автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение усталостной долговечности боковой рамы тележки грузового вагона

На правах рукописи

005043703

Пранов Вадим Александрович

ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ 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 МАЙ 2012

Екатеринбург - 2012

005043703

Работа выполнена на кафедре «Вагоны» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПОУрГУПС).

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Смольянинов Александр Васильевич.

Официальные оппоненты:

- Емельянов Игорь Георгиевич, доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института машиноведения УрО РАН;

- Горячев Сергей Александрович, кандидат технических наук, директор по инновациям и инвестициям ОАО «Научно-производственная корпорация «Урал-вагонзавод».

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО ПГУПС).

Защита состоится «31» «мая» 2012 г. в 10-00 часов в ауд. Б2-15 на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 приУральском государственном университете путей сообщения по адресу: 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, д. 66.

С диссертацией и авторефератом молено ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения, на сайте Министерства образования и науки Ырр ://уак.ес1. gov.ru, на официальном \¥еЬ-портале университета www.usurt.ru.

Автореферат разослан «26» «апреля» 2012 г.

Отзывы на автореферат, в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять в адрес диссертационного совета по почте.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

Асадченко Виталий Романович

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время основными ходовыми частями, подкатываемыми под грузовые вагоны, являются тележка модели 18-100 и ее модификации. Благодаря простоте конструкции (основные несущие элементы — две боковые рамы и надрессорная балка), обслуживания и ремонта, она эксплуатируется на протяжении уже многих десятилетий. При этом, как показывают многочисленные исследования и обширный опыт эксплуатации, несмотря на проведенные за это время изменения конструкции ходовых частей, боковые рамы тележки подвержены повреждениям в виде усталостных трещин, а одной из причин этого являются большие значения амплитудных напряжений, возникающих в различных зонах отливок в процессе эксплуатации.

Таким образом, не смотря на проводимые заводами изготовителям мероприятия, продолжает оставаться актуальным вопрос повышения усталостной долговечности боковой рамы тележки грузовых вагонов. Чтобы сделать это, необходимо знать все действующие динамические эксплуатационные нагрузки, однако, нормативных рекомендаций для их оценки в развернутом виде нет. Существующая методика усталостных стендовых испытаний, которая позволяет оценить предел выносливости натурных деталей на этапе изготовления, дает указание по нагружению литых деталей только вертикальной нагрузкой. Такая схема нагружения позволяет оценивать сопротивление усталости угла буксового проема, нижнего угла рессорного проема и наклонного пояса, так как только по этим зонам происходит разрушение боковой рамы при подобных испытаниях. В то же время, как показывает опыт, по остальным зонам суммарное количество усталостных трещин в эксплуатации значительно больше.

Следовательно, актуальной становится и разработка методики оценки динамических нагрузок, эквивалентных эксплуатационным. Зная эти нагрузки, можно воссоздать такое нагружение боковой рамы амплитудными нагрузками, которое по повреждающему воздействию будет эквивалентно всему спектру переменного нагружения детали за весь срок службы. Это позволит быстро, эффективно и до начала серийного производства провести работы по повышению усталостной долговечности детали.

Целью диссертационной работы является повышение усталостной долговечности боковой рамы тележки путем разработки и применения расчетно-экспериментальных методик оценки эксплуатационной надежности, динамических эксплуатационных нагрузок, уточненной методики проведения усталостных испытаний и на их основе совершенствование конструкции детали.

За последнее время разработано большое количество вариантов конструктивных улучшений литых деталей тележек грузовых вагонов, часть из них реализована, но большая часть остается лишь в виде опытных образцов. Кроме того, несмотря на проводимые мероприятия, в эксплуатации продолжают возникать усталостные трещины в указанных деталях. Поэтому продолжает сохраняться актуальность работы по дальнейшему повышению надежности боковых рам. В диссертационной работе для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие основные задачи.

1. Создать конечно-элементную модель, позволяющую оценить напряжения, действующие в разных зонах боковой рамы.

2. Разработать методику оценки надежности литых деталей тележек по данным разового обследования технического состояния вагонов в эксплуатации. На основе разработанной методики выполнить анализ эксплуатационной надежности боковых рам и рассчитать вероятность отказа деталей по опасным зонам.

3. Создать методику оценки динамической нагруженности литых деталей в условиях общесетевой эксплуатации.

4. Разработать уточненную методику усталостных стендовых испытаний.

5. Выполнить апробацию разработанных расчетных моделей и методик на примере повышения усталостной долговечности боковой рамы.

Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось путем комбинирования аналитических методов, основанных на теории надежности, теории эксперимента, численного моделирования и использования данных натурных испытаний.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработана методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей тележек, позволяющая оценивать показатели по данным разового обследования.

2. Использован системный подход при разработке методики оценки динамической нагруженности литых деталей, позволяющий определять амплитудные нагрузки, которые по повреждающему воздействию эквивалентны всему спектру переменного нагружения деталей за весь срок службы, основанный на результатах статистических данных, натурного обследования, стендовых испытаний, аналитических методах и методах численного моделирования.

3. На основе полученных амплитудных динамических нагрузок разработана уточненная методика усталостных стендовых испытаний, позволяющая при нагружении боковой рамы воссоздать полную картину напряженного состояния в эксплуатации.

Практическая ценность.

1. Установлен закон распределения наработки до отказа боковых рам в эксплуатации и определены его параметры, что позволяет оценивать любую интересующую характеристику надежности.

2. Получена методика оценки динамической нагруженности литых деталей в эксплуатации, позволяющая оценить действующие амплитудные нагрузки, эквивалентные по повреждающему действию эксплуатационным, за весь срок службы.

3. Предложена уточненная схема нагружения и стенд для проведения усталостных испытаний боковой рамы тележки.

4. Даны практические рекомендации по повышению усталостной долговечности боковой рамы.

Результаты исследования были использованы на ОАО «НПК «Уралвагон-завод» при разработке методики и стенда для проведения усталостных испытаний литых деталей тележки грузового вагона.

На защиту выносится.

1 Методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей по данным разового обследования технического состояния.

2 Методика оценки амплитудных нагрузок, действующих на литые детали тележки, которые по повреждающему действию эквивалентны реальному спектру нагружения в эксплуатации.

3 Методика и стенд для проведения усталостных испытаний боковой рамы тележки грузового вагона.

Достоверность полученных результатов подтверждается результатами экспериментальных исследований усталостной долговечности, статического напряженного состояния боковой рамы. Полученная погрешность опытных и расчетных значений напряжений в боковой раме не превышает 10%. В качестве источника информации для оценки эксплуатационной надежности литых деталей вагонов использовались результаты ежегодных (разовых) обследований технического состояния вагонов при поступлении вагонов в деповской ремонт. При этом объем используемой выборки обеспечивает достоверность результата с доверительной вероятностью не ниже 0,99.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на следующих конференциях и семинарах: Международной научно-практической конференции «Безопасность движения поездов», г. Москва (2007 г.); Международной научно-практической конференции «Инновации на транспорте: наука, практика, образование», г. Нижний Тагил (2009 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», г. Екатеринбург (2008 г.); научно-технических конференциях «Молодые ученые транспорту», г. Екатеринбург (2005-2010 гг.); научно-техническом совете ОАО «НПК «Уралвагонзавод» (2011 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в 12 печатных работах, из которых 3 статьи в журнале, входящем в Перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, состоящего из 153 наименований, и приложения. Содержит 115 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 20 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены ее научная новизна и практическая ценность, а так же основные результаты, достигнутые в ходе проведения теоретических и экспериментальных исследований.

В первой главе проведен краткий обзор и анализ исследований в области расчета нагруженности и долговечности деталей и узлов железнодорожного подвижного состава.

Данным проблемам посвятили свои работы многие отечественные и зарубежные ученые: Ф. X. Абашев, Ю. Н. Аксенов, В. Альберт, И. Г. Барбас,

Е. П. Блохин, Г. И. Богомаз, В. В. Болотин, Ю. П. Бороненко, А. А. Битюцкий, М. Ф. Вериго, А. Веллер, С. В. Вертинский, К. Н. Войнов, В. Гарг, В. И. Гри-дюшко, А. С. Гусев, А. П. Гусенков, В. А. Двухглавов, Б. А. Деркач, Т. Долан, Р. Дуккипати, Р. И. Зайнетдинов, В. С.Иванова, В. А. Ивашов, О. Б. Камаев, К. Капур, Б. Г. Кеглин, В. В. Кобищанов, В. П. Когаев, Дж. Коллинз, А. Н. Колмогоров, X. Т. Кортен, В. В, Косарев, Н. А. Костенко, А. Д. Кочнов, Л. Д. Кузьмич, В. А. Лазарян, Л. Ламберсон, А. М. Майнер, Г. Марье, Г. А. Павлова, А. Э.Павлюков, А. Палмгрен, К. Пирсон, Е. К. Почтенный, Д. А. Погорелов, А. П. Приходько, А. А. Рахмилевич, Д. Н. Решетов, А. Н. Савоськин, Т. А. Северино-ва, М. Секулович, С. В. Серенсен, М. М. Соколов, А. П. Ступин, В. Н. Сызран-цев, В. Ф. Терентьев, А. В. Третьяков, В. Т. Трощенко, П. А. Устич, А. М. Фрейнденталь, В. Д. Хусидов, Д. Циоклов, Л. А. Шадур, В. Ю. Шувалов, С. М. Шудрак и многие другие.

