автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение безопасности движения поезда путем совершенствования ходовой части грузового вагона

На правах рукописи

КАЛИНИНА Екатерина Сергеевна

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХОДОВОЙ ЧАСТИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ДЕН

ОМСК 2009

003488957

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО «ОмГУПС (ОмИИТ)»).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ ГАЛИЕВ Ильхам Исламович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ КАМАЕВ Валерий Анатольевич; кандидат технических наук, доцент ДАВЫДОВ Геннадий Иванович.

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения (ИрГУПС)».

Защита состоится 29 декабря 2009 г. в 9С0 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ГОУ ВПО «ОмГУПС (ОмИИТ)») по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 219.

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

Автореферат разослан 27 ноября 2009 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Тел./факс: (3812) 31-13-44; e-mail: nauka@omgups.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор О. А. Сидоров.

© Омский гос. университет путей сообщения, 2009

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В современных условиях мирового экономического кризиса и жестких требований рыночной экономики эффективность функционирования и конкурентоспособность российских железных дорог в решающей мере зависят от безопасности движения подвижного состава, скорости доставки грузов и уровня эксплуатационных расходов на тягу поездов. В настоящее время низкая скорость доставки грузов - 650 км/сут (требуется - 1000 км/сут) является одним из доминирующих факторов, снижающих пропускную способность и препятствующих массовым перевозкам транзитных грузов по транспортным коридорам России «Восток - Запад» и «Север - Юг», Решение актуальной задачи увеличения уровня объема перевозок требует безусловного увеличения скорости движения поездов с соблюдением условий безопасности.

Состояние транспортных средств в настоящее время не полностью отвечает требованиям рынка по своим потребительским качествам, грузоподъемности, скорости доставки и трудоемкости погрузочно-разгрузочных работ. Проблемы, связанные с износом технических средств и уровнем аварийности, препятствуют реализации намеченных программ.

Несмотря на сложность реализации намеченных целей современные темпы развития экономики России предусматривают повышение грузооборота до 2400 млрд там и, в том числе, улучшение существующего положения эксплуатационной работы. Это указывает на необходимость проведения комплекса мер по повышению эффективности работы грузового вагонного парка и особенно ходовых частей. Безопасность движения и экономическая эффективность перевозок зависят от надежности ходовой части подвижного состава. Подавляющее большинство грузовых вагонов России и стран бывшего СССР оборудовано тележками модели 18-100 и ее модификациями. Практика эксплуатации грузовых вагонов с этими тележками и многочисленные исследования выявили ряд характерных недостатков, которые необходимо устранить при реализации перспективных технических решений.

Удовлетворение перспективных потребностей железнодорожной отрасли может быть реализовано созданием типоразмерного ряда тележек нового поколения с осевой нагрузкой 25 т и конструкционной скоростью 160 км/ч. Увеличение грузоподъемности грузовых вагонов и интенсификация их эксплуатации предусмотрены программой «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.» («Белая книга» ОАО «РЖД»).

Цель диссертационной работы - повышение безопасности движения поезда путем совершенствования рессорного подвешивания тележки грузового вагона.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

1) оценкасостояния безопасности движения грузовых поездов на основе статистического анализа отцепок грузовых вагонов в неплановый ремонт по количеству неисправностей их деталей и узлов;

2) анализ существующих конструкций тележек грузовых вагонов, определение их основных недостатков, исследование требований к параметрам ходовых узлов, анализ тенденций их современного проектирования;

3) формирование математической модели механической колебательной системы «вагон - путь»;

4) анализ методов создания эффективной виброзащиты, расчет динамических характеристик квазиинвариантного рессорного подвешивания грузового вагона и оценка его эффективности при различных режимах работы;

5) оценка достоверности теоретических и экспериментальных исследований на основе сравнительного анализа динамических свойств грузового вагона с типовым и квазиинвариантным рессорным подвешиванием;

6) расчет экономического эффекта от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с применением методов теоретической механики, численных методов интегрирования систем нелинейных дифференциальных уравнений и методов математической статистики. Обработка теоретических результатов выполнена в математических пакетах MathCAD, MathLab. Измерения и обработка результатов эксперимента осуществлялись с применением сертифицированного виброизмерительного комплекса CONAN в лаборатории кафедры «Теоретическая механика» ОмГУПСа.

Научная новизна диссертационной работы: решен комплекс задач по совершенствованию рессорного подвешивания тележки грузового вагона на основе применения принципа компенсации внешних возмущений.

К наиболее значимым можно отнести следующие теоретические результаты: сформирована математическая модель, которая позволяет выполнять исследование возможных движений механической колебательной системы «вагон - путь»: подергивания, подпрыгивания, относа, виляния, боковой качки, галопирования. На основе теоретических и экспериментальных исследований доказана эффективность использования квазиинвариантного рессорного подвешивания тележки грузового вагона для защиты от вертикальных динамических воздействий.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы подтверждена экспериментальными исследованиями на физической модели квазиинвариантного рессорного подвешивания тележки грузового вагона, выполненных с применением сертифицированного виброизмерительного комплекса CONAN. Результаты расчета динамических показателей вагона с типовым рессорным подвешиванием согласуются с данными исследований ведущих научно-исследовательских учреждений (ВНИИЖТа, МИИТа, ДИИТа). Расхождение теоретических и экспериментальных результатов среднеквадратических значений виброускорения не превысило 8 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1) результаты расчета, выполненного на основании предложенной математи-

ческой модели механической колебательной системы «вагон - путь», указывают на стабилизацию динамического давления колеса на рельс в случае применения квазиинвариантного рессорного подвешивания;

2) экспериментальные исследования на физической модели свидетельствуют о повышении эффективности виброзащиты железнодорожного экипажа. Адекватность экспериментальных исследований подтверждена статистическими методами с использованием Б-критерия.

Реализация результатов работы. По результатам исследований предложена основанная на принципе компенсации внешних возмущений эффективная конструкция системы виброзащиты грузового вагона.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2008); всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2008» (Ростов-на-Дону, 2008); всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 2008); «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2009); на научно-технических семинарах кафедры «Теоретическая механика» Омского государственного университета путей сообщения (Омск, 2007 - 2009 гг.).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 научных работ (из них две - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и списка литературы из 128 наименований. Работа изложена на 156 страницах основно-готекста, содержит 10 таблиц, 59 рисунков.

Автор выражает искреннюю признательность научному консультанту - доктору технических наук, профессору Николаеву Виктору Александровичу за ценные научные консультации при выполнении теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы, а также кандидату технических наук, доценту Ушаку Виктору Николаевичу за помощь, оказанную при проведении эксперимента и обработке экспериментальных данных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит краткое обоснование актуальности диссертационной темы, формулировку цели и задач работы.

В настоящее время проблема повышения динамических качеств грузовых вагонов является чрезвычайно актуальной. Значительный вклад в исследование проблемы динамики вагонов внесли отечественные и зарубежные ученые П. С. Анисимов, Е. П. Блохин, Г. И. Богомаз, Ю. П. Бороненко, Г. П. Бурчак, В. И. Варава, М. Ф. Вериго, П. Дж. Вермюлен, С. В. Вертинский, И. И. Галиев, В. К. Гарг, А. М. Годыцкий-Цвир-ко, Л. О. Грачева, М. П. Гребенюк, В. Г. Григоренко, В. Д. Данович, Ю. В. Демин,

К. Л. Джонсон, В. И. Доронин, Е. П. Дудкин, Р. В. Дуккипати, Р. Жоли, Д. Калкер, А. А. Камаев, В. А. Камаев, Ф. Картер, Н. А. Ковалев, А. Я. Коган, В. А. Лазарян,

A. А. Львов, Л. А. Манашкин, В. Б. Мещеряков, В. А. Николаев, А. М Орлова, Н. А. Пань-кин, Г. И. Петров, Н. А. Радченко, Ю. С. Ромен, М. М. Соколов, Т. А. Тибилов,

B. Ф. Ушкалов, А. А. Хохлов, В. Д. Хусидов, И. И. Челноков, Ю. М. Черкашин, Г. Шеффель, Е. Шперлинг и др. Комплексные работы по совершенствованию ходовых частей подвижного состава проводятся во ВНИИЖТе, МИИТе, ОмГУПСе, ПГУПСе, УрГУПСе, ДИИТе и в других учреждениях.

