автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Оценка остаточного ресурса рам тележек тепловозов

^¿04618797

ЗАЙНИДЦИНОВ Нуриддин Савраибск угли

ОЦЕНКА ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА РАМ ТЕЛЕЖЕК ТЕПЛОВОЗОВ

Специальность: 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 3 ДЕК 2010

Санкт-Петербург 2010

004618797

Работа выполнена на кафедре «Локомотивы и локомотивное хозяйство» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ФГОУ ВПО ПГУПС)

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Грищенко Александр Васильевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Киселев Валентин Иванович

кандидат технических наук, доцент Воробьев Александр Алфеевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Брянский государственный

технический университет»

Защита диссертации состоится «29» декабря 2010 г. в УЗ - ч. на заседании диссертационного совета Д218.008.05 при ФГОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения» по адресу: 190031, г. Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан «29» ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук,

профессор

В. А. Кручек

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Основной задачей железнодорожного транспорта любой страны является полное обеспечение страны в перевозках народно-хозяйственных грузов и пассажиров. Повышение скоростей движения на железнодорожном транспорте, увеличение веса поездов и грузоподъёмности ведут к росту динамических воздействий на ходовую часть и выдвигают повышенные требования для несущих конструкций подвижного состава, в частности, и рам тележек.

Проблема оценки остаточного ресурса несущих конструкций после выработки ими назначенного ресурса возникла в последние годы, в связи с проведением на железнодорожном транспорте работ по продлению срока службы подвижного состава. Она потребовала нового подхода к её решению и, в частности, исследования механических и усталостных характеристик материала несущих конструкций и сопротивления усталости самих деталей после их длительной эксплуатации, обоснования влияния экстремальных условий нагружения, физического состояния деталей на их напряжённое состояние и поиска альтернативного метода оценки их остаточного ресурса.

В сложившейся ситуации, когда потребности дорог в обновлении локомотивного парка ограничиваются их финансовыми возможностями, значительно возрастает роль ремонта и модернизации как способа поддержания тяговой техники в работоспособном состоянии.

Одним из решений в данный период является наряду с постепенным обновлением парка за счёт поставок новых локомотивов, продлить срок службы части парка выполнением капитальных ремонтов, в том числе с модернизацией. Исходя из наличия остаточного ресурса тепловозов, целесообразно выполнить экспертное обследование их технического состояния для обоснования возможности продления срока службы за счет обновления изношенного оборудования и усиления ослабленных несущих конструкций. Модернизация или ремоторизация (замена силовых агрегатов) является оптимальным решением этой проблемы, которое позволяет удовлетворить самые разнообразные требования эксплуатации. Для проведения модернизации пригодны все тепловозы. Решающим условием является хорошее техническое состояние несущих конструкций. Имеется в виду, что несущие элементы рам кузова и тележек должны быть исправными и способными воспринимать достаточно высокие дополнительные нагрузки, чтобы служить базой для модернизации.

Другим обязательным условием является техническая целесообразность и экономическая эффективность модернизации, что позволяет ей быть конкурентоспособной альтернативой заказу новых тепловозов.

Исходя из наличия остаточного ресурса несущих конструкций, целесообразно выполнить экспертное обследование их технического состояния для обоснования возможности продления срока службы за счет обновления изношенного оборудования и усиления ослабленных несущих конструкций. Следовательно, в настоящее время актуальной является задача оценки остаточного ресурса рам тележек тепловозов, с возможностью продления срока их безопасной эксплуатации.

Проблемами прочности, эксплуатационной надёжности несущих конструкций подвижного состава и комплексными работами по улучшению конструкций, надёжности и безотказности подвижного состава занимаются крупнейшие научно-исследовательские институты и центры Российской Федерации как ВНИИЖТ, ВНИИАС, ГипротрансТЭИ, ГосНИИВ а также в МИИТе, ПГУПСе, УрГУПСе, СамГУПСе и отраслевых лабораториях высших учебных заведений стран СНГ.

Вопросами надёжности металлоконструкций занимались многие учёные и ведущие специалисты, в том числе В.В. Болотин, А.П. Гусенков, В.П. Когаев, H.A. Махутов, C.B. Серенсен, В.Т.Трощенко, В.И. Труфяков, и многие другие.

Большой вклад в теоретические и экспериментальные исследования несущих конструкций подвижного состава внесли такие ведущие учёные в области железнодорожного транспорта как Ю.П. Бороненко, ГЛ. Бурчак, Б.Б. Бунин, Г.М. Волохов, Р.И. Зайнетдинов, В.И. Киселев, С.Н. Киселев, В.В. Кобищанов, ВН. Котуранов, Б.А. Мейснер, Э.С. Оганьян, А.Н. Савоськин, ЕВ. Сердобинцев, A.B. Третьяков, В.Б. Цкипуришвили, JÏ. А. Шадур, А.П. Шлюшенков, и многие другие, но следует отметить, что вопросам исследования остаточного ресурса и продления сроков службы тепловозов, либо определения назначенного срока службы по техническому состоянию в опубликованной к настоящему времени научно-технической литературе посвящено сравнительно мало публикаций и данная проблема остаётся по прежнему острой и актуальной. Анализ научных трудов и других исследований показывает, что основное внимание в них уделяется совершенствованию конструкций тепловозов, выявлению и обоснованию наиболее целесообразных конструктивных схем, улучшению технико-экономических параметров, унификации узлов и деталей, повышению надёжности и совершенствованию систем технического

обслуживания. Значительно меньше внимания уделялось взаимосвязи отдельных узлов конструкции тепловозов и возможного изменения срока службы в сторону увеличения при его модернизации. При назревшем дефиците тепловозов, в частности магистральных, недостаточно внимания уделено вопросам сохранения данного подвижного состава в рабочем парке, его модернизации, технического и экономического обоснования продления его сроков службы.

Целью диссертационной работы является разработка методики оценки остаточного ресурса рам тележек грузовых тепловозов с возможностью продления срока их безопасной эксплуатации.

Объектом исследования является бесчелюстная рама тележки грузового тепловоза.

Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние рамы тележки тепловоза в процессе эксплуатации.

Основные задачи исследования:

выполнить анализ и систематизацию теоретических и экспериментальных методов оценки остаточного ресурса несущих конструкций подвижного состава.

- разработать математическую модель напряженного состояния рамы тележки грузового тепловоза при различных эксплуатационных режимах.

- создать конечно-элементную модель напряженного состояния рамы тележки для установления зависимостей величины напряжений от технологических и эксплуатационных факторов.

- разработать методику оценки остаточного ресурса и выполнить стендовые испытания рам тележек.

Методы исследования. Поставленные в диссертационной работе задачи были решены с применением методов математического моделирования, с использованием метода конечных элементов для решения задач механически деформируемого твёрдого тела.

Построение конечно-элементной модели и имитационное моделирование рамы тележки тепловоза проводилось в программном пакете Solid Works 2009. В процессе анализа полученных результатов использовались электронные таблицы Microsoft Excel.

Научная новизна результатов диссертационной работы заключается в следующем:

1. Разработана методика оценки остаточного ресурса рамы тележки тепловозов ТЭ10, ТЭ116 как одной из составляющих при продлении их срока службы.

2. Проведены исследования видов эксплуатационных повреждений несущих металлоконструкций рам тележек тепловозов, выявлены наиболее типичные, определяющие потерю их несущей способности.

