень ОСЖД. - Варшава: №6/93(212), 1995.- с.3-8.

61. Нефедов B.C., Петров Г.И., Шамаков А.Н. Катастрофа, унесшая 20 жизней // Локомотив. М., 1995, №5.- с.10-16.

62. Нефедов B.C., Петров Г.И., Шамаков А.Н. Машинист за все в ответе.// Локомотив. М., 1997, №8,- с. 8-11.

63. Петров Г.И. Динамика многоосных грузовых вагонов с опиранием кузова на скользуны. Диссертация на соиск. уч. степени канд. техн. наук. - М.: МИИТ, 1986.- 308 с.

64. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Математическая модель, описывающая пространственные колебания грузового вагона с опиранием кузова на опоры, расположенные над буксами.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1957-ТМ87.- М., МИИТ, 1987.- 33с.

65. Хусидов В.Д., Петров Г.И., Козлов И.В. Выбор рациональных геометрических и фрикционных параметров катковых опорных устройств тележекмногоосных вагонов.//ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1958-ТМ87,- М., МИИТ, 1987.9 с.

66. Анализ результатов численного эксперимента по моделированию пространственных колебаний четырехосного вагона с новой схемой ходовых час-тей./В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, Г.И. Петров, И.В. Козлов. ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №1959-ТМ87,- М., МИИТ, 1987.- 42с.

67. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Петров Г.И. Методика исследования динамических качеств грузовых вагонов с различными схемами опирания кузова на ходовые части. Тез. докл. XII науч.-техн. конф.- Калинин, 1987.- с.45-46.

68. Математическая модель пространственных колебаний грузового вагона, кузов которого опирается на двухосные двухэлементные тележки./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, С.И. Смазанов, О.Ш. Гасанов,- ЦНИИТЭИТЯЖМАШ, №504-ТМ89.- М„ МИИТ, 1989.

69. Петров Г.И., Смольянинов A.B. Исследование динамической нагру-женности котла цистерны для перевозки сжиженных газов.//МИИТ.- 16с.- М.: РЖ ВИНИТИ, №4(234), 1991,- с. 89.

70. Петров Г.И. Расчеты и анализ результатов моделирования на ЭВМ движения грузовых вагонов при отступлениях в содержании экипажной части и ж.-д. пути.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5747.- 77 с.

71. Хусидов В.Д., Петров Г.И. Моделирование ходовых испытаний ваго-Н0В.//МИИТ.- М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1992, №5748.- 31 с.

72. Петров Г.И. Компьютерное имитационное моделирование аварийных режимов движения подвижного состава. В кн.: Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта. T.l - II Международная науч.-техн. конф., М., МПС-МИИТ, 1996, с. 89.

73. Петров Г.И., Петров A.A. Расчет стеклопластиковых элементов кузова рефрижераторного вагона типа «Сэндвич».//Методические указания.1. М.МИИТ, 1997.- 9 с.

74. Петров Г.И. Прогнозирование безопасности движения при отклонениях в содержании тележки вагона и пути. В кн.: Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты).- Тез. докл. науч.-техн. конф.- С.-Петербург, 1999.-с. 104-105.

75. Математическая модель диагностики подшипников вагонных букс./А.Б. Куликов, В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, В.В. Хусидов.- В кн.: Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты).- Тез. докл. науч.-техн. конф.- С.Петербург, 1999.- с. 106-108.

76. Петров Г.И. Методика прогнозирования, оценки безопасности движения и снижения ущерба от крушений и аварий поездов. В кн.: Ресурсосберегающие технологии на ж.-д. тран-те//Труды второй науч.-практ. конф.- В двух кн. Кн. I.- М: МИИТ, 1999.- с. 1П-6+Ш-7.

77. Методика компьютерной оценки безопасности движения подвижного состава./В.Д. Хусидов, Ю.С. Ромен, Г.И. Петров, А.Н. Шамаков, В.В. Хусидов. //Утверждена МПС РФ 1999.- М.: МПС РФ, 1999.- 23 с.

78. Компьютерная оценка безопасности движения подвижного состава./В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, А.Н. Шамаков, В.В. Хусидов, Ч.Ф. Тхуан. В кн.: Безопасность движения поездов//Труды науч.-практ. конф. - М.: МИИТ, 1999.-C.II-9+II-10.

79. Концепции безопасности движения./А.Н. Шамаков, В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, В.В. Хусидов. В кн.: Безопасность движения поездов//Труды науч.-практ. конф. - М.: МИИТ, 1999.- с. V-35+V-37.

80. Вериго М.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых малого радиуса и борьба с боковым износом рельсов и гребней колес. М.: ПТКБ ЦП МПС, 1997.-207 с.