Первая глава диссертации посвящена анализу состояния безопасности движения поездов и объективных факторов, влияющих на нее.

Практика эксплуатации железнодорожного транспорта показывает, что в настоящее время половина всех браков в перевозочном процессе приходится на вагонное хозяйство. Важным показателем уровня технического состояния парка грузовых вагонов является количество отцепок вагонов в неплановый ремонт. Анализ неисправностей узлов и деталей, из-за которых вагоны поступают в неплановый ремонт, позволяет наметить пути сокращения отказов, определить необходимые меры по совершенствованию конструкции и модернизации вагонного парка, по улучшению качества ремонта и технического обслуживания подвижного состава.

Анализ данных об эксплуатационных отказах вагонов, выполненный в данной главе, указывает на необходимость совершенствования динамических качеств грузовых вагонов. Одним из путей совершенствования ходовой части подвижного состава является повышение эффективности виброзащитных свойств рессорного подвешивания в ортогональных плоскостях симметрии методом поиска рациональных значений параметров жесткости и демпфирования системы упругого подвеса.

Повышение требований к качеству виброзащитных свойств подвижного состава должно учитываться при разработке новых конструктивных решений и усовершенствовании существующих конструкций тележек. Основным направлением исследований в области модернизации и создания новых конструкций тележек грузовых вагонов является снижение силы взаимодействия колес подвижного состава и рельсов, их износа, а также обеспечение устойчивости при повышенных скоростях движения. Проведенный анализ патентной документации и литературных источников позволил проследить тенденции модернизации ходовых частей грузовых вагонов.

Вторая глава посвящена математическому моделированию динамики колебательной механической системы «вагон - путь», здесь же приведена характеристика методов исследования нелинейных систем.

В настоящее время наиболее широкое применение находят расчетные схемы подвижного состава, учитывающие упругие, диссипативные и инерционные свойства пути. В работе принято, что грузовой вагон представляет собой механическую систему, состоящую из одиннадцати твердых тел, соединенных между собой упругими и диссипативными связями. Расчетная схема колебаний грузового полувагона, возни-

кающих при его движении по вертикальным и горизонтальным неровностям железнодорожного пути, представлена на рис. 1. При составлении расчетной схемы механической колебательной системы «вагон - путь» учитывались инерционные характеристики экипажа, зазоры между буксами и боковыми рамами в буксовых проемах, характеристики рессорных комплектов, состояние поверхностей контакта колес и рельсов, характеристики пути и другие факторы. Для формирования математической модели колебаний экипажа применяется энергетический метод Лагранжа.

Спектральные плотности возмущающего воздействия приняты в соответствии с Руководящим документом РД 32.68-96, разработанным ВНИИЖТом.

Полная система уравнений, описывающих пространственные колебания вагона при движении его по неровностям пути, имеет вид:

¿»«а*

7=1 л=1 _,-=! ;=н=1

Т, {(ткп + )'Ут] - жп (аЛ - а]т)Ую)} + та [(«У^г,! ~ ) + Чщ («у! ~ д) +

н

1=1 и=1 м

(лв;1 + Лву'2 ) - £«/1 {Ущ ~ Лг/1)+ Т. ау2 (Укп/ М /=1

= Цжп [22К1у. - (т^, + Лв/г)] + Ежп [лп/ («/1 - - (а ;1лгЛ + а^т^)] +

7=1 М

2 4

-(Т1в,1 +,1в/-2)]+ 2Х[>вд(ау1 -ау2)-(аЛт1гЛ + «/2^72)}

м м

2 2

£ (Ли + 2) Ч-кп/ = £ - Л в/2 ) - ал (йш/ + Лгу!) - «у2 (3>кпу + Лгуг)]

7=1 4=1у=1 7=1 4=17=1;=!

2 2 2

Х^кпуФкп/ = ХХ^/яО''

7=1 >1(=1

4 2^ 4 2 2 ^

=-Е ЕЕ^у-+Е^Т«

4=1 /=1^4=17=1 /7=1 ;

4 2 { А 2 2

ЕОТР4>УС=-Е

4=1 ;=1 ^4=17=1 ,

4 2^42 2

4=1 (=1^4=17=1 л=1

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

4 О '

Ы1 У=1\*=11=1 /

4 = мтр) 9 '

у=^*=11=1

МЖ].

4=1 У=144=11=1 У

2 п=1 л=1 ек)+м

МЛ^Г^гЁС

я=1

2 2

л=1¡=1

2

МА=ХЛб п> п—1 2

/=1 2

71=1

ЛАс-£

П=1

/=1

Модули сил крипа левого и правого колесу'-й колесной пары:

Проекции реакций рельсов на оси координат:

Г--фкп/у1

рАу=-рП

У-&кп]- Фкц/Оч)2

-Укгт/

К + ^кп/-фкп,г/2

(9) (Ю) (П) (12)

(13)

(14)

(15)

в -¿Л. е £кр; (16)

\в -с^Л

1 е V (17)

9 V КР /

(18)

(19)

(20)

Укп;-(Апу-ФКп/;2)9кп/

. ,д ' (21)

Силы трения, передаваемые боковыми рамами левой и правой буксе у'-й колесной пары:

Рупх = если Др_,-и <28р_,-и; (22)

если Др/2х <26ру2^. (23)

В случае замыкания зазоров:

(24)

= ) - Ср (Лр/г* - 5р;2*)- (25)

Для относительного поперечного перемещения рамы и буксы:

^Дп ес™ (26)

рт = если(27)

Вертикальная сила трения:

С=^в(\+Авп)/трз-.Еп(Дг)со5ак, (28)

ст

Горизонтальная составляющая силы трения в рессорном комплекте:

^=Жг(ХсТ?+Авп)/трз!еп(Ду)со5ак; (29)

СТ

Упругая составляющая, обусловленная деформацией рессорного комплекта:

^Г£-=жв(^+дг611), (30)

^"Р=0,если(Яст + Д,б11)<0, (31)

Полная горизонтальная сила упругости рессорных комплектов:

611 у + ^У22РГ (32)

Численный анализ сформированной системы дифференциальных уравнений дает возможность оценить влияние разброса значений конструктивных параметров узлов ходовой части и режимов движения вагона на динамическую нагруженность боковых рам и требует значительных затрат машинного времени.

Анализ сформированной математической модели позволяет сделать заключение о том, что она дает возможность оценить колебания узлов вагона в ортогональных плоскостях симметрии и поведение вагона в составе поезда.

Рис. 1. Расчетная схема механической колебательной системы «вагон - путь»

Третья глава посвящена решению задачи повышения динамических свойств грузовых вагонов путем создания эффективной системы виброзащиты. Выполнен анализ методов создания эффективных систем виброзащиты, на основании которого создана физическая модель квазиинвариантного рессорного подвешивания грузового вагона, описанная в четвертой главе диссертации.

Решение задачи создания эффективного рессорного подвешивания гележки грузового вагона является сложным, в силу того, что величина прогиба рессорного подвешивания жестко ограничена требованием недопущения саморасцепа автосцепок соседних вагонов.