Существенный вклад в совершенствование конструкции подвижного состава и расчета усталостной выносливости его деталей вносят теоретические и экспериментальные работы, проводимые во ОАО «ВНИИЖТ», ПГУПС, МГУПС (МИИТ), ПКБ ЦВ ОАО «РЖД», а так же многих других организациях и университетах, работающих над проблемами надежности вагонов. Проведенный анализ состояния вопроса позволил сформулировать задачи исследования.

Во второй главе разработана методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей грузового вагона по эксплуатационным данным.

В эксплуатации ежегодно отбраковывается и подвергается ремонту большое число литых деталей грузовых вагонов. Так как на всех литых деталях поставлено клеймо даты изготовления, то даже при отсутствии приписки вагона к конкретному пункту можно получить информацию о сроке эксплуатации этих деталей до появления усталостной трещины, отбраковки или очередного ремонта. При столь большой совокупности, какой является парк грузовых вагонов, эта информация может быть использована для оценки надежности литых деталей без проведения специальных испытаний. Таким образом, в качестве достоверного источника информации для оценки эксплуатационной надежности литых деталей вагонов можно использовать результаты ежегодных (разовых) обследований технического состояния вагонов. В основу метода разовых обследований, как известно, положен принцип расслоения потока отказов деталей с разной наработкой на момент обследования. Результатом разового обследования является выборка, содержащая наряду со случайными наработками до отказа также наработки деталей, работоспособных на момент обследования.

Если период наблюдения продолжительностью Т разделить на п интервалов длительностью At, то весь объем обследованных деталей разбивается на п групп (партий) по признаку принадлежности наработки изделия к моменту обследования к определенному временному интервалу. Приведя время постановки в эксплуатацию всех групп изделий к одному моменту времени I = О, описанный выше процесс введения в эксплуатацию партий изделий можно представить в виде графической схемы (рисунок 1).

1 I

О М 2-М (г-1 ум 1-М = Т

Рисунок 1 — Схема ввода в эксплуатацию и движения до отказа изделий

Считается, что изделия в эксплуатацию поступают партиями через равные промежутки времени длиной М, что все изделия партии включаются в работу в начале интервала. На рисунке 1 через Ыу обозначен объем обследованных изделий с наработкой в г'-м интервале, а через щ - число обнаруженных отказов на обследованных изделиях. Здесь первое число нижних индексов указывает на наработку изделия от момента ввода в эксплуатацию до момента обследования, второе число - на номер группы изделий. На схеме горизонтальные линии, ограниченные вертикальными штрихами, описывают «движение» не-восстанавливаемого элемента вагона от начала эксплуатации до отбраковки, вертикальные линии показывают момент отказа. В результате разового обследования вагонов получаются не все значения из таблицы, а лишь те из них, которые расположены вдоль главной диагонали.

Ступенчатая функция X (/), составленная из этих значений, является эмпирической интенсивностью отказов, соответствующей данным разового обследования. Она получается в результате «склеивания» кусочков разных функций у (£), взятых на непересекающихся временных интервалах. Значение функции у (/) на г'-ом интервале оценивается по формуле

Обследовано изделий Обнаружено отказов

М./

N2, И »2.1-1

Им, 2

ЛЬ И/,1

В работе показано, что используя выражение (1), значения эмпирической функции распределения можно оценить по формуле

о + Х* (2)

Данные об отказах литых деталей в условиях эксплуатации являются, как правило, цензурированиями выборками, охватывающими лишь незначительную часть интервала изменения значения наработки до отказа. Эти экспериментальные данные одинаково хорошо или плохо могут быть выровнены большим числом распределений. Поэтому при выборе типа выравнивающего распределения необходимо учитывать физическую модель отказа и возможные последствия прогнозирования показателей надежности по неверно выбранной расчетной модели. Исходя из опыта применения и физико-вероятностного обоснования для аппроксимации функции В (/,), для литых деталей грузовых вагонов рекомендуется применение законов распределения, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 - Законы распределения случайных величин

Наименование распределения Функция распределения Параметры распределения Математическое ожидание Дисперсия

Нормальное <т где Ф(...) - функция Лапласа: 1 ' — Ф(0 = — \е 2 с!х 2 *1 £>, = а А> = а М = а Д = а2

Лого-нормальное р\1)=Ф(('е'~а)+0,5, о где Ф(...) - функция Лапласа А = а М= 10 2 о=м2(10е2-1;

Вейбулла-Гнеденко ^ (0 = 1 - е а £>г = в £»2 = 6 М-а-Г^), где Д...) - гамма-функция -(Д^ТТ)Л

В главе рассмотрен порядок определения параметров а и а применительно к распределениям из таблицы 1. Полученная методика была использована в главе 3 для оценки показателей эксплуатационной надежности боковой рамы тележки грузового вагона.

В третьей главе выполнен анализ эксплуатационной надежности боковой рамы тележки на основе данных, полученных отделом надежности ПКБ ЦВ ОАО «РЖД» при поступлении вагонов в деповской ремонт.

Как видно из таблицы 2, порядка 63% всех отказов приходится на возникшие в эксплуатации усталостные трещины. Кроме того, появление устало-

стных трещин является наиболее опасным, так как они могут возникать в зонах недоступных для визуального контроля и их выявление представляет определенные технические затруднения.

Таблица 2 - Основные виды отказов рам

Вид отказа Количество отказов, %

Усталостные трещины 63

Износ поверхностей 36

Деформация 1

На рисунке 2 показаны зоны появления усталостных трещин на боковых рамах тележек грузовых вагонов в эксплуатации.

а) вариант с двутавровым сечением наружного угла буксового проема;

б) вариант с коробчатым сечением наружного угла буксового проема.

Рисунок 2 - Расположение трещин на боковой раме тележки модели 18-100

Количество трещин по опасным зонам боковой рамы в разные годы обследования по данным мониторинга приведено в таблице 3. Здесь позициями обозначены следующие места появления трещин: 1 — наружный угол буксового проема; 2 - внутренний угол буксового проема; 3 — нижний угол рессорного проема; 4 — верхний угол рессорного проема; 5 — надбуксовый проем; 6 — технологическое окно; 7 — наклонный пояс; 8, 9 и 10 — остальные зоны. Из таблицы 3 видно, что наименее надежной зоной боковой рамы является зона буксового проема, на долю которой приходилось до 94,9% всех трещин в 1984 году и до 92,3% в 1994 году. В то же время в 2006 году было зафиксировано 58,7% от общего количества трещин, что существенно ниже, чем было в 1994 году. Очевидно, что это обусловлено изменением конструкции надбуксового проема (варианты а и б на рисунок 2) и хорошо коррелирует с результатами тензометри-ческих испытаний, которые показали, что при переходе на коробчатое сечение надбуксового проема (вариант б), напряжения в надбуксовой зоне снизились на

20—25 %. Снижение доли трещин по надбуксовой зоне, как видно, привело к перераспределению долей трещин по другим зонам боковой рамы.

Таблица 3 - Распределение отказов боковых рам по зонам

Год обследования Распределение трещин по зонам на боковой раме, % от общего числа

1 2 3 4 5 6 7 8, 9,10

1981 15,6 15,0 17,8 14,2 37,2 0,3 - -

1982 18,1 10,8 2,6 1,7 66,6 0,35 - -

1983 19,5 18,8 9,8 3,95 47,4 0.6 - -

1984 36,4 15,7 1,0 3,0 42,8 - 0,25 1,0

1985 27,8 16,9 3,5 4,9 43,3 3,7 - -

1994 35,2 39,6 0,8 0,8 17,5 6,2 - -

2004 27,3 12,7 2,8 6,6 25,0 17,7 4,8 2,6

2005 23,5 10,9 2,2 12,0 28,2 18,0 3,2 1,3

2006 24,8 17,4 3,2 3,9 16,5 22,7 3,6 7,9

Однако надежность всего парка боковых рам в эксплуатации, начиная с 1994 года, не изменилась в лучшую сторону. В 1994 году из общего числа обследованных боковых рам трещины имели около 0,6% в 1994 году, в 2004 году - 1%, а в 2005 году уже более 1,35%. Такой рост можно объяснить стремительным старением парка вагонов. На рисунке 3 приведено распределение боковых рам по сроку эксплуатации в парке грузовых вагонов в 2006 году. Эта ситуация сложилась в результате того, что в период перестройки (в течение 10-15 лет) железные дороги практически не получали новые боковые рамы. Анализируя распределение трещин по зонам, следует особо отметить значительную долю трещин в наружном угле надбуксового проема, где напряжения от нормативных нагрузок не являются максимальными.