3. Создана конечно-элементная модель рамы тележки тепловозов ТЭ116, ТЭ10, позволяющая проводить анализ их напряженно-деформированного состояния и выполнять сравнительную оценку показателей прочности, надежности и долговечности конструкции до и после продления срока их полезного использования.

4. Разработана методика проведения стендовых испытаний рам тележек после истечения их нормативного срока эксплуатации, включающая определение минимально необходимого количества циклов нагружения для оценки остаточного ресурса испытуемых образцов.

5. Разработана методика назначения критериев предельного состояния для несущих металлоконструкций тягового подвижного состава при оценке их фактического технического состояния и продлении срока полезного использования.

Практическую ценность работы составляют:

- установленные зависимости показателей прочности и устойчивости рамы тележки тепловоза от геометрических размеров листов рамы позволяют провести выбор технических параметров и дать рекомендации при модернизации и продлении срока службы тепловозов;

- построенная с помощью программного обеспечения конечно-элементная модель рамы тележки тепловоза позволяет проводить многовариантные расчёты, которые дают возможность определять и анализировать такие усилия как перемещения, напряжения и деформации, рассчитываемые в данной конструкции, также определить места критических напряжений в конструкции;

- исследования напряжённо-деформированного состояния и механизмы разрушения сварных металлоконструкций на примере рамы тележки грузовых тепловозов и рекомендации по увеличению срока их полезного использования;

- выполненные стендовые испытания рамы тележки позволяют установить наиболее нагруженные элементы рамы тележки для предложения вариантов усиления рам при продлении срока службы подвижного состава;

- эксплуатационные и технологические рекомендации по продлению срока полезного использования несущих конструкций локомотивов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Обоснование оценки возможности эксплуатации рамы тележки, при наличии трещин не снижающих прочности рамы.

2. Математическая модель рамы тележки, учитывающая конструктивные особенности, размеры в соответствии с чертежами завода изготовителя и свойства материалов, из которых изготовлена сварная конструкция.

3. Конечно-элементная расчётная модель рамы тележки тепловозов позволяющая достаточно полно исследовать его напряжённо-деформированное состояние, дать оценку возможным изменениям при его модернизации, рекомендовать различные конструктивные изменения и определить эффективные способы усиления при ремонте.

4. Зависимость изменения напряжений в раме тележки и коэффициентов запаса прочности при различных режимах эксплуатации в зависимости от геометрических размеров ее базовых узлов.

Достоверность научных положений и результатов диссертации подтверждается сходимостью результатов моделирования рамы тележки и анализа его напряженно-деформированного состояния с данными, полученными в ходе ранее проведенных экспериментальных исследований на стенде и в эксплуатации. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 8 %.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых учёных «Шаг в будущее» (г. Санкт-Петербург, ПГУПС, 2009 г., 2010 г.), Республиканской научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы проектирования транспортных средств» (г. Ташкент, 2009), Республиканской научно-технической конференции Джизакского политехнического института «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство» (г. Джизак, 2009, 2010), Республиканской научно-практической конференции «Молодой научный исследователь» (г. Ташкент, ТашИИТ, 2010).

На международном научно-практическом семинаре студентов и аспирантов "Системы автоматического проектирования на транспорте" (г. Санкт-Петербург 2010г.) за представленную на конкурс конечно-элементную модель рамы тележки тепловоза присужден диплом лауреата международной премии имени Н.Г. Неболсина.

5

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано одиннадцать печатных работ, из них одна в периодическом издании, включенном в перечень ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, библиографического списка из 107 наименований и приложения. Общий объем диссертации составляет 164 страниц, включая 57 рисунков и 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель и задачи исследования, определены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе произведена оценка технического состояния локомотивного парка железных дорог Республики Узбькистан, выбраны основные направления решения проблемы связанной со старением парка тепловозов компании ГАЖК «УТЙ».

Одна из острейших проблем локомотивного хозяйства - критический уровень износа локомотивного парка. Техническое состояние локомотивного парка не удовлетворяет растущим требованиям, предъявляемым к железнодорожным перевозкам и возрастающим потребностям рынка. Особенно это актуально в условиях острой конкурентной борьбы в сфере грузовых перевозок. Ежегодно в связи с истечением срока службы должны исключаться из инвентаря десятки локомотивов. Отсутствие в последнее десятилетие систематического пополнения парка новыми локомотивами привело к существенному старению парка, увеличению эксплуатационных и восстановительных затрат на восстановление их работоспособности.

Анализируя современное состояние парка тепловозов отмечается, что из находящихся в эксплуатации ГАЖК «УТЙ» около 60-ти % тепловозов отслужили свой нормативный срок службы и подлежат списанию, а остальные выработали 60 ... 80 % своего технического ресурса от постройки и требуют с каждым годом всё больших капитальных вложений на их содержание в технически исправном состоянии, тем самым ежегодно понижается рентабельность их использования. Следует отметить, что планируемая электрификация участков железной дороги проходит поэтапно и займет определенный период времени, что говорит в поддержку использования тепловозной тяги

б

в среднесрочной перспективе. В итоге потребность в магистральных тепловозах в ближайшие годы с учетом увеличения объема перевозок, планируемой электрификации дорог, модернизации и списания тепловозов из инвентарного парка будет увеличиваться.

Создавшееся положение требует скорейшего обновления и наращивания парка локомотивов, отвечающих требованиям безопасности перевозок и охраны окружающей среды. Приведённые данные убедительно показывают, что актуальность решения проблемы оценки и обеспечения заданного уровня работоспособности несущих конструкций, включая их сварные соединения, в современных условиях эксплуатации подвижного состава возрастает. В этой связи большое значение приобретают расчётные методы оценки и прогнозирования ресурса конструкций подвижного состава, а также реализующие их алгоритмы и программы.

Во второй главе выполнен анализ и систематизация методов оценки остаточного ресурса несущих конструкций. Критериями, позволяющими оценивать определенные аспекты технического состояния, являются как пороговые уровни отдельных параметров, так и тенденции их изменения, выявляемые в ходе экспертных обследований. Важнейшим элементом в оценке остаточного ресурса и возможности дальнейшей эксплуатации тепловоза является получение достоверной информации о его состоянии. В одних случаях причиной прекращения эксплуатации является моральный износ, в других - чрезмерное снижение эффективности, в результате которого дальнейшая эксплуатация объекта становится экономически нецелесообразной, в третьих снижение показателей безопасности ниже предельно допустимого уровня.

Из анализа видно что, за критерий потери несущей способности металлоконструкции по предельно допустимой величине усталостной трещины может быть принята её нормированная величина, допустимая по условиям безопасной эксплуатации, учитывающая эксплуатационную нагруженность с некоторым гарантированным запасом.

Одна и та же конструкция, находящаяся в различных условиях эксплуатации, может придти к исчерпанию ресурса по разным критериям предельных состояний. Приведена методика определения остаточного ресурса по критериям усталостного повреждения и по критериям циклических нагрузок. Рассмотрены долговечность и устойчивость сварных конструкций тепловоза в частности рамы тележки и факторы, влияющие на их ресурс.

Во многих случаях узлы и конструкции продолжают успешно функционировать, несмотря на наличие в них усталостных трещин и других подобных дефектов. Трещины могут быть устойчивыми, их рост можно контролировать и прогнозировать. Критическая длина трещины также является важным параметром при определении долговечности изделий, работающих в различных по агрессивности рабочих средах. При достижении коэффициентом интенсивности напряжений критического значения грань между усталостным и коррозионно-усталостным разрушением стирается из-за преобладания чисто механического фактора при высокой скорости роста трещины.