Одним из перспективных способов решения проблемы повышения динамических качеств подвижного состава является применение принципа компенсации внешних возмущений. Этот способ может быть использован для создания квазиинвариантного рессорного подвешивания тележки, что позволит значительно уменьшить воздействие вагона на путь и обеспечить его эффективную виброзащиту. Отличительной особенностью систем виброзащиты, основанных на названном принципе, является го, что компенсирующий канал квазиинвариантной системы рессорного подвешивания тележки функционирует только в процессе колебания тележки.

Выполнено сравнение динамических качеств порожнего и груженого вагонов с типовым я квазиинвариантным рессорным подвешиванием в дорезонансной области. Характеристики динамических качеств груженого вагона с типовым (1) и квазиинвариантным (2) рессорным подвешиванием приведены на рис. 2 и 3. Из рис. 2 следует, что с увеличением скорости движения наблюдается снижение показателя ускорений для вагона с квазиинвариантным рессорным подвешиванием. Максимальные ускорения кузова порожнего вагона с квазиинвариантной системой обрессоривания в два раза меньше аналогичного показателя вагона с типовым подвешиванием.

4

м/с* 2

40 60 80 км/ч 120 Ю 60 80 км/ч ПО

V ---V --

Рис. 2. График максимальных ускорений • Рис. 3. График экстремальных давлений кузова груженого вагона с типовым (1) и колесной пары груженого вагона на рельс с квазиинвариантным (2) рессорным под- типовым и квазиинвариантным рессорным вешиванием подвешиванием

Для груженого вагона с квазиинвариантным рессорным подвешиванием разность между максимальным и минимальным значениями давления колеса на рельс при скорости 90 км/ч в несколько раз ниже, чем у вагона с типовым рессорным под-

вешиванием. При движении порожнего вагона со скоростью свыше 90 км/ч наблюдается более чем двукратное уменьшение аналогичного показателя, а разность между максимальным и минимальным значениями этих давлений составляет 4,7 тс.

Перечисленные выше показатели определяются тем, что величина статического прогиба типового рессорного подвешивания - 46 - 50 мм, в то время как этот же показатель предлагаемого квазиинвариантного рессорного подвешивания - 60 мм.

Анализ полученных результатов показывает, что использование квазйинвари-антного рессорного подвешивания обеспечивает значительное улучшение показателей динамических качеств грузового вагона и стабильность динамического давления колеса на рельс.

Четвертая глава работы посвящена моделированию и экспериментальным исследованиям физической модели тележки грузового вагона с типовым и квазиинвариантным рессорным подвешиванием. Кроме того, рассмотрены теоретические основы подобия при создании физических моделей механических колебательных систем. Основной динамической характеристикой, определяющей качество функционирования системы виброизоляции, является собственная частота колебаний упругого подвеса, от которой зависит уровень виброускорения при действующем возмущении.

Наибольший вклад в формирование силовой характеристики системы виброизоляции вносят следующие параметры: диаметр торсионов d, величина начального отжатая Д, радиус R траектории движения ролика и жесткость основного упругого элемента жпр.

В соответствии с критериями подобия и с учетом изложенного была создана физическая модель квазшнвариантного рессорного подвешивания. Программа исследований физической модели была реализована в диапазоне скоростей движения 40 -180 км/ч для следующих режимов работы грузового вагона: порожний и груженый вагоны с типовым и модернизированным рессорным подвешиванием.

Полученные графики ускорений (рис. 4) порожнего и груженого вагонов показывают, что максимальные ускорения вагона с типовым рессорным подвешиванием наблюдаются в порожнем состоянии - на частоте возмущения 5 Гц; в груженом -3,3 Гц. Для вагона с компенсирующим устройством максимальные ускорения отмечаются в порожнем состоянии - на частоте возмущения 3 Гц; в груженом - 2,5 Гц.

Анализ графиков на рис. 4 позволяет сделать вывод о том, что максимальные ускорения кузова вагона с компенсирующим устройством возникают в области более низких частот по сравнению с вагоном с типовым рессорным подвешиванием, что свидетельствует о повышении эффективности виброзащиты железнодорожного экипажа и возможности реализации повышенных скоростей движения.

груженый без компенсации груженый с компенсацией порожний без компенсации юрожний с компенсацией

Рис. 4. График ускорений порожнего и груженого вагонов

В зоне эксплуатационных скоростей 60 - 100 км/ч у вагона с предлагаемым устройством компенсации ускорения меньше на 60 - 40 % соответственно, что повышает плавность хода экипажа.

Проверка адекватности экспериментальных данных, полученных на физической модели для исследования динамических процессов, возникающих в механической системе «вагон - путь», выполнялась с применением статистических методов (Б-кри-терия Фишера). Обработка экспериментальных данных позволила определить адекватность модели: Брасч = 1,8; табличное значение Б-критерия Фишера БтабЛ = 9,3. Таким образом, выполняется условие Бра(;ч < Рта6л, что указывает на адекватность экспериментальной модели.

Критериями оценки динамических ходовых качеств экипажа являются коэффициент запаса устойчивости колеса против схода с рельса и время вкатывания колеса на головку рельса, которое не является мгновенным процессом и происходит в течение времени 1сх. Значение коэффициента запаса устойчивости в случае использования компенсирующего устройства в конструкции рессорного подвешивания повышается в сравнении с типовыми значениями. Анализ графиков значений коэффициента запаса устойчивости колеса против схода с рельса на рис. 5 указывает на сдвиг значений критической скорости в сторону увеличения в случае применения компенсирующего устройства как для порожнего, так и для груженого вагона.

Проведенные исследования показали, что максимальная эффективность предлагаемого устройства отмечается в следующих диапазонах скоростей движения: для порожнего вагона - от 40 до 70 км/ч, для груженого - от 60 до 90. Наибольшее влияние на динамические реакции системы оказывает изменение диаметра торсионов предлагаемого устройства. С повышением скоростей движения увеличение параметра начачьного отжатия влияет на эффективность предлагаемого устройства незначительно.

у

1,0 0,5

I !-

область беэопасш сти - Л

\ г

км/ч 140

Рис. 5. Значения коэффициента запаса устойчивости колеса против схода с рельса для вагона с квазиинвариантным (1) и с типовым (2) рессорным подвешиванием: а - порожний вагон; б - груженый

Анализ полученных в работе результатов показывает, что применение принципа компенсации внешних возмущений может обеспечить улучшение показателей динамических качеств грузового вагона и позволит существенно повысить экономическую эффективность эксплуатации подвижного состава ОАО «РЖД».

В пятой главе выполнен расчет экономического эффекта (в виде чистого дисконтированного дохода) от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания, который за расчетный период (Т = 5 лет) составит 226,8 тыс. р. на один вагон в ценах 2009 г. Срок окупаемости - 2,8 года.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выполнена оценка состояния безопасности движения на основе статистического анализа отцепок грузовых вагонов в неплановый ремонт по количеству неисправностей их деталей и узлов, на основании которой обоснована необходимость совершенствования существующей конструкции ходовой части грузового вагона.

2. Проведен анализ существующих конструкций тележек грузовых вагонов, определены основные недостатки существующих конструкций и сформулированы требования к выбору параметров ходовых узлов грузового вагона.

3. Сформирована математическая модель механической колебательной системы «вагон - путь», учитывающая взаимосвязь динамических процессов в ортогональных плоскостях симметрии экипажа и особенности путевой структуры.

4. Выполнен теоретический расчет динамических показателей вагона с типовым и квазиинвариантным рессорным подвешиванием на основании предложенной математической модели механической колебательной системы «вагон - путь».