1-5

6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-35 35

7,9%

I 3,9%

0,2%

13,9%

16,3%

I 24,4%

I 19,2%

14,2%

0,0% 5,0% 10.0

15,0

20,0% 25,0% 30,0%

Рисунок 3 — Распределение боковых рам по сроку эксплуатации за 2006 год

Анализ эксплуатационных данных показал, что большую роль играют действующие в эксплуатации нагрузки. Так, начиная с 1985 года до 1989 года, Министерством путей сообщения в одностороннем порядке проводился эксперимент по загрузке полувагонов на пять тонн выше трафаретной. В то же время известно, что средний срок службы Тср имеет степенную зависимость от дейст-

вующих в детали амплитуд рабочих динамических напряжений <та, (внешних нагрузок):

Тср~(ааГ- (3)

Поскольку показатель степени пг имеет достаточно большое значение для литых деталей с термообработкой - порядка 4 согласно Нормам, а при усталостных испытаниях от 5 до 8 и более - то даже незначительное превышение нормативной нагрузки существенным образом должно было сказаться на увеличении числа повреждений боковой рамы. Полученная в эти годы с железных дорог информация (таблица 4) свидетельствует о значительном росте повреждаемости рам, причем данная тенденция прослеживается для деталей различных сроков службы, что указывает на то, что именно сверхнормативные нагрузки явились основным фактором значительного увеличения числа отказов. Поэтому, вопросам динамической нагруженности деталей следует уделять пристальное внимание.

Таблица 4 - Количество боковых рам с усталостными трещинами

Годы обсле- Количество забракованных деталей по годам постройки, в % от числа

дования боко- осмотренных

вых рам до 1964 года 1964-1973 гг. после 1973 года

1984 0,673 0,085 0,026

1985 0,602 0,085 0,015

1986 1,14 0,207 0,053

1987 2,03 0,380 0,120

1988 2,52 0,366 0,083

1989 3,27 0,496 0,105

При помощи методики, разработанной в главе 2, были получены оценки вероятности отказа (2) по всем зонам боковой рамы по данным мониторинга 2006 года. Было установлено, что опытные данные об отказах боковых рам хорошо аппроксимируются лого-нормальным законом.

Полученные параметры лого-нормального распределения составили: для первой зоны а — 3,89; а = 0,97; для второй зоны а = 5,23; а = 1,37; для третьей зоны а = 9,20; а = 2,35; для четвертой зоны а = 5,08; а = 1,48; для пятой зоны а = 3,45; о = 0,93; для шестой зоны а = 4,63; о = 1,33; для седьмой зоны а = 7,79; а = 2,15. Рассчитанные величины а и а были использованы в главе 4 при разработке методики оценки эксплуатационных нагрузок.

Таким образом, имея по результатам эксплуатации точечные характеристики выборки сроков службы боковых рам, можно непосредственно переходить к определению параметров лого-нормального закона по формулам: а = 1ёМ{1)~ 0,493 + У2( г;]; (4)

о = 0,645 + (5)

где У{() - коэффициент вариации выборки; М(() - математическое ожидание выборки.

Четвертая глава посвящена разработке методики расчета динамической нагруженности литых деталей в эксплуатации.

Предварительно вычисляются амплитудные нагрузки, действующие в вертикальных и горизонтальных плоскостях и эквивалентные по повреждающему воздействию реальному спектру нагружения детали в эксплуатации. Полученные нагрузки в дальнейшем используются при оценке усталостной долговечности боковой рамы и в качестве амплитудных нагрузок при проведении стендовых усталостных испытаний.

Определение нагрузок эквивалентных эксплуатационным проводится по следующему алгоритму. С использованием результатов полных усталостных и стендовых тензометрических испытаний определяется распределение плотности вероятности отказа боковой рамы /с(а)при базовом числе циклов испытаний Ыб = 107 в зависимости от действующих напряжений С согласно формуле:

(в-с)2

где с и й? - параметры распределения.

В работе показано, что расчетную вероятность отказа как интегральную функцию, используя плотность распределения (6), можно получить по формуле

Р(а„>а) = I /с(ст)ЛУ, (7)

О

где Р(рэу > о) - теоретическая вероятность отказа детали для базы испытаний И5 циклов;

аэ] - амплитудное напряжение, эквивалентное по разрушающему действию эксплуатационным, действующим на деталь для базы испытаний N0 циклов, для каждой из у зон детали, определяется по формуле:

(8)

где ст,- - средние эксплуатационные амплитуды напряжений в /-ой зоне детали аналога;

/- частота изменения динамических напряжений;

N0 - число циклов, соответствующее точке перегиба кривой усталости в двойных логарифмических координатах lgOj (поскольку кривые усталости

литых деталей тележек грузовых вагонов, изготовленных из низколегированной стали, не имеют точки перегиба, то условно принимается Лг0 = Лг6= 10 циклов); кф-коэффициент форсирования (запаса прочности).

Напряжения су из формулы (10) можно представить в виде:

ах = 2ст,г=Е к-гЪ, (9)

1 /

где Р1 - величина амплитудной нагрузки, эквивалентной по повреждающему действию эксплуатационной, приложенной в г'-ой точке детали;

О/,- - величина амплитудного напряжения в ^'-ой зоне детали от действия амплитудной эквивалентной силы Рь приложенной в г'-ой точке детали; кр - коэффициент пропорциональности между напряжением о,-,- ву'-ой зоне детали от действия амплитудной эквивалентной силы Рь приложенной в г'-ой точке детали.

Нагрузки, действующие на боковую раму во время ее работы, были разделены на: продольные, поперечные и вертикальные (рисунок 4):

1. Вертикальная - опора на буксовые проемы, нагружение на нижний пояс рессорного проема перпендикулярно плоскости пути (Рзакр1, Рзакр 5, РвертЗ)•

2. Поперечная - нагружение по нижнему поясу рессорного проема перпендикулярно направлению движения вагона, закрепление в буксовых проемах

3. Сила от распора фрикционными клиньями вдоль движения вагона (Рпр4,

4. Продольная на растяжение рамы, закрепление за вертикальную внутреннюю поверхность рессорного проема в районе фрикционных клиньев, нагружение на наружную вертикальную опору буксового проема вдоль движения вагона (Рзакр 3, РпрУ).

5. Продольная на сжатие рамы, закрепление за вертикальную внутреннюю поверхность рессорного проема в районе фрикционных клиньев, нагружение на внутреннюю вертикальную опору буксового проема вдоль движения вагона (Рзакр 2, Рпр2).

Рисунок 4 - Расчетные нагрузки, действующие на боковую раму

Здесь вертикальные нагрузки имитируют следующие виды эксплуатационных нагрузок: сила тяжести брутто; вертикальная составляющая от сил инерции при торможении; вертикальная динамическая нагрузка; вертикальная добавка от продольной силы инерции кузова при осаживании; вертикальная составляющая силы, возникающей от наклона кузова при просадке рессорного комплекта.

Поперечные нагрузки имитируют следующие виды эксплуатационных нагрузок: боковая сила от направляющих усилий рельсов в кривой; поперечная

составляющая продольной квазистатической силы; рамная сила; боковая сила, возникающая вследствие возвышения наружного рельса в кривой.

Продольные нагрузки имитируют следующие виды эксплуатационных нагрузок: сила инерции массы колесной пары; продольная нагрузка при торможении; продольная сила, возникающая от трения между колесами и рельсами в кривой.

Оценивая эксплуатационную вероятность отказа, воспользовавшись главами 2 и 3, видно, что опытные данные об усталостных отказах боковых рам хорошо аппроксимируются лого-нормальным законом:

(10)

0,5,

а

где Ф(...) — функция Лапласа, имеющая вид

1 ?