При эксплуатации сварных конструкций подвижного состава наблюдаются два вида разрушения - усталостное и хрупкое. Долговечность и надежность сварных конструкций подвижного состава в значительной степени определяются сопротивлением их усталостному разрушению. Известно, что остаточные сварочные напряжения растяжения существенно снижают сопротивление хрупкому разрушению и оказывают заметное влияние на усталостную прочность сварных соединений. Это особенно заметно в боковинах и поперечных балках рам тележек с прикрепленным к ним дополнительными деталями различной жесткости в виде накладок, кронштейнов, подвесок и др. Приварка к тонким стенкам различных массивных деталей создает в основных элементах местную пластическую деформацию, вызывающую резкую концентрацию напряжений. В эксплуатации по границам поперечных швов, соединяющих эти детали с элементами рамы, возникают трещины. В сварных рамах так же возникают трещины из-за малого расстояния между поперечными сварными швами и в узлах сопряжения балок рам тележек. Ввиду того, что вывод из эксплуатации изделия при размерах дефекта, гораздо меньших предельно допустимых расчетных, часто экономически необоснован для дорогостоящего оборудования на локомотивных депо при обнаружении трещин в несущих конструкциях пытаются на месте их ликвидировать. Однако при отсутствии технологий, оборудования и специалистов данную работу выполнить качественно не представляется возможным. Выполнена оценка возможности эксплуатации рамы тележки, при наличии трещин, не снижающих прочности рамы и определение критической длины трещины, вычисление параметров его развития.

В третьей главе разработана в программном комплексе Solid Works 2009 твердотельная модель рамы тележки тепловозов 2ТЭ10М, 2ТЭ116.

8

Моделирование производилось с учетом конструктивных размеров и характеристик материала (коэффициент Пуассона, предел прочности и т.д.), из которых изготовлена рама тележки, также учитывалось то, что рама является сварной конструкцией, а листы и элементы созданы в отдельности, что выгодно отличает разработанную конечно-элементную модель от предложенных ранее другими авторами.

В большинстве расчётов проведённых ранее рама тележки принималась в виде стержневой системы. Как показала практика, в зонах сопряжения балок рамы, в местах присоединения кронштейнов, накладок и в других узлах сложной формы определить напряжения с помощью стержневой схемы некорректно. Поэтому целесообразно применение современных программ и методов расчёта.

При эксплуатации на раму тележки, кроме статических нагрузок от веса кузова с оборудованием, силы тяги (торможения) и реакций от момента и веса тяговых двигателей, действуют большие динамические вертикальные и горизонтальные нагрузки. Схема нагружения рамы тележки приведена на рис. 1.

Рис. 1 Схема нагружения рамы тележки тепловоза

Выполненный анализ и систематизация теоретических и практических методов исследования напряженно-деформированного состояния несущих конструкций локомотивов показал, что наиболее предпочтительным из них для исследования при различных режимах эксплуатации является метод конечных элементов. Данный метод позволяет проводить расчеты с минимальными затратами времени и достаточной для инженерной практики точностью. На рис. 2 показана твердотельная рама тележки с сеткой конечных элементов.

9

Рис. 2 Вид рамы тележки с сеткой конечных элементов

При генерации сетки конечно-элементной идеализации объекта исследования использовались объёмные конечные элементы. Количество элементов 67081, а узлов 132509.

В четвертой главе приводятся результаты расчетов и анализа напряженно-деформированного состояния рамы тележки при различных режимах эксплуатации. Результаты расчета напряжений и коэффициента запаса прочности в режиме тяги тепловоза приведены на рис. 3 и рис. 4.

Рис. 3 Эпюра напряжений в раме тележки от нагрузок в режиме тяги

Проведены расчеты с учетом различных перераспределений нагрузки приходящих на раму тележки при галлопировании, движении в кривых участках пути, в режиме тяги и торможения, также действии аэродинамических сил.

Ю

Рис. 4 Эпюра коэффициента запаса прочности в раме в режиме тяги

Из анализа результатов расчётов видно, что одним из наиболее нагруженных мест, где наблюдаются наибольшие напряжения и соответственно меньший коэффициент запаса прочности являются вертикальные листы.

Так как данные конструкции подвержены коррозии, с помощью критерия утонения вертикальных стенок до допустимой, проведён ряд расчётов и дана оценка сопротивления усталости конструкции, получены результаты максимальных напряжений и коэффициенты запаса прочности. На графиках (рис. 5 и 6) даны зависимости напряжений и коэффициента запаса прочности при уменьшенных значениях толщины элементов конструкции рамы.

сила тяга, кН

Рис. 5 Зависимость напряжений от толщины вертикальных листов

и

О 200 300 400

сила тяги,кН

толщина аерт.листов 10 мм. —^—толщина верт.листов 9 мм. -й'-толщинг Зйрт. листов 8 мм. —к—толщина верт. листов 7 мм.

Рис. 6 Зависимость коэффициента запаса прочности от толщины вертикальных листов

Проведен анализ на собственные частоты с целью расчёта резонансных (собственных) частот и соответствующих им форм колебаний. С помощью данного расчёта имеется возможность выполнения анализа конструкции рамы тележки на резонанс и модифицировать их с целью удаления из диапазона «завышенных» собственных частот. Получены результаты при различных формах колебаний. На рис. 7 показан результат частотного анализа конечно-элементной модели для одной из

(шш)

3.1146+001 2.0550+001 2.5ЭЙВ+001 2.3378+001 2,0788+001 1.8106+001 1,580е+001 1.3018+001 1,042е+001 7.8266+000 5.2356+000 2.64£е+000 5.433В-002

Рис.7. Напряженно-деформированное состояние рамы тележки при колебаниях от собственных частот

По результатам расчетов можно сделать вывод, что в данной конструкции собственные частоты не попадают в диапазоны внешних возбудителей колебаний.

В пятой главе приводится описание конструкции специального стенда, спроектированного и изготовленного на Ташкентском ЛРЗ, который позволяет выполнять испытания рам тележек как в статическом, так и в динамическом режиме и результаты выполненных совместно с учеными ТашИИТа под руководством академика Глущенко А.Д. стендовых испытаний рам тележек и кузовов подвижного состава. Полученные результаты позволили установить элементы и сечения рамы тележки с наибольшими напряжениями и выработать рекомендации по усилению отдельных элементов конструкции для обеспечения безопасной эксплуатации в течение продленного периода.

Разработанная методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций локомотивов включает в себя:

- определение величины эквивалентной амплитуды напряжений, приведенной к базовому циклу нагружений, для каждой контрольной точки;

- расчет предела выносливости материала конструкции по амплитуде для исследуемой точки;

- расчет минимально необходимого количества циклов нагружения при определении остаточного ресурса;

- определение срока службы локомотива;

- определение коэффициента запаса сопротивления усталости.

Данная методика прошла апробацию при оценке фактического

технического состояния локомотивов для определения возможности продления срока полезного использования на промышленных предприятиях Северо-Западного региона.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В процессе проведенных теоретических и экспериментальных исследований получены следующие результаты:

1. Выполнен комплекс научных исследований, в результате которого создана уточненная методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций локомотивов. Определены основные направления повышения остаточного ресурса рам тележек тепловозов.