81. Вериго М.Ф. Причины роста интенсивности бокового износа рельсов и гребней колес. ВНТО железнодорожников и транспортных строителей. - М.: Транспорт, 1992.- 46 с.

82. Богданов В.М. Снижение интенсивности износа гребней колес и бокового износа рельсов. Железнодорожный транспорт, №12, 1992.- с. 30-34.

83. Иноземцев В.Г., Тибилов Т.А. Виляние железнодорожной колесной пары при высоких скоростях движения. В кн.: Безопасность движения поез-дов//Труды науч.-практ. конф.- М.:МИИТ, 1999.-е. II-2.

84. Пановко Я.Г. Введение в теорию механического удара. М., Наука, 1977.-224 с.

85. Гольдсмит В. Удар. М., Стройиздат, 1965.- 257 с.

86. Лавендел Э.Э. Система гипотез в технических расчетах по вибрационному перемещению. В сб. Вопросы динамики и прочности. - "Зинатне", вып.21, 1971.- 184 с.

87. Кобринский А.Е., Кобринский A.A. Виброударные системы. М., Наука, 1966.- 357 с.

88. Hertz H. J.Reine Aiigew. Math., 1881, v. 92.- pp. 156-171;

89. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Теория упругости. 3-е изд., испр. и до-полн. - М.: Наука, 1965.- 248 с.

90. Love А.Е.Н. A Treatise on the Mathematical Theory of Elasticity. New York: Dover, 1927.- pp. 193-200.

91. Ляв А. Математическая теория упругости. M. - Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1935.- 357 с.

92. Батуев Г.С. и др. Инженерные методы исследования ударных процессов. М.: Машиностроение, 1969. - 256 с.

93. Hermann F., Schmalzle P. Amer. J. Phys., 1981, v. 49.- p. 761.

94. Hermann F., Seitz M. Amer. J. Phys., November 1982.- p.977. - Гер-манн Ф., Зейтц M. Задача о столкновении шаров. - Перевод Ю.Г. Рудого.

95. Физика за рубежом '84. Сер. Б. Сб. статей. Пер. с англ.- М.: Мир, 1984.-208 с.

96. Справочник по триботехнике/Под ред. М. Хебды, A.B. Чичинадзе. В Зт. Т.1. Теоретические основы. М.: Машиностроение, 1989. - 400 с.

97. Лицензия Гостехнадзора России на экспертизы безопасности перевозки опасных грузов./П.С. Анисимов, В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, Г.И. Петров и др. №20"0"-01/7976 от 24.04.98.- 2 с.

98. Ромен Ю.С. О некоторых колебаниях железнодорожного экипажа в кривых произвольного очертания.//Труды ВНИИЖТ.- 1967.- Вып.347.- с. 5-26.

99. Ромен Ю.С. Моделирование взаимодействия подвижного состава и пути с учетом накопления остаточных деформаций рельсовой колеи.//Вестник ВНИИЖТ.- 1978.- №2.- с. 42-45.

100. Козийчук П.Г. О влиянии забега при набегании оси.//Железнодорожная техника, 1934, №18.

101. Заворотный A.B. Исследование и разработка опорно-посадочных устройств для транспортных средств на электромагнитной под-веске//Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М., МИИТ, 1991.23 с.

102. Авторское свидетельство 1633684 СССР. МКИ В 60 L 13/04. Опорное устройство для транспортного средства на электромагнитном подвесе// №4633807/11. Заявл. 06.01.89.- Зарег. 08.11.90.- 5 с.

103. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Об устойчивости движения колеса при вкатывании его на рельс.//Вестник ВНИИЖТ, 1965, №4.- с. 25-32.

104. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. Под ред. М.Ф. Вериго.- М.: Транспорт, 1986.- 560 с.

105. Коган А.Я. Вертикальные динамические силы, действующие на путь.//Тр. ВНИИЖТ, вып.402.-М.: Транспорт, 1969.- 206 с.

106. Коган А.Я. Расчет железнодорожного пути на вертикальные динамические нагрузки.//Тр. ВНИИЖТ, вып.502,- М.: Транспорт, 1973,- 80 с.

107. Коган А .Я., Матусовский Г.И. Влияние конструкции и состояния пути на устойчивость колеса.//Вестник ВНИИТЖ, 1982, №8.- с. 42-44.

108. Коган А.Я., Верхотин A.A. Исследование спектральных характеристик процессов, происходящих в верхнем строении пути.//Вестник ВНИИЖ, 1984, №2.-с. 45-48.