5. Создана физическая модель квазиинвариантного рессорного подвешивания для грузового вагона, эффективно функционирующая как в порожнем, так и в груженом его состоянии.

6. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных ис-

следований подтверждает эффективность применения принципа компенсации внешних возмущений в рессорном подвешивании грузового вагона. Применение устройства компенсации в диапазоне эксплуатационных скоростей 60 - 100 км/ч снижает ускорения кузова на 60 - 40 %.

7. Экспериментальные исследования динамических характеристик грузового вагона на физической модели указывают на сдвиг значений критической скорости в сторону увеличения как для порожнего, так и для груженого вагона в случае использования квазиинвариантного рессорного подвешивания и на повышение значений коэффициента запаса устойчивости колеса против схода с рельса. Адекватность экспериментальных исследований подтверждена статистическими методами с использованием F-критерия Фишера (расчетное значение F не превышает критического: 1,8 <9,3).

8. Выполнена оценка экономического эффекта (ЧДЦ) от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания, который за расчетный период (Т = 5 лет) составит 226,8 тыс. р. на один вагон в ценах 2009 г. Срок окупаемости -2,8 года.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Анализ влияния конструктивных особенностей тележек грузовых вагонов на эксплуатационную эффективность подвижного состава / И. И. Га л и ев, В. А. Нехаев и др. // Ресурсосберегающие технологии в структурных подразделениях ЗападноСибирской железной дороги: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2005. С. 58 - 66.

2. Повышение технико-экономической эффективности перевозочного процесса путем совершенствования ходовой части вагона / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. // Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. С. 41 - 51.

3. Ступакова Е. С. Основные недостатки эксплуатируемой тележки грузового вагона и тенденции ее совершенствования /Е. С. Ступакова// Совершенствование технологии ремонта и эксплуатации подвижного состава: Сб. науч. статей аспирантов и студентов университета / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. Вып. 7. С. 92-98.

4. Анализ недостатков конструкции ходовой части грузового вагона / И. И. Га-лиев, В. А. Нехаев и др. II Математическое моделирование и расчет узлов и устройств объектов железнодорожного транспорта: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. С. 6 - 8.

5. Калинина Е. С. Формирование математической модели движения колесной пары/Е. С. Калинина//Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов / Сибирская гос. автомобильно-дорожная акад. Омск, 2008. Вып. 5. Ч. 1. С. 131 -135.

6. Повышение уровня безопасности движения грузовых поездов совершенствованием рессорного подвешивания тележки вагона / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. //

15

Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Материалы науч.-практ. конф. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008.

7. Безопасность движения грузовых вагонов, метод ее повышения и снижения эксплуатационных расходов на их тягу / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. // Материалы всерос. науч.-практ. конф. «Транспорт-2008» / Ростовский гос. ун-т путей сообщения. Ростов-на-Дону, 2008. С. 34 - 37.

8. Калинина Е. С. Безопасность движения поезда и тенденции совершенствования ходовой части грузового вагона /Е. С, Калинина// Сб, тр. всерос. конф. молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» / МГТУ им. Н. Э. Баумана. М„ 2008. С. 251,252.

9. Калинина Е. С. Динамика грузового вагона с квазиинвариантным рессорным подвешиванием / Е. С. Калинина // Повышение динамических качеств подвижного состава и поезда в условиях Сибирского региона: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. С. 43 - 48.

10. Безопасность движения грузового поезда и продольная динамика тележки вагона / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. // Железнодорожный транспорт. 2009. №5. С. 38-40.

11. Применение принципа компенсации внешних возмущений для обеспечения безопасности движения грузового вагона / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. // Транспорт Урала. 2009. № 2. С. 90 - 93.

12. Тенденции развития тележек грузовых вагонов в современных условиях / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др.//Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте: Сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. С. 12-18.

13. Проблемы повышения эффективности эксплуатационных качеств грузовых вагонов и основные тенденции развития тележек / И. И. Галиев, В. А.Николаев и др. // Совершенствование технологии ремонта и технического обслуживания вагонов: Межвуз. темат. сб. науч. тр. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2009. С. 6 - 9.

С.11 - 15.

Типография ОмГУПСа. 2009. Тираж 100 экз. Заказ 8<Я 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

Содержание.

Введение.

1. Безопасность движения грузовых вагонов. Патентные разработки ходовой части.

1.1 Анализ состояния безопасности движения поездов и объективных факторов, влияющих на нее.

1.2 Анализ патентных разработок ходовой части грузового вагона.

1.2.1 Изобретения СССР. Патенты России и стран СНГ.

1.2.2 Зарубежные патенты.

1.3 Тележки четырехосных грузовых вагонов.

1.4 Сравнительный анализ грузовых тележек фирмы Барбер и УВЗ.

2. Математическое моделирование пространственных колебаний механических систем.

2.1 Общая характеристика методов исследования нелинейных механических систем.

2.2 Возмущающие факторы, действующие на подвижной состав.

2.3 Формирование математической модели колебаний системы «вагон - путь».

2.4 Линеаризация нелинейных характеристик механической системы.

3. Исследование динамических свойств грузовых вагонов с квазиинвариантным рессорным подвешиванием.

3.1 Анализ методов создания эффективных систем виброзащиты.

3.2 Анализ систем виброзащиты механических колебательных систем от внешних возмущений.

3.3 Совершенствование рессорного подвешивания тележки грузового вагона.

3.4 Исследование влияния конструкционного трения на динамические свойства механической колебательной системы с предлагаемой схемой виброзащиты.

4. Создание модели рессорного подвешивания тележки грузового вагона и ее экспериментальные исследования.

4.1 Теоретические основы подобия и применение ти-теоремы для экспериментального исследования рессорного подвешивания тележки грузового вагона.

4.2 Исследование параметров виброзащитных устройств.

4.3 Экспериментальные исследования колебаний подпрыгивания грузового вагона на модели.

4.4 Проверка модели на адекватность.

4.5 Оценка устойчивости движения вагона.

5. Расчет экономической эффективности внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания.

5.1 Основные положения.

5.2 Расчет затрат на проектирование опытного образца.

5.3 Расчет затрат на изготовление опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания.

5.4 Расчет затрат на испытания опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания.

5.5 Определение социально-экономической эффективности от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания.

В современных условиях мирового экономического кризиса и жестких требований рыночной экономики эффективность функционирования и конкурентоспособность российских железных дорог в решающей мере зависят от безопасности движения подвижного состава, скорости доставки грузов и от уровня эксплуатационных расходов на тягу поездов. В настоящее время низкая скорость доставки грузов - 650 км/сут (требуется - 1000 км/сут) является одним из доминирующих факторов, снижающих пропускную способность и препятствующих массовым перевозкам транзитных грузов по транспортным коридорам России «Восток - Запад» и «Север - Юг». Решение актуальной задачи увеличения уровня объема перевозок требует безусловного увеличения скорости движения поездов с соблюдением условий безопасности.

Состояние транспортных средств в настоящее время не полностью отвечает требованиям рынка по своим потребительским качествам, грузоподъемности, скорости доставки и трудоемкости погрузочно-разгрузочных работ. Проблемы, связанные с износом технических средств и уровнем аварийности, препятствуют реализации намеченных программ [1].

Несмотря на сложность реализации намеченных целей, современные темпы развития экономики России предусматривают повышение грузооборота до 2400 млрд ткм и, в том числе - улучшение существующего положения эксплуатационной работы. Это указывает на необходимость проведения комплекса мер по повышению эффективности работы грузового вагонного парка и, особенно, ходовых частей [2]. Ходовая часть подвижного состава выполняет на железной дороге самую ответственную и тяжелую работу, поскольку именно от их надежности зависят безопасность движения и экономическая эффективность перевозок. Подавляющее большинство грузовых вагонов России и стран бывшего СССР оборудовано тележками модели 18-100 и ее модификациями. Практика эксплуатации грузовых вагонов с этими тележками и многочисленные исследования выявили ряд характерных недостатков, которые необходимо устранить при реализации перспективных технических решений.