2. Исследовано напряжённо-деформированное состояние и механизмы разрушения сварных металлоконструкций на примере рамы тележки грузовых тепловозов. Исследованы закономерности возникновения и развития трещин в процессе эксплуатации локомотивов. Установлены предельные значения размеров трещин, которые не снижают прочность рамы тележки локомотива и не влияют на обеспечение безопасности движения поездов.

3. На разработанной конечно-элементной модели рамы тележки локомотива выполнен комплекс аналитических исследований как при равномерном и неравномерном статическом нагружении, так и в частотной области. Максимальные деформации отдельных элементов конструкции не превышают 4,4 ... 4,8 мм. Погрешность результатов вычисления напряжений в элементах конструкции рамы тележки и их деформаций по сравнению с экспериментальными данными не превышает 8%.

4. На базе анализа опубликованных данных и прочностного расчета установлены наиболее тяжелые режимы эксплуатации локомотивов, сформулированы критерии оценки усталостной прочности и определены наиболее опасные зоны конструкции рамы тележки, требующие тщательного контроля в процессе эксплуатации и текущего ремонта. Установлено что срок продления зависит от темпа коррозионной деградации металлоконструкций и степени их коррозионного износа.

5. Построенная с помощью программного обеспечения Solid Works конечно-элементная модель рамы тележки тепловоза позволяет проводить многовариантные расчёты, которые дают возможность определять и анализировать такие усилия как перемещения, напряжения и деформации, рассчитываемые в данной конструкции, также определить места критических напряжений в конструкции. Проанализированы зависимости прочности, устойчивости рам тележек от степени их коррозионного износа для всех видов эксплуатационных нагрузок и определены минимально допустимые толщины листов рамы, удовлетворяющие условиям обеспечения безопасной эксплуатации при продлении срока службы. Аналитическими исследованиями установлено, что при уменьшении толщины горизонтальных и вертикальных листов рамы тележки в результате коррозии или износа до 7 мм ее прочность и несущая способность не нарушаются (коэффициент запаса прочности не менее 1,5).

6. Предложена конструкция стенда для испытаний несущих конструкций на усталостную прочность при циклическом нагружении.

14

Разработана методика проведения стендовых испытаний рам тележек после истечения их нормативного срока эксплуатации с целью продления срока их полезного использования. Определено минимально необходимое число циклов нагружения для оценки остаточного ресурса испытуемых образцов.

7. В процессе экспериментальных исследований проведена оценка остаточной прочности и ресурса высоконагруженных элементов рам тележек локомотивов, что позволило разработать рекомендации по продлению срока эксплуатации локомотивов до 15 лет сверх назначенного ресурса.

8. Разработанная методика оценки текущего состояния несущих конструкций дает возможность научно обоснованно продлить срок безопасной эксплуатации части действующего парка локомотивов.

Основные положения диссертации опубликованы:

а) В изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Зайниддинов Н.С. Моделирование напряжённо-деформированного состояния рамы тележки тепловоза II Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2010. - Вып. 3(24). - с. 98-105. - ISSN 1815-588Х.

б) В других изданиях:

2. Зайниддинов Н.С Методы и алгоритмы оценки остаточного ресурса локомотивов Вестник Ташкентского института инженеров транспорта. -Ташкент.: ТашИИТ, 2009-Вып. 3-е. 33-40. - ISSN 20915365.

3. Грищенко А.В, Зайниддинов Н.С Современное состояние локомотивного парка железных дорог Узбекистана ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» / A.B. Грищенко, Н.С. Зайниддинов // Сборник научных трудов Республиканской научно-технической конференции Джизакского политехнического института. - Джизак.: ДжизПИ, 2008 с. 74-77.

4. Насыров Р.К., Зайниддинов Н.С. Оценка остаточного ресурса несущих конструкций локомотивов промышленного транспорта // Известия Петербургского университета путей сообщения. - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2009. - Вып. 3(20). - с. 115-125. -/&W1815-588X.

5. Грищенко A.B., Зайнидцинов Н.С. Проблемы модернизации тепловозов // Сборник научных трудов Республиканской научно-технической конференции «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство» Джизакского политехнического института - Джизак.: ДжизПИ, 2009. - с. 71-75.

6. Грищенко A.B., Зайнидцинов Н.С. Модернизация подвижного состава // Материалы Республиканской научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы проектирования транспортных средств» ТашИИТ, Ташкент- 2009 с.230-235

7. Зайнидцинов Н.С. Анализ напряжённо-деформированного состояния несущих конструкций тепловозов // Сборник научных трудов Республиканской научно-технической конференции «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство» Джизакского политехнического института - Джизак.: ДжизПИ, 2010. - с. 96-100.

8. Зайниддинов Н.С. Моделирование и статический расчёт рамы тележки тепловоза // Сборник трудов международного научно-практического семинара «Системы автоматизированного проектирования на транспорте» - СПб.: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 2010. -с. 51-55

9. Зайниддинов Н.С. Оценка остаточного ресурса тепловозов // Сборник научных трудов Джизакского политехнического института -Джизак.: ДжизПИ, 2010. - с. 100-104.

10. Зайнидцинов Н.С. Продление срока полезного использования подвижного состава // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Молодой научный исследователь». -Ташкент.: ТашИИТ, 2010.-с. 34-37

11. Зайнидцинов Н.С. «Моделирование несущих конструкций тепловозов с помощью программного пакета SolidWorks» // Вестник Ташкентского института инженеров транспорта. -Ташкент.: ТашИИТ, 2010-Вып 3-е. 48-54-/55^2091-5365.

Подписано к печати 24.11.2010 Печ.л.-1,0

Печать - ризография Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1/16

Тираж ЮОэкз. Заказ № ЦОЗ.

Тип. ПГУПС 190031, Санкт-Петергбург, Московский пр., д. 9.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Современное состояние исследований несущих конструкцийтепловозов.

1. Г Анализ технического состояния'парка тепловозов компании

РАЖК «Узбекистон темирйуллари».

1.2 Основные направления оздоровления парка тепловозов компании ГАЖК «Узбекистон темир йуллари».

1.3 Определение наиболее уязвимых узлов идеталей тепловозов.

1.4 Методы оценки остаточного ресурса несущих конструкций.

ГЛАВА 2 Критерии .оценки остаточного ресурса несущих конструкций.

2.1 Оценка ресурса по критерию усталостного повреждения.

2.2 Оценка ресурса по критерию циклических нагрузок.

2.3 Долговечность и устойчивость сварных конструкций.

2.4 Инженерный подход к обоснованию предельного состояния несущих конструкций подвижного состава.

2.5 Механика образования трещин.

2.6 Моделирование области трещины.

2.7 Вычисление параметров развития трещины.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3 Конечно-элементная модель рамы тележки грузовых тепловозов серий 2ТЭ10,2ТЭ116.

3.1 Основные положения метода конечных элементов в расчётах на прочность несущих конструкций.

3.2 Дефекты несущих конструкций.

3.3 Основные допущения при расчете модели методом конечных элементов.803.4 Схема нагружения рамььтележки.

3.5 Конечно-элементная модель рамы в программном комплексе

SolidWorks.:.

Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4 Результаты статического расчета рамы тележки тепловоза

4.1 Равномерное нагружение рамы тележки.„100 '

4.2 Расчёт рамы тележки в режиме тяги.