109. Коган А.Я., Верхотин A.A. Исследование спектральных характеристик вертикальных составляющих сил в месте контакта колеса и рельса.//Тр. ВНИИЖТ,- М.: Транспорт, 1985.- с. 25-33.

110. Матусовский Г.И., Коган А.Я. Траектория движения колеса при вкатывании его на рельс.//Тр. ВНИИЖТ, вып.542,- М.: Транспорт, 1978.- с. 148-155.

111. Шестаков В.Н. Влияние демпфирования поперечных колебаний на боковые силы взаимодействия локомотива и пути.//Вестник ВНИИЖТ, 1978, №4.- с. 17-21.

112. Певзнер В.О. и др. Статистические показатели состояния пу-ти.//Вестник ВНИИЖТ, 1984, №2,- с. 41-45.

113. Певзнер В.О. Уточнение оценки фактического состояния пути при планировании выправочных работ.//В кн.: Тр. ВНИИЖТ,- М.: Транспорт, 1985.-с. 25-33.

114. Тибилов Т.А. Асимптотические методы исследования колебаний подвижного состава.//Тр. РИИЖТ, вып.78.- Ростов-на-Дону: Транспорт, 1970.224 с.

115. Тибилов Т.А. Нелинейные задачи динамики рельсовых экипажей.//В кн.: Проблемы механики наземного транспорта. Киев, 1980.- с. 137-138.

116. Тибилов Т.А. Колебания высокоскоростного рельсового экипажа в условиях постоянно действующих возмущений./Фундаментальные проблемы динамики и прочности подвижного состава// Юбилейный сб. науч. тр. Вып. 912.-М.: МИИТ, 1997, с. 50-53.

117. Черкашин Ю.М. Динамика наливного поезда.//Тр. ВНИИЖТ, вып.543.- М.: Транспорт, 1975.- 136 с.

118. Бороненко Ю.П., Битюцкий A.A., Третьяков A.B. Прогнозирование остаточного ресурса цистерн. В кн.: Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта. T.l - II Международная науч.-техн. конф., М.: МПС-МИИТД996,- с. 85.

119. Бороненко Ю.П., Орлова A.M. Эффективность систем аварийной амортизации скоростных поездов. В кн.: Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты).- Тез. докл. науч.-техн. конф.- С.-Петербург, 1999.- с. 74-75.

120. Бачурин Н.С., Сирин А.В. Совершенствование контроля работоспособности гидравлических гасителей колебаний. В кн.: Фундаментальные иприкладные исследования транспорту .//Тез. докладов юбилейной науч-техн. конф.- Екатеринбург: УрГАПС.- 1996.- с.94.

121. Бачурин Н.С. Анализ и классификация гибких конструктивных эле-ментов.//В кн.: Повышение эффективности проектирования, эксплуатации и организации ремонта дорожных, строительных и путевых машин. Межвуз. сб. науч. тр. - Л.: ЛИИЖТ, 1991.- с. 42-47.

122. Бачурин Н.С. Общая методика расчета и проектирования гибких осесимметричных элементов подвижного состава.//РОЫТЕСН№КА SLASKA. ZESZYTY NAUKOWE. Nr. 1094.- TRANSPORT ZESZUT PIETNASTY GLIWICE, 1990.- Str. 9-26.

123. Кашников В.Н. Математическое моделирование входа локомотива в кривую с учетом динамических неровностей пути в плане.//Тр. РИИЖТ, вып. 104.-Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1974.-е. 10-18.

124. Кашников В.Н. Методика расчета входа локомотива в неравноупру-гий путь с учетом динамических неровностей пути в плане.//Тр. РИИЖТ, вып. 104.- Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1974,- с. 19-23.

125. Кашников В.Н., Филоненков А.И. и др. Устройство для автоматического управления движением экипажа в кривых участках пути.//Тр. РИИЖТ, вып. 165.- Ростов-на-Дону: РИИЖТ, 1982.- с. 30-35.

126. Кашников В.Н., Козубенко В.Г. и др. Основные этапы решения задач управления движением подвижного состава./'/В кн.: Обеспечение эффектив347ности и работоспособности подвижного состава. Межвуз. темат. сб. - JL: ЛИИЖТ, 1987.-е. 5-12.

127. Исаев И.П. Случайные факторы и коэффициент сцепления. М.: Транспорт, 1970.- 184 с.

128. Смольянинов A.B., Филиппов В.Н. Методика расчета и проектирования дуг безопасности котлов цистерн. В кн.: Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта. Т.1 - II Международная науч.-техн. конф., М.: МПС-МИИТ, 1996.- с. 86.

129. Инструкция по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар.//ЦВ/3429.- М.: Транспорт, 1977.- 88 с.