Удовлетворение перспективных потребностей развития железнодорожной отрасли может быть реализовано созданием типоразмерного ряда тележек нового поколения с осевой нагрузкой 25 т и конструкционной скоростью 160 км/ч. Увеличение грузоподъемности грузовых вагонов и интенсификация их эксплуатации предусмотрены Федеральной целевой программой «Модернизация транспортной системы России (2002-2010 гг.)», программой «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.» («Белая книга» ОАО «РЖД») и программой ОАО «Российские железные дороги» «Стратегия развития- железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г.».

Одной из главных причин, препятствующих повышению эффективности и конкурентоспособности железнодорожного транспорта, является'несоответствие современным требованиям, динамических качеств ходовой части грузового вагона. Повышение динамических качеств рессорного подвешивания грузовых вагонов можно реализовать на, основе применения принципа компенсации внешних возмущений. Над реализацией этого метода под руководством заведующего кафедрой «Теоретическая механика» ОмГУПСа, доктора технических наук, профессора; заслуженного деятеля науки и техники РФ И. И:.Галиева работают доктор технических наук, профессор В. А. Нехаев, доктор технических наук, профессор В. А. Николаев'и другие сотрудники кафедры. Коллективом кафедры разработаны не имеющие аналогов принципиальные схемы устройств виброзащиты и методы^ их, расчета. Эффективность использования этих виброзащитных систем подтверждена испытаниями в Институте Машиноведения РАН:

Для исследования динамических процессов в механической' колебательной-системе «вагон - путь» используются различные модели:

- гипотеза сил крипа и линейные уравнения Ф. Картера; дополнительный учет крипа спина (теория Д. Калкера);

- уточнение линейных уравнений (В. К. Гарг и Р. В. Дуккипати, Р. Жоли, М. Л. Коротенко, Ю. В. Демин);

- полная нелинейная постановка (Д. Калкер, Г. П. Бурчак, Л. А. Ма-нашкин, В. Д. Хусидов);

- упрощенные нелинейные модели вычисления сил крипа (Д. Калкер, П. Дж. Вермюлен и К. Л. Джонсон, Р. Пиотровски и В. Кик).

Большой вклад в развитие динамики вагонов внесли отечественные и зарубежные ученые: П. С. Анисимов, Е. П. Блохин, Г. И. Богомаз, Ю. П. Боро-ненко, Г. П. Бурчак, В. И. Варава, М. Ф. Вериго, П. Дж. Вермюлен, С. В. Вертинский, И. И. Галиев, В. К. Гарг, А. М. Годыцкий-Цвирко, Л. О. Грачева, М. П. Гребенюк, В. Г. Григоренко, В. Д. Данович, Ю. В. Демин, К. Л. Джонсон, В. И. Доронин, Е. П. Дудкин, Р. В. Дуккипати, Р. Жоли, Д. Калкер, А. А. Камаев, В. А. Камаев, Ф. Картер, Н. А. Ковалев, А. Я. Коган, В. А. Лаза-рян, А. А. Львов, Л. А. Манашкин, В. Б. Мещеряков, В. А. Николаев, А. М. Орлова, Н. А. Панькин, Г. И. Петров, Н. А. Радченко, Ю. С. Ромен, М. М. Соколов, Т. А. Тибилов, В. Ф. Ушкалов, А. А. Хохлов, В. Д. Хусидов, И. И. Челноков, Ю. М. Черкашин, Г. Шеффель, Е. Шперлинг и др. Комплексные работы по совершенствованию ходовых частей подвижного состава проводятся во ВНИИЖТе, МИИТе, ОмГУПСе, ПГУПСе, УрГУПСе, ДИИТе и в. других учреждениях. Настоящая работа направлена на повышение динамических качеств рессорного подвешивания грузовых вагонов на основе использования принципа компенсации внешних возмущений, что в решающей мере определяет безопасность движения поездов.

Цель диссертационной работы заключается в повышении безопасности движения поезда путем совершенствования рессорного подвешивания тележки грузового вагона.

Достижение поставленной цели требует решения следующих задач:

1) оценка состояния безопасности движения грузовых поездов на основе статистического анализа отцепок грузовых вагонов в неплановый ремонт по количеству неисправностей их деталей и узлов;

2) анализ существующих конструкций тележек грузовых вагонов, определение их основных недостатков, исследование требований к параметрам ходовых узлов, анализ тенденций их современного проектирования;

3) формирование математической модели механической колебательной системы «вагон - путь»;

4) анализ методов создания эффективной виброзащиты, расчет динамических характеристик квазиинвариантного рессорного подвешивания грузового вагона и оценка его эффективности при различных режимах работы;

5) оценка достоверности теоретических и экспериментальных исследований на основе сравнительного анализа динамических свойств грузового вагона с типовым и квазиинвариантным рессорным подвешиванием;

6) расчет экономического эффекта от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания.

На основе анализа патентных разработок России, стран СНГ и ведущих зарубежных стран определены требования, предъявляемые к тележкам грузовых вагонов, которые необходимо использовать для новых конструктивных решений и усовершенствования существующих.

Сформирована математическая модель механической колебательной системы «вагон - путь», учитывающая взаимосвязь динамических процессов в ортогональных плоскостях симметрии экипажа и особенности путевой структуры.

Выполнен теоретический расчет динамических показателей вагона с типовым и квазиинвариантным рессорным подвешиванием на основании предложенной математической модели механической колебательной системы «вагон - путь».

Создана физическая модель квазиинвариантного рессорного подвешивания для грузового вагона, эффективно функционирующая как в порожнем, так и в груженом его состоянии.

Научная новизна диссертационной работы: решен комплекс задач по совершенствованию рессорного подвешивания тележки грузового вагона на основе применения принципа компенсации внешних возмущений.

К наиболее значимым можно отнести следующие теоретические результаты: сформирована математическая модель, которая позволяет выполнять исследование возможных движений механической' колебательной системы «вагон - путь»: подергивания, подпрыгивания, относа, виляния, боковой качки, галопирования. На основе теоретических и экспериментальных исследований доказана эффективность использования квазиинвариантного рессорного подвешивания тележки грузового вагона для защиты от вертикальных динамических воздействий.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы подтверждена экспериментальными исследованиями на физической модели квазиинвариантного рессорного подвешивания тележки грузового вагона, выполненных с применением сертифицированного виброизмерительного комплекса, CONAN. Результаты расчета динамических показателей вагона с типовым рессорным подвешиванием согласуются с данными исследований ведущих научно-исследовательских учреждений (ВНИИЖТа, МИИТа, ДИИТа). Расхождение теоретических и экспериментальных результатов среднеквадратических значений виброускорения не превысило 8 %.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1) результаты расчета, выполненного на основании предложенной ма-темати-ческой модели механической колебательной системы «вагон - путь», указывают на стабилизацию динамического давления колеса на рельс в случае применения квазиинвариантного рессорного подвешивания;

2) экспериментальные исследования на физической модели свидетельствуют о повышении эффективности виброзащиты железнодорожного экипажа. Адекватность экспериментальных исследований подтверждена статистическими методами с использованием Р-критерия.