4.3 Расчёт рамы тележки тепловоза в эксплуатационном режиме.

4.4 Частотный анализ рамы тележки.

Выводы по четвертой главе.

ГЛАВА 5 Экспериментальные исследования рам тележек локомотивов.И

5.1 описание конструкции испытательного стенда.

5.2 Методика проведения стендовых испытаний рам тележек.

5.3 Расчетные исследования.

5.4 Результаты исследований в шкворневой балке.

5.5 Результаты исследований напряжений в сечениях боковины рамы тележки.

5.6 Результаты исследований напряжений в сварных швах рамы.

5.7 Определение требуемого числа циклов нагружения.

5.8 Методика расчета остаточного ресурса несущих конструкций локомотива.

Выводы по пятой главе.

Государственно-акционерная железнодорожная компания «Узбекистон темир йуллари» («Узбекские железные дороги») была образована 7 ноября 1994 года на базе участков бывшей Среднеазиатской железной дороги, расположенных на территории республики. В транспортной системе Узбекистана железнодорожный транспорт занимает особое место. На сегодняшний день ГАЖК «Узбекистон темир йуллари» (ГАЖК «УТЙ») является единым производственно-хозяйственным комплексом, предоставляющим транспортные железнодорожные услуги народному хозяйству и населению Республики Узбекистан. Железные дороги Республики Узбекистан играют важную роль при перевозке грузов на дальние расстояния. В настоящее время на долю железнодорожного транспорта приходится более 60% объема грузооборота всех видов транспорта (рис. 1).

Автомобильный транспорт

39,2%

Воздушный транспорт

0,2%

Железнодорожный транспорт

60,6%

Рис. 1 Доля железнодорожного транспорта в общем грузообороте

Республики Узбекистан

Общая протяженность сети железных дорог с учётом станционных путей составляет более 6473 км, в т.ч. общего пользования - 4230 км. Средняя плотность железных дорог Узбекистана составляет 13,5 км на 1000 кв. км площади страны.

Дальнейшее увеличение объемов перевозок по территории Узбекистана (рис. 2) требует модернизации и обновления локомотивного парка.

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Годы

Рис. 2 Рост объема на 2009 г. и прогноз грузооборота до 2013года в

Республике Узбекистан

Электрифицированные участки железных дорог составляют 16,6 % от общей протяженности (рис. 3) и следует отметить, что планируемая электрификация участков железной дороги проходит поэтапно и займет определенный период времени, что говорит в поддержку использования тепловозной тяги в среднесрочной перспективе.

Однопутные

Рис. 3 Железнодорожная инфраструктура ГАЖК «УТЙ»

В итоге потребность в магистральных тепловозах в ближайшие годы с учетом увеличения объема перевозок, планируемой электрификации дорог, модернизации и списания тепловозов из инвентарного парка будет увеличиваться. При переходе на рыночные отношения одна из главных задач в работе железных дорог состоит в повышении эффективности, снижении эксплуатационных расходов. Модернизация отрасли в целом станет серьезным шагом в создании целостной системы железнодорожных коммуникаций и перевозок международного уровня.

Чтобы привести численность парка и его рабочие параметры в соответствие с прогнозируемым объёмом перевозок, требованиям безопасности движения и энергоэкономичности, необходимо принять неотложные меры по оздоровлению парка и его обновлению. В этих условиях необходим согласованный по ресурсам, исполнителям и срокам комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских и производственных мероприятий. Поэтому обоснование возможности и эффективности продления» срока службы эксплуатируемых локомотивов является актуальным.

Выше указанные факты настоятельно требуют научного обоснования необходимости применения- предлагаемых вариантов продления, срока полезного использования тепловозов, чем и объясняется выбор темы иг её актуальность.

Целью работы являетсяразработка методики оценки остаточного ресурса рам тележек грузовых тепловозов с возможностью продления, срока их безопасной эксплуатации.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Выполнить анализ и систематизацию теоретических и экспериментальных методов' оценки остаточного ресурса несущих конструкций подвижного состава.

2. Разработать математическую модель напряженного состояния,рамы тележки грузового тепловоза при различных эксплуатационных режимах.

3. Создать конечно-элементную модель напряженного состояния рамы тележки для установления зависимостей величины' напряжений от технологических и эксплуатационных факторов.

4. Разработать методику и выполнить стендовые испытания рам тележек.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Разработана методика оценки остаточного ресурса рамы тележки тепловозов ТЭ10, ТЭ116 как одной из составляющих при продлении их срока службы.

2. Проведены исследования видов эксплуатационных повреждений несущих металлоконструкций рам тележек тепловозов, выявлены наиболее типичные, определяющие потерю их несущей способности.

3. Создана конечно-элементная модель рамы тележки тепловозов ТЭ116, ТЭ10, позволяющая проводить анализ их напряженно-деформированного состояния и выполнять сравнительную оценку показателей прочности, надежности и долговечности конструкции до и после продления срока их полезного использования.

4. Разработана методика проведения стендовых испытаний рам тележек после истечения их нормативного срока эксплуатации, включающая определение минимально необходимого количества циклов нагружения для оценки остаточного ресурса испытуемых образцов.

5. Разработана методика назначения критериев предельного состояния для несущих металлоконструкций тягового подвижного состава при оценке их фактического технического состояния и продлении срока полезного использования.

Практическая значимость работы. Проведенный в диссертационной $ работе анализ технического состояния парка тепловозов на примере компании ГАЖК «УТЙ» и обоснование технической и экономической ' целесообразности проведения модернизации с учетом разработанной уточненной методики определения остаточного ресурса их несущих конструкций позволили выработать рекомендации по продлению срока полезного использования тепловозов. Установленные зависимости показателей прочности и устойчивости рамы тележки тепловоза от геометрических размеров листов рамы позволяют провести выбор технических параметров и дать рекомендации при модернизации и продлении срока службы тепловозов.

Исследовано напряжённо-деформированное состояние и механизмы разрушения сварных металлоконструкций на примере рамы тележки грузовых тепловозов. Построенная с помощью программного обеспечения конечно-элементная модель рамы тележки тепловоза позволяет проводить многовариантные расчёты, которые дают возможность определять и анализировать такие усилия как перемещения, напряжения и деформации, рассчитываемые в данной конструкции, также определить места критических напряжений в конструкции. Выполненные при участии автора стендовые испытания рамы тележки позволяют установить наиболее нагруженные элементы рамы тележки для предложения вариантов, усиления, рам. при продлениисрока службы подвижного состава.

Апробация работы. Основные положения» и результаты, диссертации^ докладывались» и обсуждались на научно-технических конференциях студентов, аспирантов и- молодых учёных «Шаг в- будущее» (г. Санкт-Петербург, ПГУПе, 2009 г., 2010 г.), Республиканской« научно-технической? конференции «Современное состояние и перспективы проектирования, транспортных, средств» (г. Ташкент, 2009); Республиканской научно-технической; конференции* Джизакскош политехнического* института «Проблемы внедрения» инновационных идей, проектов и технологий в производство» (г. Джизак, 2009,2010), Республиканской-научно-практической конференции.«Молодой научный исследователь» (г. Ташкент, ТашИИТ 2010):

На международном научно-практическом, семинаре студентов, и аспирантов, "Системы автоматического проектирования; на транспорте" (г. Санкт-Петербург 2010г.) за представленную* на конкурс конечно-элементную-модель рамы тележки тепловоза присужден диплом, лауреата международной премии имени Н.Г, Неболсина.

Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 11 печатных работах, в том числе одна в периодическом издании, включенном в перечень ВАК РФ для публикации научных результатов, диссертационных работ.

Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, 5 глав, заключение и приложение. Общий объем диссертации составляет 165 страниц машинописного текста, в том числе 57 рисунков и 3 таблицы. Список литературы насчитывает 107 наименований.

Выводы по пятой главе.

1. Предложена принципиальная схема стенда для выполнения динамических испытаний па различным схемам нагружения.

2. Обоснована методика проведения ресурсных испытаний несущих конструкций локомотивов.

3. Предложены критерии оценки остаточного ресурса несущих конструкций локомотивов по различным сочетаниям эксплуатационных факторов.

4. Разработана методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций локомотивов по критериям циклической нагрузки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена важная научно-техническая задача оценки остаточного ресурса тяжелонагруженных несущих конструкций локомотивов за счет разработки новых методов исследования, в процессе которых получены следующие результаты:

1. Выполнен комплекс научных исследований, в результате которого^ создана уточненная методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций локомотивов. Определены основные направления« повышения^ остаточного ресурса рам тележек тепловозов.

2. Исследовано напряжённо-деформированное состояние и« механизмы, разрушения сварных металлоконструкций на примере- рамы тележки грузовых тепловозов. Исследованы закономерности возникновения5 и развития трещин в процессе эксплуатации локомотивов. Установлены-предельные значения размеров трещин, которые не снижают прочность рамы тележки локомотива и не влияют на обеспечение безопасности движения поездов.

3. На разработанной конечно-элементной модели рамы тележки локомотива выполнен комплекс аналитических исследований как при равномерном и неравномерном статическом нагружении, так и в частотной области. Максимальные деформации отдельных элементов конструкции не превышают 4,4 . 4,8 мм. Погрешность результатов вычисления напряжений в элементах конструкции рамы тележки и их деформаций по сравнению с экспериментальными данными не превышает 8%.

4. На базе анализа опубликованных данных и прочностного расчета установлены наиболее тяжелые режимы эксплуатации локомотивов, сформулированы критерии оценки усталостной прочности и определены наиболее опасные зоны конструкции рамы тележки, требующие тщательного контроля в процессе эксплуатации и текущего ремонта. Установлено что срок продления зависит от темпа коррозионной деградации металлоконструкций и степени их коррозионного износа.

5. Построенная с помощью программного обеспечения Solid Works конечно-элементная модель рамы тележки тепловоза позволяет проводить многовариантные расчёты, которые дают возможность определять и анализировать такие усилия как перемещения, напряжения- и деформации, рассчитываемые в данной конструкции, также определить места критических напряжений в конструкции. Проанализированы зависимости прочности, устойчивости рам тележек от степени их коррозионного износа для всех видов эксплуатационных нагрузок и определены минимально допустимые толщины листов рамы, удовлетворяющие условиям обеспечения-безопасной эксплуатации при продлении срока службы. Аналитическими исследованиями установлено, что при уменьшении толщины горизонтальных и вертикальных листов рамы тележки в результате коррозии или износа до 7 мм ее прочность и несущая способность не нарушаются (коэффициент запаса прочности не менее 1,5).

6. Предложена конструкция стенда для испытаний несущих конструкций на усталостную прочность при циклическом нагружении. Разработана методика проведения стендовых испытаний рам тележек после истечения их нормативного срока эксплуатации с целью продления срока их полезного использования. Определено минимально необходимое число циклов нагружения для оценки остаточного ресурса испытуемых образцов.

7. В процессе экспериментальных исследований проведена оценка остаточной прочности и ресурса высоконагруженных элементов рам тележек локомотивов, что позволило разработать рекомендации по продлению срока эксплуатации локомотивов до 15 лет сверх назначенного ресурса.

8. Разработанная методика оценки текущего состояния несущих конструкций дает возможность научно обоснованно продлить срок службы части действующего парка локомотивов.

1. J. Mallikat. Der Eisenbahningenieur, Модернизация тепловозов в-Германии. //Железные дороги мира 1996 №8 стр.6-9.

2. Азовский АЛ' Исследования по применению метода конечных элементов к расчету кузовов вагонов: автореф. дис.канд. техн. наук: А.П: Азовский. -М., 1980. -21с.

3. Айнике X. Испытания тележек на прочность //Железные дороги мира 1984№3 с. 38-41

4. Александров A.B. Строительная механика тонкостенных пространственных систем// A.B. Александров,Б.Я Лащеников, H.H. Шапошников М: Стройиздат 1983 с 488.

5. Альбом чертежей электровоза ВЛ-60 механическая часть. НЭВЗ ЦБТИ Ростов-на-Дону.

6. Андрейкив А.Е. Пространственные задачи теории трещин Киев Наукова думка.1982 с. 345

7. Антипин Д. Я. Прогнозирование усталостной долговечности и живучести сварных несущих конструкций пассажирских вагонов с учётом их нагруженности при движении. Автореф. дисс. к.т.н. БГТУ Брянск-2004

8. Бате, К., Вилсон Р. Численные методы анализа и метод конечных элементов/ К. Бате, Р. Вилсон; пер. с англ. A.C. Алексеев и др, под ред. Смирнова-М: Стройиздат, 1982-447 с

9. Батисс,Ф Модернизация подвижного состава// Железные дороги мира.-1998.-№8 С.11-21.

10. Беляев А.И., Бунин Б.Б., Голубятников C.Mi и др. Повышение надёжности экипажной части тепловозов. Под ред. Л. К. Добрынина М.: Транспорт 1984 248 стр.

11. 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.

12. Бобров М.В. Методика уточненного расчета напряженно-деформированного состояния трехслойной несущей системы рамы грузового рефрижераторного вагона: Дис. канд. техн. наук: 05.22.07/М.В. Бобров.1. Брянск, 1990. с137

13. Болотин В.В Ресурс машин и конструкций. -М. Машиностроение1990 -447 с

14. Бондаренко JI.M., Нестеров. Э.И. Сазонов. И.В. // Модернизация-магистральных грузовых и маневровых тепловозов // Тяжёлое машиностроение 2006 №8 с 18-22

15. Бороненко Ю.П., Цыганская JI.B. //Уточнение методики расчета коэффициентов локальной концентрации напряжений в сварных соединениях вагонных конструкций./ Транспорт Урала. №2(21)/2009г.

16. Бунин Б.Б., Жук Е.И. и др. Исследования прочности рам тележек грузовых тепловозов с целью снижения их металлоёмкости. Вестник ВНИИЖТ 1984 с.3-16

17. Бунин Б.Б., Оганьян Э.С., Пономаёва Т. М., Шевченко В. Г., Оценка долговечности и остаточного ресурса рам тележек локомотивов. // Тяжёлое машиностроение. 2007 №11. с. 31-33

18. Бычек И. С., Сенько В.И, Пастухов И.Ф.// Продление срока службы деталей тележек вагонов. Железнодорожный транспорт 2003 № с.39-42

19. Волохов, Г.М. Остаточный ресурс несущих конструкций тягового подвижного состава железных дорог: монография / Г.М. Волохов, В.П. Тихомиров. Орел: Орел ГТУ, 2006. - 158 с

20. Воронин, H.H. Анализ повреждаемости и оценка работоспособности несущих сварных конструкций грузовых вагонов: дис. доктора техн. наук/Н.Н. Воронин. М- 1994. с 348

21. Галлагер Р. Метод конечных элементов: Основы Р. Галлагер; пер. с англ. В.М. Картвелиш; под.ред. Баничука- М. Мир, 1984 с 428

22. Гапанович В. Перспективы обновления подвижного состава Российских железных дорог. // Транспорт Российской Федерации 2006 №2 С.43-55

23. Гусенков А.П., Дворецкий В.И. Вероятностный подход к расчётам сварных конструкций« на усталость. Методические указания. / Под ред. Фролова К.В. М-1993г. 102 стр.