Ф(0 = 2 Лх. (11)

2к о

Как видно из формул (10) и (11), эксплуатационная вероятность отказа (10) в развернутом виде имеет следующий вид:

Ы'-а

I е~^~<£с + 0,5. (12)

О

В то же время вероятность отказа по /-ой зоне при действии неизвестных амплитудных усилий Р1ь согласно (6)-(9), может быть представлена как

* 1

I 0

е 2 ¿¿с+ 0,5.

(13)

Сравнив вероятности (12) и (13) видим, что у них различаются только пределы интегрирования. Учитывая это, а так же то, что при одновременном действии амплитудных усилий Р;, их одинаковой частоте и одной величине среднего напряжения для всех рассматриваемых мест отливки, равенство выражений (12) и (13) должно выполняться для каждой изу-ой зон боковой рамы, получим следующую систему уравнений

ЫО-а, _(*„•■?, +к12-Р2 +...+ки-Р, )-Ч1-с

¿1 с1

_(.к21 • Т\ + к22 ■ Р2 ■ + к2 ,-Р,У ■ Щк-с

ь2 <1

■Ц +кп-Р2 .+кгр,у

(14)

Рассчитанные нагрузки Р1 по формуле (14) дают оценку динамической нагруженности литых деталей тележки в эксплуатации без учета их размерности. Подставив полученные усилия в формулу (7), получаем алгоритм оценки

усталостной долговечности детали-аналога. Полученный алгоритм был использован в главе 5 для оценки нагруженности и обоснования мероприятий по повышению надежности боковой рамы тележки грузового вагона.

В пятой главе рассмотрены вопросы повышения усталостной долговечности боковой рамы на основе разработанных методик оценки эксплуатационной надежности и динамической нагруженности, которые позволяют повысить точность оценки ресурса на этапах проектирования и изготовления детали.

По методике, разработанной в четвертой главе, была произведена оценка амплитудных нагрузок, эквивалентных по разрушающему действию эксплуатационным. Путем нахождения коэффициентов для системы уравнений (14) и ее решения, были получены соотношения величин амплитудных нагрузок, которые представлены в таблице 5. Система решалась графически путем подбора усилий Р{. Для удобства минимальная нагрузка принята за единицу отсчета.

Таблица 5 - Соотношение величин эквивалентных нагрузок

Нагрузка р 1 пр2 Р верш 3 РПр4 р бок 5 р бок 6

Величина 3,2 Р5 3,2 Р5 20 Р5 2,96 Р5 - 4 Р5

Размерность найденных нагрузок определяется в зависимости от принятых величин частоты нагружения, числа циклов и коэффициента запаса (8). Результаты показали, что система уравнений (12) имеет численное решение в случае приложения нагрузок Р„р0д1 и Р„роь4 не равномерно по всей опорной поверхности, а только к наружной вертикальной кромке, то есть со смещением.

Оказалось, что в этом случае вероятности отказа, рассчитанные по формуле (13), качественно повторяют картину распределения эксплуатационных вероятностей. Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что причиной подобного нагружения боковой рамы в эксплуатации является нежесткая в плане конструкция тележки, что заставляет работать надрессорную балку и колесные пары в качестве поперечных и продольных тяг. В то же время их связь с боковой рамой имеет полужесткий характер, что влечет за собой ударные нагрузки в местах кинематических связей. Таким образом, при разработке перспективных конструкций ходовых частей необходимо учесть неблагоприятные условия работы литых деталей в существующих конструкциях тележек, предусмотрев, например, диагональные связи между боковыми рамами или колесными парами или упругие элементы в местах соединения деталей.

По результатам выполненных расчетов, в работе предложена уточненная схема усталостных стендовых испытаний боковой рамы (рисунок 5). При испытаниях деталь нагружается амплитудными нагрузками, соотношение между которыми определяется в соответствии с таблицей 5 и рисунком 4. Размерность нагрузок определяется в зависимости от принятых величин частоты нагружения, коэффициента форсирования, среднего напряжения по каждой из зон боковой рамы и многих других. Подобные величины определяются исходя из конструктивных ограничений конкретного стенда. При этом боковая рама

может рассматриваться как система с последовательным соединением элементов, где под элементами подразумеваются зоны изломов детали. Проведенный анализ показал, что вероятность безотказной работы боковой рамы Рг соответствует следующему выражению:

Р2~тт (рД (15)

где Р1 - вероятность безотказной работы наименее надежного элемента.

Нагружатель

Вертикальная

Крутящие и поперечные нагрузки

Рисунок 5 — Схема уточненных стендовых усталостных испытаний

При этом Р1 можно рассчитывать по формуле (15) в случае, если предположить, что принят минимальный предел выносливости. Если взять в качестве исходных данных режим работы стенда при проведении испытаний по действующей в настоящее время методике, но по схеме на рисунке 5, а так же, учитывая N6 = N0, то получим амплитудные величины напряжений, которые необходимо создать в зонах боковой рамы согласно таблице 6. Напряжения в таблице 6 были получены без учета коэффициента запаса прочности. Воспользовавшись разработанной методикой можно рассчитать нагрузки, которые необходимо приложить при испытаниях при любом выбранном режиме работы стенда. Рассчитанные таким образом нагрузки и другие величины при проведении усталостных испытаний по разработанной методике позволят нагружать на стенде все опасные зоны боковой рамы, получая характер усталостных по-

вреждений как в эксплуатации, а значит, и повысить точность оценки усталостной долговечности детали.

Номер зоны боковой рамы

Амплитудная величина напряжения, МПа

Соотношение амплитуд напряжений

1,26а3

1,17 с3

1,27 а3

1,37 о3

Таблица 6 - Амплитудные величины напряжений при испытаниях

В работе на примере внутреннего угла буксового проема, рассмотрены варианты изменения конструкции боковой рамы, направленные на повышение усталостной долговечности. На рисунке 6а показана серийная боковая рама, где на выносном виде представлена рассматриваемая зона. На рисунке 66 и 6в представлены полученные поля распределений эквивалентных напряжений по Мизесу и их значения при воздействии на деталь сочетания нагрузок согласно таблицам 5 и 6.

а) геометрия узла; б) поля напряжений по Мизесу; в) шкала напряжений (значения приведены в Н/м2).

Рисунок 6 - Внутренний угол буксового проема серийной рамы

Были просчитаны многочисленные варианты усиления зоны буксового угла: с постановкой ребер, утолщениями и другие. Наиболее эффективный из всех рассмотренных вариантов изменения конструкции показан на рисунке 7а.

На рисунках 76 и 7в представлены эквивалентные напряжения по Мизесу для детали. При том, что действующие нагрузки остались такие же, как и для варианта на рисунке 6, видно, что напряжения снизились на 16 МПа, что составляет 19,5 % от первоначальной величины.

М553е8 1,0915е8 7,2767е7 3,6383е7 18,317

а) геометрия узла; б) поля напряжений по Мизесу; в) шкала напряжений (значения указаны в И/м2).

Рисунок 7 - Усиленный внутренний угол буксового проема

Для оценки изменившихся показателей надежности внутреннего угла буксового проема (рис. 6 и 7) воспользуемся формулой (8), найдя вероятности отказа для обоих вариантов конструкции, приняв те же допущения, что и при расчетах данных в таблицах 5 и 6. Полученные значения вероятностей отказа для серийной и усиленной конструкции на базовом числе циклов составят соответственно Рсер(Яб) = 0,013 и Русш(Ыб) = 0,0013. Таким образом, рассмотренный алгоритм действий позволяет оценить и повысить усталостную долговечность любой зоны детали, а значит быстро и эффективно решить задачу повышения надежности боковой рамы в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований получены следующие выводы и рекомендации:

1 Разработана методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей по данным эксплуатации, которая может быть использована для анализа данных разового обследования технического состояния деталей.

2 Выполнен анализ эксплуатационной надежности боковой рамы тележки грузового вагона, который показал, что основной причиной отказа боковой рамы является появление усталостных трещин.

3 Установлено, что опытные данные об отказах литых деталей вагонов хорошо аппроксимируются лого-нормальным законом и определены его пара-

метры, что позволяет оценивать любую интересующую нас характеристику надежности.

4 Разработана методика расчета динамической нагруженности литых деталей тележки в эксплуатации. Полученные зависимости позволяют определить действующие на боковую раму амплитудные нагрузки, эквивалентные по повреждающему действию эксплуатационным.

5 Рассмотрены вопросы повышения усталостной долговечности боковой рамы на этапах проектирования и изготовления на основе разработанных методик оценки эксплуатационной надежности и динамической нагруженности. Предложены варианты изменения конструкции боковой рамы, направленные на снижение действующих в эксплуатации напряжений в зоне внутреннего угла буксового проема.

6 Получена схема приложения к раме тележки динамических нагрузок, эквивалентных эксплуатационным.