Реализация результатов работы. По результатам исследований предложена основанная на принципе компенсации внешних возмущений эффективная конструкция системы виброзащиты грузового вагона.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2008); всероссийской научно-практической конференции «Транспорт-2008» (Ростов-на-Дону, 2008); всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 2008); «Инновационные проекты и новые технологии на железнодорожном транспорте» (Омск, 2009); на научно-технических семинарах кафедры «Теоретическая механика» Омского государственного университета путей сообщения (Омск, 2007 - 2009 гг.).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 13 научных работ (из них две — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ).

Результаты работы внедрены в депо Московка Западно-Сибирской железной дороги - филиала ОАО «РЖД». Комплекс теоретических и экспериментальных исследований выполнен сотрудниками кафедры «Теоретическая механика» ОмГУПСа при содействии руководства Западно-Сибирской железной дороги.

Выводы

Выполнен расчет экономического эффекта (ЧДД) от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания грузового вагона, который за расчетный период (Т = 5 лет) составляет 226,8 тыс. р. в ценах 2009 г. Срок окупаемости - 2,8 года.

155

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Выполнена оценка состояния безопасности движения на основе статистического анализа отцепок грузовых вагонов в неплановый ремонт по количеству неисправностей их деталей и узлов, на основании которой обоснована необходимость совершенствования существующей конструкции ходовой части грузового вагона.

2. Проведен анализ существующих конструкций тележек грузовых вагонов, определены основные недостатки существующих конструкций и сформулированы требования к выбору параметров ходовых узлов грузового вагона.

3. Сформирована математическая модель механической колебательной системы «вагон - путь», учитывающая взаимосвязь динамических процессов в ортогональных плоскостях симметрии экипажа и особенности путевой структуры.

4. Выполнен теоретический расчет динамических показателей вагона с типовым и квазиинвариантным рессорным подвешиванием на основании предложенной математической модели механической колебательной системы «вагон - путь».

5. Создана физическая модель квазиинвариантного рессорного подвешивания для грузового вагона, которая адекватно функционирует как для порожнего, так и для груженого вагона.

6. Сравнительный анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований подтверждает эффективность применения принципа компенсации внешних возмущений в рессорном подвешивании грузового вагона. Применение устройства компенсации в диапазоне эксплуатационных скоростей 60 — 100 км/ч снижает ускорения кузова на 60 - 40 %.

7. Экспериментальные исследования динамических характеристик грузового вагона на физической модели указывают на сдвиг значений критической скорости в сторону увеличения как для порожнего, так и для груженого вагона в случае использования квазиинвариантного рессорного подвешивания и на повышение значений коэффициента запаса устойчивости колеса против схода с рельса. Адекватность экспериментальных исследований подтверждена статистическими методами с использованием Б-критерия Фишера (расчетное значение Б не превышает критического: 1,8 < 9,3).

8. Выполнена оценка экономического эффекта (ЧДД) от внедрения опытного образца квазиинвариантного рессорного подвешивания, который за расчетный период (Т = 5 лет) составит 226,8 тыс. р. на один вагон в ценах 2009 г. Срок окупаемости - 2,8 года.

1. Лукин В. В. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.д. трансп. / В. В. Лукин, П. С. Анисимов, В. П. Федосеев. М.: Маршрут, 2004. 424 с.

2. Сендеров Г. К. Обеспечение безопасной работы грузовых вагонов / Г. К. Сендеров, Е. А. Поздина, В. Б. Митюхин и др. // Железнодорожный транспорт. 2007. №3. С. 45 50.

3. Галиев И. И. Параметры тележки грузового вагона и безопасность движения / И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев и др. // Железнодорожный транспорт. 2003. №3. С. 36 40.

4. Ефимов В. П. Модернизация тележки 18-100 эффективный путь повышения безопасности движения поездов / В. П. Ефимов, А. А. Пранов // Тяжелое машиностроение. 2003. №12.

5. Галиев И. И. Всесторонне учитывать недостатки предыдущих конструкций / И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев // Железнодорожный транспорт. 2006. №5. С. 55 57.

6. Ступакова Е. С. Основные недостатки эксплуатируемой тележки грузового вагона и тенденции ее совершенствования / Е. С. Ступакова // Совершенствование технологии ремонта и эксплуатации подвижного состава:

7. Сб. науч. статей аспирантов и студентов университета / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. Вып. 7. С. 92 98.

8. Камаев В. А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава / В. А. Камаев. М.: Машиностроение, 1980. 215 с.

9. Анисимов П. С. О параметрах перспективной двухосной тележки грузовых вагонов / П. С. Анисимов, М. Ф. Вериго, Л. О. Грачева и др. / Труды ВНИИ вагоностроения. 1973. Вып. 20. С. 3 21.

10. Барбарич С. С. Требования к грузовым вагонам нового поколения / С. С. Барбарич, В. Н. Цюренко // Железнодорожный транспорт. 2001. №8. С. 26-31.

11. Уо1Г В. Влияние массы и рессорного подвешивания на динамические свойства тележек / В. Уо^ // Железные дороги мира. 2005. №7. С. 49-53.

12. Лапшин В. Ф. Результаты испытаний тележки 18-578 на Свердловской дороге / В. Ф. Лапшин, В. Б. Свердлов, Г. К. Сендеров и др. // Железнодорожный транспорт. 2006. №8. С. 76 82.

13. Травин П. И. Тележка для железнодорожных вагонов / П. И. Травин, Г. А. Казанский и др. /№71075. Опубл. 30.04.1949.

14. Ковалев Н. А. Тележка железнодорожного подвижного состава / Н. А. Ковалев / №127683. 1960. Опубл. в БИ №8.

15. Кривецкий А. А. Тележка грузового вагона / А. А. Кривецкий, А. И. Речкалов, А. А. Голубничий и др. / №176600. 1966. Опубл. в БИ №23.

16. Кузьмич Л. Д. Двухосная тележка / Л. Д. Кузьмич, А. И. Кашкин, А. Ф. Андреев и др. / №312773. 1971. Опубл. в БИ №26.

17. Лазарян В. А. Двухосная тележка грузового вагона / В. А. Лаза-рян, В. А. Каблуков, О. М. Савчук и др. / №724379. 1980. Опубл. в БИ №12.

18. Решетов Л. Н. Грузовая тележка рельсового подвижного состава / Л. Н. Решетов, В. В. Каганова, Н. Л. Решетов / №1206152. 1986. Опубл. в БИ №3.

19. Попов Ю. И. Тележка грузового вагона / Ю. И. Попов / №1400935. 1988. Опубл. в БИ №21.

20. Попов Ю. И. Тележка грузового вагона / Ю. И. Попов, Ю. П. Под-леснов / №1465344. 1989. Опубл. в БИ №10.

21. Попов Ю. И. Тележка грузового вагона / Ю. И. Попов, В. И. Сели-нов / №1465344. 1991. Опубл. в БИ №3.

22. Долматов А. А. Тележка железнодорожного экипажа / А. А. Долматов, В. Н. Белоусов, А. П. Бомбардиров и др. / №1733305. 1992. Опубл. в БИ№18.

23. Тройников М. А. Ус. Железнодорожная тележка грузового вагона / М. А. Тройников, В. С. Хомин / №1782826. 1992. Опубл. в БИ №47.

24. Гимадиев Ф. Ш. Тележка железнодорожного подвижного состава / Ф. Ш. Гимадиев / №2031029. Опубл. 1995.

25. Грачева Л. О. Тележка железнодорожного экипажа / Л. О. Грачева, А. Д. Хамоев, В. А. Двухглавов /№2047521. Опубл. 1995.

26. Мещерин Ю. В. Тележка рельсового транспортного средства / Ю. В. Мещерин / №2063892. Опубл. 1996.