24. Дмитриченко С.С, Перелыптейн Л.П. Накопление усталостного повреждения в металлоконструкциях на стадии развития трещины // Вестник машиностроения 1986 №3 с 10-13

25. Добрынин М. Повышение надежности экипажной1, части тепловозов. Под редакцией* к.т.н. Добрынина М.: "Транспорт" 1984 г. стр 112-142.

26. Елизаров C.B., Бенин А. В., Тананайко 0:Д. Современные методы расчёта инженерных конструкций на железнодорожном транспорте. Метод конечных элементом и программа COSMOS/M СПб: ПГУПС, 2002 -226с.

27. Еременко С.Ю. Метод конечных элементов-, в механике деформируемых тел. С. Ю. Еременко.-Харьков: «Основа», 1991. -271с.

28. Зайнетдинов Р.И. Развитие методов оценки работоспособности несущих конструкций подвижного состава с использованием закономерностей самоорганизации и самоподобия. Автореф. дисс. на соиск. уч. степ, д.т.н МИИТ М-2000г. 47 стр.

29. Зайнетдинов Р.И:, Киселёв С.Н. Оценка ресурса несущих конструкций подвижного состава по критерию усталостного повреждения-Учебное пособие. МИИТ// М-2005 143 стр.

30. Зенкевич О. Метод Конечных элементов в технике, пер. с англ. под ред. Б.Е. Победра. М.: Мир, 1975 - 541с

31. Иванова B.C. Синергетика: Прочность, и. разрушение металлических материалов М: Наука 1992 с. 160

32. Илляшевич В.А., Александров A.M.// Предварительный анализ эксплуатационных испытаний усовершенствованных тепловозных дизелей.// Двигателестроение 1983 №12 с.26-29

33. Инструкция- по сварочным и наплавочным работам при ремонте тепловозов, электровозов и дизель поездов М. МПС России ЦТ-336,1996г.

34. Инструкция по усилению деталей рам тележек электровозов серии-BJI-60K и 2BJI-60K при заводском ремонте с продлением срока службы в условиях ПО "Узжелдорреммаш" проект Э.УРТ.1 . ГАЖК "УТЙ" Ташкент, 2007г.

35. Инструкция по усилению рам кузовов тепловозов при заводском ремонте с продлением срока службы в условиях ПО "Узжелдорреммаш" проект Э.УРТ.2 . ГАЖК "УТЙ" Ташкент, 2001г.

36. Исследование динамики и прочности электроподвижного состава Под ред. В.И. Бирюкова. Труды МИИТ Вып. 374 М.: 1971

37. Кобищанов В.В. Расчет кузовов вагонов, на прочность: учебн. пособие Брянск: БИТМ 1987 с 80

38. Когаев В.П., Дроздов Ю.Н. Прочность и износостойкость деталей машин М: Высшая школа с 318

39. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчёты деталей-машин и конструкций на прочность и долговечность,-М. Машиностроение 1985 223с.

40. Когаев, В Л Прочность и износостойкость деталей машин: учеб. Пособ. Дня машиностр. спец. вузов/ В.П. Когаев, Ю.Н. Дроздов. М.: Высш. шк., 1991. -319 с.

41. Комаровский A.A. Прогнозирование остаточного ресурса и долговечности //Тяжёлое машиностроение 2000 №12. С 16-19

42. Конструкция и динамика тепловозов. Под редакцией проф. д.т.н. В.Н.Иванова М.: Транспорт 1974г. 236с.

43. Коссов Е.Е. К вопросу прогнозирования остаточного ресурса тепловозного дизель-генератора / Коссов Е.Е., Сиротенко И.В. // Вестник ВНИИЖТ. -2000 №7 С. 8-42.

44. Леонов М.Я., Панасюк В.В Прикладная механика М: 1969 стр.401.

45. Лозбинев В.П. Об одном способе уточненного расчета напряжений в оболочках кузовов вагонов с прямоугольными вырезами// В.П. Лозбинев. Вопросы строительной механики кузовов вагонов: сб. научн. тр. Брянск: Изд-во БИТМД983 cll-21.

46. Лозбинев Ф. Ю. Оценка живучести сварных соединений в несущих конструкциях кузовов вагонов Вестник Брянского государственного технического университета 2009 №3 стр 93-103

47. Махутов H.A. Деформационные критерии разрушения и расчёт элементов конструкций на прочность М: Машиностроение 1981 с 270

48. Махутов H.A. Конструкционная, прочность, ресурс и техногенная безопасность Новосибирск: Наука 2005

49. Махутов H.A. Сопротивление элементов конструкций хрупкому разрушению М: Машиностроение 1973 с 201

50. Махутов H.A., Романов H.A. Механика малоциклового разрушения М: Наука 1986

51. Межвузовский сборник научных трудов МИИТ. Повышение работоспособности деталей и сварных узлов подвижного состава железнодорожного транспорта М-1986г. Под общ. ред. Кисилёва С.Н. с. 8791.

52. Механическая усталость металлов: Материалы 6 междунар. Коллоквиума.- Ответственн редакт. Трощенко В.Т.Киев: Наукова думка 1983 с 440

53. Механическая часть тягового подвижного состава. Под редакцией д. И.В. Бирюкова М.: Транспорт 1992г. 440 стр. с 365-380

54. Модель ВБ. Подвижной состав электрических железных дорог М.: "Транспорт" 1974 г.

55. Молчанов И.Н. Основы метода конечных элементов. Молчанов И.Н., Николаенко Л.Д. Киев: Наукова думка 1989 с-269.

56. Нагруженность элементов конструкции вагона/ под ред. В.Н. Котуранова. М.: Транспорт, 1991. с 238

57. Насыров. P.A., Чичин A.B. //Дизели; типа Д49: Пути снижения-повреждаемости деталей/Двигателестроение 2000 № 4 с.26-31

58. Никитин Е.А., В.М.Н1иряев, В.Г.Быков //Совершенствование дизелей типа Д49//Двигателестроение 1983 №5 с.3-759: Николсон Е., Пригожин П. /Самоорганизация в неравновесных системах // М: Мир 1977 с 512.

59. Никольский E.H. Оболочки с вырезами типа вагонных кузовов. Теоретические основы^ исследования, напряжений// E.ffi Никольский М: Машгиз 1963 с-312.

60. Никольский, E.Hi Расчет несущих конструкций вагонов по методу конечных элементов/Е.Н: Никольский. Брянск: БИТМ, 1982. с. 99

61. Нормы для. расчета и оценки прочности несущих элементов, динамических качеств. и воздействия на путь экипажной части; локомотивов железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. М:: МПС, 1998.-145 стр.