7 Разработана методика усталостных стендовых испытаний детали, в которой предложено нагружать боковую раму найденными амплитудными нагрузками.

8 Предложена техническая реализация стенда для проведения усталостных испытаний боковой рамы, учитывающая найденные динамические нагрузки, оказывающие такое же повреждающее воздействие, что и реальный спектр эксплуатационного режима нагружения.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в печатных изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ:

1. Пранов В. А. Анализ повреждаемости боковых рам тележек грузовых вагонов в эксплуатации [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов // Транспорт Урала. - 2007. - №4(15). - С. 65-69.

2. Пранов В. А. Методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей тележки грузового вагона [Текст] // Транспорт Урала. - 2011. - №2 (29).-С. 56-61.

3. Пранов В. А. Повышение точности оценки ресурса боковой рамы тележки грузового вагона по результатам усталостных стендовых испытаний [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов // Транспорт Урала. - 2012. - №1 (32).-С. 56-61.

Публикации в прочих изданиях:

4. Пранов В. А. Оценка надежности боковых рам по данным мониторинга их технического состояния [Текст] // Безопасность движения, совершенствование конструкции вагонов и ресурсосберегающие технологии в вагонном хозяйстве: сб. научн. тр. / Под ред. проф. Смольянинова A.B. - Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2010. - Вып. 76 (159). - С. 79-82.

5. Пранов В. А. Анализ технических решений по тележке грузовых вагонов, направленных на повышение межремонтного пробега [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Екатеринбург, 2006 г. - 6 с. - Деп. в ТЭИ ВНИИАС 07.04.06, №6478-жд05.

6. Пранов В. А. Исследование эксплуатационной надежности боковой рамы тележки модели 18-100 [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов / Безопасность движения поездов: труды VIII научно-практической конференции: в 2 ч. -М.: Изд-во МИИТ, 2007. -Ч. 1. - С. VI-17.

7. Пранов В. А. Расчетные методы оценки прочности литых деталей вагонов [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов / Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития: материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 130-летию Свердловской железной дороги. - Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2008. - С. 220-221.

8. Пранов В. А. Некоторые вопросы определения ресурса боковых рам [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов / Безопасность движения, совершенствование конструкции вагонов и ресурсосберегающие технологии в вагонном хозяйстве: сб. научн. тр. / Под ред. проф. Смольянинова А. В. - Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2008. - Вып. 61 (144). - С. 56-61.

9 Пранов В. А. Анализ повреждаемости боковых рам тележек грузовых вагонов в эксплуатации [Текст] / А. В. Смольянинов, В. А. Пранов / Проблемы вагоностроения, технического обслуживания и ремонта вагонов и городского рельсового транспорта: коллективная монография / Под ред. проф. В.Ф. Лапшина. - Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2011 г. - С. 38^14.

10 Пранов В. А. Снижение нагруженности литых деталей в перспективных тележках [Электронный ресурс] /. А. В. Смольянинов, В. А. Пранов / Транспорт XXI века: исследования, инновации, инфраструктура: материалы на-учн.-техн. конф., поев. 55-летию УрГУПС: в 2 т. / Уральский гос. ун-т путей сообщения. - Электрон, дан. - Екатеринбург, 2011. - №97 (180), т. I. - С. 160164. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).

ПРАНОВ ВАДИМ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Подписано к печати 20.04.2012 г. Формат бумаги 60х84 1/16 Объем 1,3 п.л.

Тираж 100 экз. Заказ 105

Издательство УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ФОРМУЛИРОВКА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ исследований в области расчета нагруженности и долговечности деталей и узлов железнодорожного подвижного состава

1.2 Формулировка и постановка задач исследования.

2 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ВАГОНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ РАЗОВОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ИХ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ.

2.1 Выбор плана испытаний.

2.2 Выбор закона распределения.

2.3 Методика оценки эксплуатационной надежности.

2.4 Выводы.

3 АНАЛИЗ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА.

3.1 Анализ данных, полученных из опыта эксплуатации боковой рамы тележки грузового вагона.

3.2 Оценка надежности боковой рамы в эксплуатации.

3.3 Выводы.

4 МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЖЕННОСТИ И

УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЛИТЫХ ДЕТАЛЕЙ ТЕЛЕЖЕК ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ.

4.1 Анализ результатов усталостных стендовых испытаний боковых рам.

4.2 Методика оценки усталостной долговечности литых деталей вагонов

4.3 Методика оценки динамической нагруженности боковой рамы в эксплуатации.

4.4 Выводы.

5 ПОВЫШЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БОКОВОЙ

РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА.

5.1 Оценка и анализ динамической нагруженности боковой рамы в эксплуатации.

5.2 Повышение усталостной долговечности боковой рамы по результатам уточненных стендовых испытаний.

5.3 Повышение надежности боковой рамы путем снижения ее динамической нагруженности в перспективных конструкциях тележек грузовых вагонов.

5.4 Повышение усталостной долговечности боковой рамы путем снижения напряженного состояния ее опасных зон с учетом динамической нагруженности в эксплуатации

5.5 Выводы.

Актуальность темы. В настоящее время основными ходовыми частями, подкатываемыми под грузовые вагоны, являются тележка модели 18-100 и ее модификации. Благодаря простоте конструкции (основные несущие элементы - две боковые рамы и надрессорная балка), обслуживания и ремонта, она эксплуатируется на протяжении уже многих десятилетий. При этом, как показывают многочисленные исследования и обширный опыт эксплуатации, несмотря на проведенные за это время изменения конструкции ходовых частей, боковые рамы тележки подвержены повреждениям в виде усталостных трещин, а одной из причин этого являются большие значения амплитудных напряжений, возникающих в различных зонах отливок в процессе эксплуатации.

Таким образом, несмотря на проводимые заводами-изготовителями мероприятия, продолжает оставаться актуальным вопрос повышения усталостной долговечности боковой рамы тележки грузовых вагонов. Чтобы сделать это, необходимо знать все действующие динамические эксплуатационные нагрузки, однако, нормативных рекомендаций для их оценки в развернутом виде нет. Действующая методика усталостных стендовых испытаний, которая позволяет оценить предел выносливости натурных деталей на этапе изготовления, предусматривает нагружение литых деталей только вертикальной нагрузкой, что не соответствует реальному нагружению этих деталей в эксплуатации. Такая схема нагружения позволяет оценивать сопротивление усталости угла буксового проема, нижнего угла рессорного проема и наклонного пояса, так как только по этим зонам происходит разрушение боковой рамы при подобных испытаниях. В то же время, как показывает опыт, по остальным зонам суммарное количество усталостных трещин в эксплуатации значительно больше.

Следовательно, актуальной становится и разработка методики оценки динамических нагрузок, эквивалентных эксплуатационным. Зная эти нагрузки, можно воссоздать такое нагружение боковой рамы амплитудными нагрузками, которое по повреждающему воздействию будет эквивалентно всему спектру переменного нагружения детали за весь срок службы. Это позволит быстро, эффективно и до начала серийного производства провести работы по повышению усталостной долговечности детали.

Целью диссертационной работы является повышение усталостной долговечности боковой рамы тележки путем разработки и применения расчетно-экспериментальных методик оценки эксплуатационной надежности, динамических эксплуатационных нагрузок, уточненной методики проведения усталостных испытаний и на их основе совершенствование конструкции детали.

За последнее время разработано большое количество вариантов конструктивных улучшений литых деталей тележек грузовых вагонов, часть из них реализована, но большая часть остается лишь в виде опытных образцов. Кроме того, несмотря на проводимые мероприятия, в эксплуатации продолжают возникать усталостные трещины в указанных деталях. Поэтому продолжает сохраняться актуальность работы по дальнейшему повышению надежности боковых рам. В диссертационной работе для достижения сформулированной цели были поставлены и решены следующие основные задачи.

1. Создать конечно-элементную модель, позволяющую оценить напряжения, действующие в разных зонах боковой рамы.

2. Разработать методику оценки надежности литых деталей тележек по данным разового обследования технического состояния вагонов в эксплуатации. На основе разработанной методики выполнить анализ эксплуатационной надежности боковых рам и рассчитать вероятность отказа деталей по опасным зонам.

3. Создать методику оценки динамической нагруженности литых деталей в условиях общесетевой эксплуатации.

4. Разработать уточненную методику усталостных стендовых испытаний.

5. Выполнить апробацию разработанных расчетных моделей и методик на примере повышения усталостной долговечности боковой рамы.

Методы исследования. Решение поставленных задач проводилось путем комбинирования аналитических методов, основанных на теории надежности, теории эксперимента, численного моделирования и использования данных натурных испытаний.