27. Игнатенков Г. И. Тележка железнодорожного экипажа / Г. И. Иг-натенков, С. И. Слесарев, Ю. С. Ромен и др. / №2099220. Опубл. 1997.

28. Игнатенков Г. И. Тележка железнодорожного экипажа / Г. И. Игнатенков, С. И. Слесарев, Ю. С. Ромен и др. / №2134644. Опубл. 1997.

29. Волков В. А. Тележка двухосная для грузовых вагонов / В. А. Волков, А. Д. Чепурной, В. М. Бубнов и др. / №2275308. Опубл. 2006.

30. Шеффель X. Тележка с самостоятельным управлением / X. Шеф-фель / №2230677. Опубл. в 2004.

31. Ландеборг Л. Тележка для железнодорожного вагона / Л. Ланде-борг, С. Т. Хенрикссон, Р. Л. Муотка/ №241324. 1969. Опубл. в БИ №13.

32. Уикенз А. Г. Тележка железнодорожного подвижного состава / А. Г. Уикенз / №297163. 1971. Опубл. в БИ №9.

33. Смит Р. Е. Тележка рельсового транспортного средства / Р. Е. Смит / 1982. Опубл. в БИ №25.

34. Патент Германии. Горизонтальный демпфер для ходовой тележки грузового железнодорожного вагона. №296 253. 1991. Опубл. в Bekanntmachungen №48.

35. Патент Франции. №2 634 713. Железнодорожный вагон или колесная тележка с фрикционной стабилизацией осей. Опубл. в Bulletin Officiel de la Propriete Industrielle. 1990. №5.

36. Тэцудо Дз. X. Тележка железнодорожного транспортного средства / Дз. X. Тэцудо / №4-3347. 1992. Опубл. в №2-84.

37. Хитати К. К. Колесная тележка железнодорожного транспортного средства / К. К. Хитати / №4-4185. 1992. Опубл. в №2-105.

38. Хитати К. К. Двухосная тележка железнодорожного транспортного средства / К. К. Хитати / №3-77104. 1991. Опубл. в №2-1928.

39. Бороненко Ю. П. Проектирование ходовых частей вагонов: Учебное пособие / Ю. П. Бороненко, А. М. Орлова, Е. А. Рудакова. СПб.: ПГУПС, 2003.74 с.

40. Вагоны / Под ред. М. В. Винокурова. М.: Трансжелдориздат, 1953.703 с.

41. Hecht V. Тележка LEILA-DG для грузовых вагонов / V. Hecht, А. Schirmer // Железные дороги мира. 2005. №6. С. 42 46.

42. Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство. М.: Трансжелдориздат, 1961. 382 с.

43. Смоленинов А. В. Ходовые части подвижного состава: Учебное пособие / А. В. Смоленинов, Н. Ф. Сирина. Екатеринбург: УрГАПС, 1998. 74 с.

44. Малкин И. Г. Некоторые задачи нелинейных колебаний / И. Г. Малкин. М.: Наука, 1956. 491 с.

45. Магнус К. Колебания. Введение в исследование колебательных систем / К. Магнус. М.: Мир, 1982. 304 с.

46. Хаяси Т. Нелинейные колебания в физических системах / Т. Хая-си. М.: Мир, 1968. 432 с.

47. Болотин В. В. Случайные колебания упругих систем / В. В. Болотин. М.: Наука, 1979. 336 с.

48. Диментберг М. Ф. Стохастические задачи нелинейных механических колебаний /М. Ф. Диментберг. М.: Наука, 1980. 368 с.

49. А.с. 1523423 (СССР). Подвеска сиденья транспортного средства. Авт. изобрет. В. А. Николаев, Г. Н. Ким, В. А. Нехаев. Б.И. 1989. №45.

50. Лавендел Э. Расчеты на прочность / Э. Лавендел. Машгиз. 1964. Вып. 10.

51. Вучетич И. И. Исследование вертикальных колебаний моторва-гонного подвижного состава при случайных возмущениях. Дис. . канд. техн. наук. Рига, 1974. 124 с.

52. Кудрявцев Н. Н. Исследование динамики необрессоренных масс вагонов: Науч. тр. ВНИИ ж.-д. трансп. / Н. Н. Кудрявцев. М.: Транспорт, 1965. Вып. 287. 168 с.

53. Jenkins G. М. Power spectral density of track irregularities / G. M. Jenkins // Rail international. 1972. №12.

54. Лазарян В. А. Динамика вагонов / В. А. Лазарян. М.: Транспорт, 1964. 255 с.

55. Грачева Л. О. Взаимодействие вагонов и железнодорожного пути / Л. О. Грачева / Труды ЦНИИ МПС. 1968. Вып. 356. 208 с.

56. Львов А. А. Некоторые характеристики геометрических (вертикальных) неровностей пути / А. А. Львов, А. Я. Коган, А. М. Бржезовский и др. / Вестник ВНИИ ж.-д. трансп. 1971. №3. С. 39 40.

57. Лазарян В. А. Вынужденные колебания четырехосного грузового вагона при движении по инерционному пути / В. А. Лазарян, Р. С. Липов-ский, Л. А, Манашкин и др. / Днепропетровский ин-т инж. ж.-д. трансп., 1968. Вып. 88. С. 13-19.

58. Математическое моделирование колебаний рельсовых транспортных средств / Под ред. В. Ф. Ушкалова. К.: Наукова думка, 1989. 240 с.

59. Вейсхаупт 3. Экспериментальные исследования подвижного состава и пути с помощью спектрального анализа / 3. Вейсхаупт // Локомотиво-строение и вагоностроение. 1973. №21. С. 13-21.

60. Бурчак Г. П. Определение инерционных и диссипативных характеристик пути из опыта на вынужденные колебания / Г. П. Бурчак, М. В. Вольнов // Труды МИИИТа. 1976. Вып. 542. С. 14-18.

61. Бирюков И. В. Механическая часть локомотивов // И. В. Бирюков, А. Н. Савоськин, Г. П. Бурчак и др. М.: Транспорт, 1989. 440 с.

62. Соколов М. М. Динамическая нагруженность вагона / М. М. Соколов, В. Д. Хусидов, Ю. Г. Минкин. М.: Транспорт, 1981. 207 с.

63. Калинина Е. С. Формирование математической модели движения колесной пары / Е. С. Калинина // Межвуз. сб. тр. молодых ученых, аспирантов и студентов / Сибирская гос. автомобильно-дорожная акад. Омск, 2008. Вып. 5. Ч. 1. С. 131 135.

64. Филиппов В. Н. Исследование влияния размерных допусков, из-носов деталей гасителя колебаний тележки ЦНИИ-ХЗ-0 на величину коэффициента относительного трения / В. Н. Филиппов, А. В. Смольянинов, Г. И. Петров // Труды МИИТа. 1981. Вып. 647. С. 61 65.

65. Вериго М. Ф. Еще раз о причинах и механизмах контактно-усталостных отказов рельсов / М. Ф. Вериго // Вестник ВНИИЖТ. 2001. №5. С. 21-26.

66. Петров Г. И. Оценка безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути. Дисс. . докт. техн. наук. М.: МИИТ, 2000. 353 с.

67. Голубенко А. Л. Сцепление колеса с рельсом / А. Л. Голубенко. Киев: Випол, 1993. С. 86 91.

68. Вериго М. Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых малого радиуса и борьба с боковым износом рельсов и гребней колес / М. Ф. Вериго. М.: ПТКБ ЦПМПС, 1997. 207 с.

69. Гарг В. К. Динамика подвижного состава / В. К. Гарг, Р. В. Дук-кипати. М.: Транспорт, 1988. 391 с.

70. Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы / Г. Б. Двайт. М.: Наука, 1973.