62. Норри Д., Фриз Ж. Введение в метод конечных элементов/; пер. с аигл.под ред. Г.И. Марчука. М.: Мир, 1981.- 304с.

63. Образцов И.Ф. Метод конечных элементов в задачах строительной механика лететельных аппаратов// И.Ф Образцов, Л.М: Савельев,Х.С. Хазанов.-М: Высшая школа, 1985 с-392.

64. Оганьян Э.С Деформационные критерии; нагруженности рам локомотивов/Тяжёлое машиностроение 2004 №1 Г.

65. Оганьян Э.С. Критерии несущей способности конструкций локомотивов в экстремальных условиях нагружения.// автореф. на соиск. уч. степ, д.т.н. МИИТ М-2004г. с 47

66. Оганьян Э.С. Применение методов расчёта несущей способности и малоцикловой усталости для оценки ресурса ответственных узлов локомотивов. / Сборник трудов ПГУПС СПб-2000г.

67. Осяев А.Т., Подшивалов А.Б. // Жизненный цикл техники и его стоимость.// Сборник трудов ВНИИЖТ М-2006 с 40-47

68. Отчет ВНИТИ исследования- по выбору рациональных элементов сварных рам тележек тепловозов N 77021454 (N113-78); 1978 г.

69. Отчет ВНИТИ. Оценка прочности рам тележек тепловозов* по результатам стендовых и ходовых испытаний, выполненных в статистическом аспекте с учетом опыта эксплуатации N И-106-83.

70. Отчёт по научно исследовательской работе: «Разработка технологий освидетельствования и восстановления рам тепловоза серии ТЭ10М для продления срока их службы» ТашИИТ Ташкент-2007г.

71. Партон В.З., Морозов Е.М. Механика упругопластического разрушения М: Наука 1985'с 502.

72. Повышение надёжности сварных конструкций подвижного состава. Труды ЦНИИ МПС (ВНИИЖТ) вып.485 Под ред. М. М. Крайчика. М.: Транспорт 1973 152 стр.

73. Подвижной состав: Вопросов больше чем ответов. Как оздоровить подвижной состав. С коллегии МПС// Локомотив.-2002-№6- С. 1-7.

74. Правила капитального ремонта электровозов переменного тока М.: "Транспорт", 1991 г.

75. Программа оздоровления, модернизации и обновления локомотивного парка компании ГАЖК «Узбекистон темир йуллари» Ташкент-2000г.

76. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог. Под редакцией д.т.н. проф. А.Н. Сокольника М.: "Машиностроение" 1990 г. 288 стр.

77. Решетов Д.М. Детали машин М.: "Машиностроение" 1974 г. 655стр.

78. Рябченко В.М. Введение в расчёт несущих конструкций по методу конечных элементов Учебное пособие -X.: Харьковск. Авиац инст-т 1985. 77с.

79. Ряхин В. А., Мошкарев Г.Н. Долговечность и устойчивость сварных конструкций строительных и дорожных машин. М.: -Машиностроение, 1984.- 232 е., с ил.

80. Савоськин АН., Бурчак ГЛ., Магвеевичев АЛ., Сердобинцев Е.В. и др. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог Под общ. ред. АЛ. Савоськина. -М.: Машиностроение, 1990. 288с.:ил.

81. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов. Перевод с англ. М: «Мир» 1979 г. 392 стр.

82. Сендеров Г.К, Поздина Е.А., Ступин А.П. и др. Причины отцепок вагонов в текущий ремонт// Железнодорожный транспорт. 1998 №12, с.37-41

83. Серенсен C.B., Когаев В.П., Шнейдерович P.M., Несущая* способность и расчёты деталей машин на прочность Справочное пособие М: 1975 с 487

84. Серенсен C.B., Шнейдерович P.M., Гусенков А.П. и др.//Прочность при малоцикловом нагружении М: Наука 1975 с 285

85. Серпик, И.Н. Модификация процедуры аппроксимации перемещений в методе конечных элементов. Тез. док. 56-й науч. конф. проф-препод. состава / Под ред. O.A. Горленко и И.В. Говорова Брянск: БГТУ. 2002 с. 142-144

86. Ситников1 А.Е., Попков А.И. Программные испытания несущих элементов рам тележек тепловозов. Вестник ВНИИЖТ 1884 с.18-23

87. Справочник по электроподвижному составу тепловозом и дизель поездам 1 том под редакцией А.И. Тищенко М.: "Транспорт", 1976г. 430 стр.

88. Стрекопытов В.В., Грищенко A.B. / Повышение надёжности локомотивов и эффективности их работы. // Сборник научных трудов ПГУПС СПб-2003 с 3-7

89. Тележечные; экипажи; локомотивов, для; повышенных скоростей1 движения. Труды. ЦНИИ вып.248 под, ред. К.П. Королёва; М.: Трасжелдориздат 1962 304 стр.

90. Тепловозная тяга: состояние: и; перспективы// Железные дороги мира-1998?№8 с.33-41!

91. Толкачёва М: М., Грязнова J1.B. / Как выжить в условиях перехода к рынку // Электрическаяи тепловозная тяга 1991 №8 с 2-4

92. Трощенко В .Т. Сопротивление материалов деформированию и разрушению Справочн. пособие 1-2 ч. Отв. Ред. Трощенко В.Т. Киев. Наукова думка 1994

93. Трощенко В.Т., Покровский^ В.В. Прокопенко A.B. Трсщиностойкость металлов при циклическом нагружении. Киев. Наукова думка 1987 с 251

94. Труфяков В.И., Кирьяи В .И., Кныш ВВ., Бабаева^ A.B. Несущая способность сварных соединений с технологическими дефектами: Учебное пособие. / М.: Машиностроение, 1998.-48с.

95. Труфяков, В.И. Усталость, сварных соединений / В'.И: Труфяков. -Киев: Наукова думка, 1973. 216 с.

96. Филин А.П. Элементы теории оболочек// А.П. Филин Л: Судостроение 1970 с 205.

97. Филонов СЛ., Никитин Е.А. и др. Тепловоз 2ТЭ116 / М:-Транспорт 1996. 334 стр:,

98. Фрерк; X. В., Х.Г. Перганде// Текущее содержание подвижного состава. Железные дороги мира 1986 №10 с. 7-15

99. Цкипуришвили В. Б., Павлов Н.В. Продление срока службы боковых рам тележек грузовых вагонов. Железнодорожный транспорт 2006 №11 с 62-64

100. Цкипуришвили В.Б Обеспечение эффективного использования материала рам локомотивных тележек при заданной эксплуатационной надёжности. Автореферат на соиск. уч. степ д.т.н М: 1984г. 54 стр

101. Цкипуришвили В.Б. Расчёт оптимальных размеров поперечных сечений несущих элементов рам тележек локомотивов Вестник ВНИИЖТ 1978 вып. 588 с 49

102. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения М: Наука 1974 с.640

103. Шимкович Д.Г. Расчёт конструкций в MSC/NASTRAN for windows/ Д.Г. Шимкович М-Пресс 2001 с 448 ил.

104. Шлюшенков А.П. Механика разрушения и расчёты на прочность и долговечность элементов машин и конструкций с трещинами Учебное пособие Брянск: БГТУ 1996 с 232.

105. Шлюшенков А.П., Татаринцев В.А. // Сравнительная оценка материалов по долговечности и вероятности усталостного разрушения. Вестник машиностроения 1986 №3 с. 13-17