Научная новизна работы заключается в следующем.

1. Разработана методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей тележек, позволяющая оценивать показатели по данным разового обследования.

2. Использован системный подход при разработке методики оценки динамической нагруженности литых деталей, позволяющий определять амплитудные нагрузки, которые по повреждающему воздействию эквивалентны всему спектру переменного нагружения деталей за весь срок службы, основанный на результатах статистических данных, натурного обследования, стендовых испытаний, аналитических методах и методах численного моделирования.

3. На основе полученных амплитудных динамических нагрузок разработана уточненная методика усталостных стендовых испытаний, позволяющая при нагружении боковой рамы воссоздать полную картину напряженного состояния в эксплуатации.

Практическая ценность.

1. Установлен закон распределения наработки до отказа боковых рам в эксплуатации и определены его параметры, что позволяет оценивать любую интересующую характеристику надежности.

2. Получена методика оценки динамической нагруженности литых деталей в эксплуатации, позволяющая оценить действующие амплитудные нагрузки, эквивалентные по повреждающему действию эксплуатационным, за весь срок службы.

3. Предложена уточненная схема нагружения и стенд для проведения усталостных испытаний боковой рамы тележки.

4. Даны практические рекомендации по повышению усталостной долговечности боковой рамы.

Результаты исследования были использованы на ОАО «НПК «Уралва-гонзавод» при разработке методики и стенда для проведения усталостных испытаний литых деталей тележки грузового вагона (см. Приложение А).

На защиту выносится.

1 Методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей по данным разового обследования технического состояния.

2 Методика оценки амплитудных нагрузок, действующих на литые детали тележки, которые по повреждающему действию эквивалентны реальному спектру нагружения в эксплуатации.

3 Методика и стенд для проведения усталостных испытаний боковой рамы тележки грузового вагона.

Достоверность полученных результатов подтверждается результатами экспериментальных исследований усталостной долговечности, статического напряженного состояния боковой рамы. Полученная погрешность опытных и расчетных значений напряжений в боковой раме не превышает 10%. В качестве источника информации для оценки эксплуатационной надежности литых деталей вагонов использовались результаты ежегодных (разовых) обследований технического состояния вагонов при поступлении вагонов в деповской ремонт. При этом объем используемой выборки обеспечивает достоверность результата с доверительной вероятностью не ниже 0,99.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на следующих конференциях и семинарах: Международной научнопрактической конференции «Безопасность движения поездов», г. Москва

2007 г.); Международной научно-практической конференции «Инновации на 8 транспорте: наука, практика, образование», г. Нижний Тагил (2009 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития», г. Екатеринбург (2008 г.); научно-технических конференциях «Молодые ученые транспорту», г. Екатеринбург (2005-2010 гг.); научно-техническом совете ОАО «НПК «Уралвагонзавод» (2011 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в 10 печатных работах, из которых 3 статьи в журнале, входящем в Перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованной литературы, состоящего из 153 наименований, и приложения. Содержит 115 страниц машинописного текста, 47 рисунков, 20 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

В результате проведенных исследований получены следующие выводы и даны рекомендации:

1. Разработана методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей по данным эксплуатации, которая может быть использована для анализа данных разового обследования технического состояния деталей.

2. Выполнен анализ эксплуатационной надежности боковой рамы тележки грузового вагона, который показал, что основной причиной отказа боковой рамы является появление усталостных трещин, а задача повышения ее усталостного сопротивления является актуальной.

3. Установлено, что опытные данные об отказах литых деталей вагонов хорошо аппроксимируются лого-нормальным законом и определены его параметры, что позволяет оценивать любую интересующую нас характеристику надежности.

4. Разработана методика расчета динамической нагруженности литых деталей тележки в эксплуатации. Полученные зависимости позволяют определить эквивалентные амплитудные нагрузки, действующие на боковую раму.

5. Рассмотрены вопросы повышения усталостной долговечности боковой рамы на этапах проектирования и изготовления на основе разработанных методик оценки эксплуатационной надежности и динамической нагруженности. Предложены варианты изменения конструкции боковой рамы, направленные на снижение действующих в эксплуатации напряжений в зоне внутреннего угла буксового проема.

6. Разработана методика усталостных стендовых испытаний детали, в которой предложено нагружать боковую раму найденными амплитудными нагрузками, эквивалентными эксплуатационным.

7. Получена схема и определены места приложения к раме тележки динамических нагрузок, эквивалентных по повреждающему действию эксплуатационным.

8 Предложена техническая реализация стенда для проведения усталостных испытаний боковой рамы, учитывающая найденные амплитудные нагрузки, оказывающие такое же повреждающее воздействие, что и реальный спектр эксплуатационного режима нагружения.

1. Лосев Д.Н. Итоги работы вагонного хозяйства за 2010 год // Вагоны и вагонное хозяйство. 2011. - №1 (25). - С. 2-4.

2. Смольянинов A.B. Пранов В.А. Анализ технических решений по тележке грузовых вагонов, направленных на повышение межремонтного пробега / Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2006 г. - 6 с. -Деп. в ТЭИ ВНИИАС 27.04.06, №6478-жд06.

3. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

4. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. - 319 с.

5. Секулович М. Метод конечных элементов / Пер. с серб. Ю.Н. Зуева; под ред. В.Ш. Барбакадзе. М.: Стройиздат, 1993. - 664 с.

6. Смольянинов A.B., Пранов В.А. Анализ повреждаемости боковых рам тележек грузовых вагонов в эксплуатации // Транспорт Урала. 2007. -№4 (15).-С. 65-69.

7. Надрессорные балки и боковые рамы литые двухосных тележек грузовых вагонов колеи 1520 мм. Методики испытаний на усталость. М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 2000. -13 с.9Блохин Е.П., Манашкин Л.А. Динамика поезда. М.: Транспорт, 1982.-222 с.

8. Богомаз Г.И. Динамика железнодорожных вагонов-цистерн. Киев: Наук. Думка, 2004. - 223 с.

9. Вериго М.Ф. Коган А .Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.: Транспорт. 1986. - 559 с.

10. Вершинский C.B., Данилов В.Н., Хусидов В.Д. Динамика вагона / Под ред. C.B. Вертинского. М.: Транспорт, 1991. - 360 с.13Гарг В.К. Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава. М.: Транспорт, 1998. - 389 с.

11. Лазарян В.А. Динамика вагонов. М.: Транспорт, 1964. - 250 с.15Павлюков А.Э. Прогнозирование нагруженности ходовых частей грузовых вагонов повышенной грузоподъемности методами имитационного моделирования: дис. д.т.н. Екатеринбург: УрГУПС, 2002. - 372 с.

12. Погорелов Д.Ю. Введение в моделирование динамики систем тел. -Брянск: Изд-во БГТУ. 1997. 155 с.

13. Соколов М.М., Хусидов В.Д., Минкин Ю.Г. Динамическая нагру-женность вагона. М.: Транспорт, 1981. - 296 с.

14. Котуранов В.Н., Хусидов В.Д., Устич П.А., Быков А.И. Нагружен-ность элементов вагонов. М.: Транспорт, 1991. - 238 с.

15. Ушкалов В.Ф., Резников Л.М., Редько Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей. Киев: Наук. Думка, 1982. - 360 с.

16. Хохлов A.A. Динамика сложных механических систем. М.: МИ-ИТ, 2002. -172 с.

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

18. Пранов В.А. К вопросу прочности кузова полувагона при разгрузке его вибромашинами / Смольянинов A.B.; Уральский гос. ун-т путей сообщения. Екатеринбург, 2005 г. - 6 с. - Деп. в ОИ ТЭИ ВНИИАС 30.06.05. №6471-жд05.

19. Пранов В.А. Сохранность полувагонов при их разгрузке вибромашинами// Молодые ученые транспорту: труды VI межвузовской научнотехнической конференции. Екатеринбург: УрГУПС, 2005. - С. 118-124.101

20. Г.К. Сендеров, П.Р. Лосев, С.А. Другаль. Сохранность вагонов при погрузочно-разгрузочных и маневровых работах. М.: Транспорт, 1978. -158 с.

21. Богомаз Г. И. В. А. Волков, М. Б. Соболевская. Динамическая на-груженность элементов конструкций вагонов-цистерн при аварийных ударах в днище // Транспорт: Сборник научных работ. Днепропетровск: ДИИТ, 2000.-Вып. 6.-С. 48-51.

22. Смольянинов А. В. Нагруженность и методы расчета защиты при аварийных ситуациях котлов цистерн для опасных грузов: автореферат дис. д. т. н. -М.: МИИТ, 1991.-42 с.