71. Пугачев В. С. Основы статистической теории автоматических систем / В. С. Пугачев, И. Е. Казаков, Л. Г. Евланов. М.: Машиностроение, 1974. 340 с.

72. Казаков И. Е. Статистическая динамика нелинейных автоматических систем / И. Е. Казаков, Б. Г. Доступов. М.: Физматгиз, 1962. 332 с.

73. Вентцель Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентцель. М: Физматгиз, 1962. 564 с.

74. Бирюков И. В. Механическая часть локомотивов / И. В. Бирюков, А. Н. Савоськин, Г. П. Бурчак и др. М.: Транспорт, 1989. 440 с.

75. Динамические нагрузки ходовых частей грузовых вагонов / Под ред. Н. Н. Кудрявцева // Труды Всесоюз. науч.- исслед. ин-та ж. д. трансп. М.: Транспорт, 1977. Вып. 572. 143 с.

76. Вериго М. Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава / М. Ф. Вериго, А. Я. Коган. М.: Транспорт, 1986. 559 с.

77. Ушкалов В. Ф. Математическое моделирование колебаний рельсовых транспортных средств / В. Ф. Ушкалов, Л. М. Резников, В. С. Иккол и др. Киев: Наукова думка, 1989. 240 с.

78. Лазарян В. А. Колебания железнодорожного состава. Вибрации в технике / Под ред. В. Н. Челомей. М.: Машиностроение, 1980. Т. 3. С. 398 -433.

79. Руководящий документ РД 32.68-96. Расчетные неровности железнодорожного пути для использования при исследованиях и проектировании пассажирских и грузовых вагонов. М.: МПС, 1996. 17 с.

80. Вагоны пассажирские. Методика определения плавности хода. ОСТ 24.050.16-85. 15 с.

81. 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 России, 1998. 145 с.

82. Рыбак Л. А. Синтез активных систем виброизоляции на космических объектах / Л. А. Рыбак, А. В. Синев, А. И. Пашков. М.: Янус-К, 1997. 159 с.

83. Цисовски Т. Аналитическое конструирование систем подвешивания рельсовых экипажей / Т. Цисовски // Вестник МИИТа. 2001. Вып. 6. С. 20 -25.

84. Кухтенко А. И. Проблема инвариантности в автоматике / А. И. Кух-тенко. Киев: Гостехиздат, 1963. 366 с.

85. Лузин Н. Н. К изучению матричной теории дифференциальных уравнений / Н. Н. Лузин / Автоматика и телемеханика. 1940. №5. С. 4 66.

86. Галиев И. И. Применение принципа компенсации внешних возмущений для обеспечения безопасности движения грузового вагона / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. // Транспорт Урала. 2009. № 2. С. 90-93.

87. Алабужев П. М. Виброзащитные системы с квазинулевой жесткостью / П. М. Алабужев, А. А. Гритчин, Л. И. Ким и др. Л.: Машиностроение, 1986. С. 11.

88. Алабужев П. М. Некоторые вопросы теории и расчета упругих систем постоянного усилия / П. М. Алабужев, Д. С. Бржезинский, И. С. Никифоров / Машины и механизмы виброударного действия. Новосибирск: НЭТИ, 1969. С. 125- 134.

89. Илгакоис П. И. К расчету виброизолирующих опор с нелинейной статической упругостью / П. И. Илгакоис / Науч. труды вузов Литовской ССР. Каунас: Изд-во Вибротехника, 1970. 32 (11). С. 101 106.

90. Ивович В. А. Вынужденные колебания нелинейной виброзащитной системы с пониженной жесткостью / В. А. Ивович, В. Г. Иванов // Машиноведение, 1977. №6. С. 12 18.

91. Пахомов М. П. Основные принципы создания виброзащитных устройств для локомотивов / М. П. Пахомов, А. Л. Осиновский, В. А. Николаев и др. // Железнодорожный транспорт. 1979. №6. Реф. 6Б 46.

92. Николаев В. А. Синтез системы виброзащиты человека-оператора на основе принципа компенсации внешних возмущений / В. А. Николаев // Железнодорожный транспорт. 1983. №7. Реф. 7Д6.

93. Галиев И. И. Динамические свойства механических систем с инвариантным подвешиванием / И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев / Материалы VI Всепольского симпозиума. Краков, 1992. С. 124 130.

94. Генкин М. Д. Методы управляемой виброзащиты машин / М. Д. Генкин, В. Г. Елезов, В. В. Яблонский.'М.: Наука, 1985. С. 6.

95. Патент на изобретение БШ № 2224665 Рессорное подвешивание рамы тележки специализированного грузового вагона. Авт. изобр. И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев. Б.И. 2003. №28.

96. Патент на изобретение 1Ш № 2224664 Рессорное подвешивание рамы тележки железнодорожного экипажа. Авт. изобр. И. И. Галиев, В. А. Нехаев, В. А. Николаев. Б.И. 2003. №28.

97. Galiev I. I. Algoritm and program of parametrical optimization of invariant vibroprotection system /1. I. Galiev, V. A. Nekhaev, V. A. Nikolaev // Материалы II Международного симпозиума «Шум и вибрация на транспорте». С.- Петербург, 1994. Р. 23 26.

98. Бесекерский В. А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. М.: Наука, 1972. 768 с.

99. Алабужев П. М. Теория подобия и размерностей. Моделирование / П. М. Алабужев, В. Б. Геронимус. Высшая школа, 1968. 208 с.

100. Галиев И. И. Безопасность движения грузового поезда и продольная динамика тележки вагона / И. И. Галиев, В. А. Нехаев и др. // Железнодорожный транспорт. 2009. № 5. С. 38 40.

101. Основы проектирования следящих систем. Под ред. Е. П. Попова, Н. А. Лакоты. М.: Машиностроение, 1978. С. 310 350.

102. Розенвассер Е. Н. Чувствительность систем управления / Е. Н. Розенвассер, Р. М. Юсупов. М.: Наука, 1981. 464 с.

103. Бурчак Г. П. Исследование влияния разброса характеристик пружин рессорного подвешивания на динамические свойства рельсовых экипажей / Г. П. Бурчак, А. Н. Савоськин, Е. В. Сердобинцев / Науч. труды / МИИТ, 1974. Вып. 470. С. 43 50.

104. Томович Р. Общая теория чувствительности / Р. Томович, М. Byкобратович. М.: Сов. радио, 1972.

105. Ден-Гартог Дж. Механические колебания / Дж. Ден-Гартог. М.: Физматгиз, 1960. 580 с.

106. Юсупов Р. М. Некоторые способы вычисления функций чувствительности на ЦВМ и их сравнительная оценка / Р. М. Юсупов, В. Н. Сидоров // Изв. ВУЗов: Приборостроение, 1970. №7.

107. Хохлов А. А. Анализ горизонтальных колебаний многоосных вагонов: Монография / А. А. Хохлов. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. 112 с.

108. Адлер Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. М.: Наука, 1976. 280 с.

109. Румшиский JI. 3. Математическая обработка результатов эксперимента/Л. 3. Румшиский. М.: Наука, 1971. 192 с.

110. Вершинский С. В. Динамика вагона / С. В. Вершинский, В. Н. Данилов, И. И. Челноков. М.: Транспорт, 1978. 352 с.

111. Акользина Г. И. Методические рекомендации по обоснованию эффективности инноваций на ж.-д. транспорте / Г. И. Акользина. М.: 1999. 230 с.

112. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации: Нормативно-производственное издание. М.: Экономика, 1991. 44 с.

113. Методические рекомендации по оценке эффективности внедрения ресурсосберегающих технологий и их влияние на сокращение расходов. М.: 1998. 36 с.