23. Блохин Е. П. и др. Расчет грузовых вагонов на прочность при ударах: учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. Е. П. Блохина. М.: Транспорт, 1989. - 229 с.

24. Харитонов Б. В. Пути снижения повреждаемости боковых рам тележек грузовых вагонов на сортировочных горках: дис. к. т. н. М.: МИИТ, 1999.-132 с.

25. Анисимов П.С. Влияние конструкции и параметров тележек на износ колес и рельсов // Ж.д. транспорт. 1999. - № 6. - С. 38-42.

26. Пермяков A.A. Безопасность движения вагона в кривых участках пути при различных технических состояниях системы вагон-путь: автореферат дис. к.т.н. Екатеринбург: УрГУПС, 2004. -175 с.

27. Петров Г.И. Оценка безопасности движения вагонов при отклонениях от норм содержания ходовых частей и пути: автореферат дис. д.т.н. -М.: МИИТ, 2000.-187 с.

28. Доронина И.И. Влияние изменений углов перекоса и параллелогра-мирования тележек грузовых вагонов на боковой износ гребней колес и рельсов в кривых малого радиуса: автореферат дис. к.т.н. Хабаровск: ДГУПС, 2002. -188 с.

29. Дидова Е.Б. Расчетные неровности железнодорожного пути в математическом моделировании при исследованиях и проектировании вагонов // Вестник ВНИИЖТ. 1998. -№ 6. - С. 66-67.

30. Сирина Н.Ф. Оценка влияния конструкции и технического состояния вагона на интенсивность изнашивания гребней колес: автореферат к.т.н. -Екатеринбург: УрГАПС, 1997. 125 с.

31. Богомаз Г.И. и др. Влияние состояния ходовых частей экипажа на его динамические характеристики // Подвижной состав XXI века : идеи, требования, проекты: сб. науч. статей. СПб: ПГУПС, 2005. -С. 154—160.

32. ЗбМалинский C.B. Модели возмущений для расчетов динамической нагруженности подвижного состава железных дорог: автореферат к.т.н. М.: МИИТ, 1989.-23 с.

33. Строгова О.И. Обоснование параметров тележек грузовых вагонов, обеспечивающих снижение горизонтальных сил в кривых: автореферат дис. к.т.н. -М.: МИИТ, 1991. 19 с.

34. Гореленков А.И. Разработка метода оценки нагруженности грузового вагона продольными силами в реальных условиях его эксплуатации: автореферат к.т.н. -Брянск: БГТУ, 1996. 21 с.

35. Кудрявцев H.H. В.Н. Белоусов, Т.П. Бурчак. Определение вертикальных возмущений, вызывающих колебания обрессоренных частей вагона при движении по рельсовому пути // Вестник ВНИИЖТ. -1982. № 5. - С. 33 -35.

36. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. М.: Машиностроение, 1985. - 232 с.

37. Шор Л.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. М.: Советское радио, 1968. - 288 с.

38. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. -М.: Машгиз, 1960. 176 с.

39. ГОСТ 27.301-95 Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения.

40. СТ СЭВ 1190-78. Правила проверки согласия опытного распределения с теоретическим.

41. РД 50-690-89. Методические указания. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным.

42. ОСТ 24.190.02. Надежность изделий подъемно-транспортного машиностроения.

43. ГОСТ 27.503-81. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Методы оценки показателей надежности.

44. ГОСТ 27. 410-87 Надежность в технике. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность.

45. РД 50-639-87. Надежность в технике. Расчет показателей надежности. Общие положения.

46. РД 50-639-87. Надежность в технике. Методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным.

47. Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями. -М.: Изд. Иностр. лит., 1986 г. 664 с.

48. ГОСТ 11.005-74. ПС. Правила определения оценок и доверительных границ для параметров экспоненциального распределения и распределения Пуассона.

49. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах / Пер. с англ. Коваленко Е.Г. М.: Мир, 1969. - 400 с.

50. Липкин М.И. Кривые распределения в экономических исследованиях. М.: Статистика, 1972. - 149 с.

51. РД 50-705-91. Методические указания. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Планирование и статистическая обработка результатов статических испытаний на усталость.

52. Сборник задач по теории надежности / Под редакцией Половко А.Н. и Маликова И.М. М.: Советское радио, 1972. - 226 с.

53. Гнеденко Б.В., Беляев Б.К., Соловьев А.Д., Математические методыв теории надежности. М.: Наука, 1965. - 524 с.104

54. Кубарев А.И. Надежность в машиностроении. М.: Изд-во стандартов, 1973.-264 с.

55. Беляев Ю. К., Богатырев В. А., Болотин В. В. и др. Надежность технических систем: справочник. M.: Радио и связь, 1985. - 608 с.

56. Болотин В.В. Статистические методы в строительной механике. -М.: Стройиздат, 1965. 279 с.

57. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность: справочник М.: Машиностроение, 1985. - 224 с.

58. Павлова Г. А., Радченко В. П. Прогнозирование индивидуальной надёжности элементов конструкций при ползучести на стадии эксплуатации по лидеру // Изв. вузов. М.: Машиностроение, 1989. -№11. -С. 23-27.

59. Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение / Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. 624с.

60. Сервисен C.B., Когаев В.П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность: руководство и справочное пособие / Под редакцией Серенсена C.B. М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.

61. Трощенко В.Т. Деформирование и разрушение металлов при многоцикловом нагружении. Киев: Наукова думка, 1981. - 342 с.

62. Миронов В.И. Способы оценки долговечности конструкций с учетом деградационных свойств материала // Математическое моделирование и краевые задачи: труды пятой Всероссийской научной конференции с международным участием. Самара: СамГТУ, 2008. - С.183—187.

63. Почтенный Е.К. Прогнозирование долговечности и диагностика усталости машин. М.: Наука и техника, 1983. - 246 с.

64. Кубарев А.И., Панфилов Е.А., Хохлов Б.И. Надежность машин, оборудования и приборов бытового назначения. М.: Легпромбытиздат, 1987.-336 с.

65. Решетов Д.Н., Иванов A.C., Фадеев В.З. Надежность машин: учебное пособие для машиностроит. спец. вузов / Под ред. Д.Н. Решетова. М.: Высш. шк., 1988.-238 с.

66. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. -М.: Мир, 1980.-351 с.

67. Серенсен C.B., Козлов Л.А. Характеристики нестационарной на-груженности и определение запаса прочности // Вестник машиностроения. -1964.-№6.-С. 5-10.

68. Когаев В.П. Расчетная оценка пределов выносливости деталей машин // Вестник машиностроения. 1972. - № 1. - С. 11-14.

69. Когаев В.П. Расчет деталей машин на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1976. - 364 с.

70. Хэйвуд Р.Б. Проектирование с учетом усталости / Пер. с англ., под ред. И.Ф. Образцова. М.: Машиностроение, 1969. - 504 с.

71. Гребеник В.М. Усталостная прочность и долговечность металлургического оборудования. М.: Машиностроение, 1969. - 256 с.

72. ГОСТ 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости.

73. Воробьев А.З., Олькин Б.И., Стебнев В.Н., Родченко Т.С. Сопротивление усталости элементов конструкций. М.: Машиностроение, 1990. -239 с.

74. Степнов М.Н. Ускоренные испытания на усталость. М.: Машиностроение, 1975. -57 с.

75. Кривецкий A.A., Пранов A.A., Ф.Х. Абашев. Исследование эксплуатационной надежности литых деталей тележек / Сб. науч. трудов ТашИ-ИЖТ, 1981.-С. 32-34.

76. Лукин В.В. Вагоны / Под ред. В.В. Лукина. М.: Транспорт, 1988.280 с.

77. Вершинский С.В. и др. Расчет вагонов на прочность / Под ред. Л.А. Шадура. М.: Машиностроение, 1971. - 432 с.

78. Приходько А.П. Прогнозирование надежности и обоснование норм расчета конструкций грузовых вагонов по критерию усталостного повреждения: автореферат д.т.н. М.: МИИТ, 1983. - 50 с.

79. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог / Под ред. А.Н. Савоськина. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

80. Абашев Ф.Х. Статистическое оценивание и прогнозирование надежности грузовых вагонов и их составных частей по цензурированным выборкам на примере полувагонов: дис. к.т.н. Омск: ОМИИЖТ, 1990. - 151 с.

81. Цветков В.Д. Надежность автосцепок с трещинами для случая внезапных хрупких разрушений: автореферат дис. к.т.н. Брянск: БИТМ, 1982. -16 с.

82. Кузьмич Л. Д., А. А. Рахмилевич. Повышение прочности и эксплуатационной надежности грузовых вагонов: обзор // ВНИИТЭИТЯЖМАШ -1980.-№5.1.-С. 36-48.

83. Котуранов В. Н., А. И. Быков, О. К. Буренков. Строительная механика и надежность вагонов : учеб. пособие. М.: МИИТ, 1988. - 99 с,

84. Васильев А. В. Оценка нагруженности и прогнозирование остаточного ресурса вагонов-транспортеров: дис. к.т.н. СПб: ПГУПС, 2005. - 23 с.

85. Татаринцев В. А. Обоснование уровня прочности надежности литых деталей грузовых вагонов и его обеспечение за счет механических свойств материала: дис к.т.н. Брянск: БИТМ, 1984. - 20 с.

86. Зайнетдинов Р. И. Развитие методов оценки работоспособности несущих конструкций подвижного состава с использованием закономерностей самоорганизации и самоподобия : автореферат дис. д.т.н. М.: МИИТ, 2000. -48 с.

87. Лапшин В. Ф. Прогнозирование прочности и долговечности вагонов для перевозки коррозионно-активных грузов : дис. д.т.н. Екатеринбург: УрГУПС, 2003.-421 с.

88. Камаев О.Б. Исследование надежности и вероятностное обоснование запасов усталостной прочности деталей тележек грузовых вагонов: автореферат дис. к.т.н. М.: МИИТ, 1978. - 26 с.

89. Прилепо Т.Н. Расчетно-экспериментальная оценка надежности надрессорных брусьев тележек типа 327 и КВЗ-И2 для рефрижераторных вагонов с учетом живучести: автореферат дис. к.т.н. Брянск: БИТМ, 1988. -20 с.

90. Третьяков A.B. Управление индивидуальным ресурсом вагонов в эксплуатации: автореферат дис. д.т.н. СПб: ПГУПС, 2004. - 51 с.

91. Якушев A.B. Прогнозирование усталостного ресурса литых деталей тележки грузового вагона: автореферат дис. к.т.н. Екатеринбург: Ур-ГУПС, 2007. - 16 с.

92. Пастухов М.И. Остаточный ресурс литых деталей тележек грузовых вагонов: автореферат к.т.н. Гомель: БГУТ, 2007. - 22 с.

93. Нариус Н.Г. Расчет характеристик сопротивления усталости и показателей надежности несущих элементов тележек грузовых вагонов: автореферат дис. к.т.н. Днепропетровск: ДИИТ, 1986. - 19 с.

94. Еримбетов А.Д. Закономерности расхода усталостного ресурса ходовых частей грузовых вагонов при интенсификации режимов эксплуатации:автореферат дис. к.т.н. Алматы: АлИИТ, 1993. - 25 с.109

95. Попов С.И. Повышение работоспособности литых несущих деталей грузовых вагонов на основе упругопластического деформирования и не-разрушающего контроля: автореферат дис. к.т.н. Екатеринбург: УО ВНИ-ИЖТ, 2000.-37 с.

96. Костенко H.A. Особенности разрушения и расчет надежности литых деталей грузовых вагонов, работающих в режиме случайных нагрузок, с учетом влияния низких температур и циклического повреждения: автореферат дис. д.т.н. М.: МИИТ, 1979. - 34 с.

97. ПЗДодонов A.B. Обоснование мероприятий по совершенствованию тележек грузовых вагонов: автореферат дис. к.т.н. СПб: ПГУПС, 2008. - 18 с.

98. Костенко H.A., Хаимов P.M., Рахмилевич A.A., Косарев JI.H., Романов А.П., Семин H.A. Метод оценки эксплуатационной надежности литых деталей грузовых вагонов // Вестник ВНИИЖТ. 1976. - №4. - С. 5.

99. Аксёнов Ю.Н. Напряжённо деформированное состояние, прочность и надёжность сварных узлов соединительной балки большегрузных вагонов: дис. к.т.н. М.: МИИТ, 1987. - 373 с.

100. Битюцкий A.A. Разработка комплексного метода проектирования, расчета и испытания грузовых вагонов: дис. д.т.н. СПб: ПГУПС, 1995. -357 с.

101. Войнов К. Н. Надежность вагонов. М.: Транспорт, 1989. - 110 с.120Гридюшко В. И. Исследование надежности грузовых вагонов ипути повышения их работоспособности // Тр. ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1974.-Вып. 524.-166 с.

102. Деркач Б.А., Адиклис А.Б. Повышение долговечности соединительных балок большегрузных вагонов путем аргонодуговой обработки сварных шов: сб. научн.тр. / ИЭС им.Е.О.Патона АН УССР. Киев: ИЭС, 1983.-С. 68-75.

103. Кузьмич Л.Д. Ускоренные испытания вагонных конструкций на усталостную прочность // Тр ВНИИВ. 1971. - Вып. 14. - С.31-33.

104. Кобищанов В.В., Антипин Д.Я. Методика оценки усталостной долговечности сварных несущих конструкций вагонов // Справочник. Инженерный журнал. 2004. - №11. - С.13-18.

105. Кузьмич Л.Д., Харитонов В.А. Исследование методов определения надёжности вагонов по неполным выборкам // Вестник ВНИИЖТа. 1979. -№3.- С. 39-41.

106. Иванова B.C., Терентьев В.Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия, 1975. - 454 с.

107. Miner А.М., Cumulative damage in fatigue. Journal of Applied Mech. Trans. ASME, 1945, p. A-159.

108. Palmgren A., Die Lebensdauer von Kugellagern ZVDI, 68 (1924),14.130Corten H.T., Dolan T.J., Cumulative fatigue damage. Int. Conf. on Fatigue of Metals. London, 1956.

109. Corten H.T., Dolan T.J., Fatigue damage during complex stress historiés. NASA, T.N., D-256 (1956).132Matolesu M., Development and present day stage of the fatigue-damage theories. "Acta Tech. Seu Hang", 1972, № 3-4.111

110. Freudenthal A.M., Prediction of fatigue life. Journal of Applied Phisies 31 (1960).134Cioclov D., (1975). Rezistentä si fiabilitate la solicitan variabile, Ed. Facia, Timisoara.у

111. Schatz R., Shooman M., Shaw L., Application of Time Dependent Stress-Strength Models of Non-Electrical and Electrical Systems, Proceedings Reliability and Maintainability Symposium, January 1974, pp. 540-547.

112. Миронов В.И. Моделирование циклического деформирования и разрушения элементов конструкций после перехода материала на стадию предразрушения: автореф. дис. к.т.н. Пермь: ИМСС УрО РАН, 1995. - 19 с.

113. Элементы теории случайных импульсных потоков/ Н. М. Седякин. М.: Сов. Радио, 1965. - 263 с.

114. Анисимов П.С. Испытания вагонов: монография. М.: Маршрут, 2004. - 197 с.139Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / Под ред. В. В. Клюева. М: Машиностроение, 1995. - 487 с.

115. Сызранцев В. Н., Голофаст С. Л. Измерение циклических деформаций и прогнозирование долговечности деталей по показаниям датчиков деформаций интегрального типа. Новосибирск: Наука, 2004. - 206 с.

116. AAR Specification М-203-05 Specification for Truck Side Frames, Cast Steel, 22 page.

117. Смольянинов A.B. Пранов В.А. Исследование эксплуатационной надежности боковой рамы тележки модели 18-100 // Безопасность движения поездов: труды VIII научно-практической конференции, в 2 ч. М.: Изд-во МИИТ, 2007. - Ч. 1. - С. VI-17.

118. ОСТ 32.183-2001. Тележки двухосные грузовых вагонов колеи 1520 мм. Детали литые. Рама боковая и балка надрессорная.

119. ГОСТ 9246-2004. Тележки двухосные грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 мм.

120. ТУ 3183-119-07518941-2004. Тележки двухосные модели 18-578.

121. С.Р. Дадыко, И.И. Драйчик. Вагоностроение. Справочное пособие. М.: Машгиз, 1954. - 380 с.

122. Пранов В.А. Методика оценки эксплуатационной надежности литых деталей тележки грузового вагона // Транспорт Урала. 2011. - №2(29) -С.56-61.

123. Методика исследования и оценки усталостной прочности вагонных конструкций и их узлов. М.: ВНИИВ-ЦНИИ МПС, 1968 г. - 18 с.

124. Пранов В.А., Смольянинов A.B. Повышение точности оценки ресурса боковой рамы тележки грузового вагона по результатам усталостных стендовых испытаний // Транспорт Урала. 2012. - №1(32). - С. 39-42.

125. Новые принципы конструкции тележки для перспективных грузовых вагонов. Исходные требования. М.: ВНИИЖТ, 1990. - 170 с.