автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Пути снижения износов колесных пар при движении вагонов в кривых малого радиуса

РГ8 00

Ж) РФ

9 ? :ъ\п

'ЮСйЙШЙ ЗД&НА ЛЕНИНА И ОРДЗИА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ Ш10ТИТУТ ДОЕВЕРОВ ЗШЗЙОДОРОЯНОГО ТРАНСПОРТА ¡ЖНИ Ф. И. ДОйИВСКОГО

на правах рукописи РАМБНСКИЯ АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ УДК 629. 463. 027. 27.001.57:681. 3/043.3/

ПУТ Г! СШ2Е88Я ЙЗКОСОВ КОЛЕСНЫХ ПАР ПРИ ДВЙВЕНШ ВАГОНОВ в КРИШХ МАЛОГО РАЛЮ'СА

05.2". 07 - ПэгвювюЯ состав аелезньк дорог и тяга поездов

АВТОРЕФЕРАТ-диссертшаи ка соискание ученой степени кандидата технических «а\"к

М-ЗСКЕА

РаЬога выполнена в Московском ордена Ленин?, к орд-зка Трудового Красного Знамени институте инженеров железнодорожного транспорта и Всероеийскем заочном институте инженеров железнодорожного транспорта

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор 4 Хуекдов Владимир Давидович

Официальные мюиенты - доктор технических наук, профессор, академик РАТ Теймураз Александрович Тиоилов кандидат технических наук, старший научный сотрудник Крий Михайлович Черкаыин

Ведущее предприятие - государственное производственное

объединение "Уралвагонзавод"

р

Зашита состоится 'V " --у/уу^-у 1993 г. в ^ час. 'яа заседании специализированного совета Д114.05.05 при Московском институте инженеров железнодорожного транспорта но адресу: 101475, ГСП, Москва, А-55, уд; Образцова, 15 , ауд. 1210. . С диссертацией южно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " .^уТ"^ 1993 г. Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу совета института.

¿¡ченый секретарь специализированного совета, доктор технических наук, профессор . ^е. Н. пушпэв

-з -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность теш. Одной из основных проблем ;«елезйодоротаэго транспорта является обеспечение безопасности движения. подвижного состава, эксплуатируемого на магистральных и промышленных путях. С повыаонием интенсивности эксплуатации подвижного состава, осевой и погонной нагрузок, скоростей движения при наличии стеснен::;"! и нарушений' в содержании ходовых частей и верхнего строених путл часто возникают сходы вагонов и локомотивов с рельсов,особенно в кривых малого радиуса и на промышленных путях. Сходы вагонов с рельсов приводят к возникновению аварийных ситуаций и крушениям со значительным материальным ущербом. Эксплуатационные данные горнодобывающих отраслей пр.мк'лленпостн свидетельствуй?, что сходы с рельсов подвижного состава составляет 737. от Есех нарушений безопасности движения. Причем, на промышленных путях псзиденкая склонность к сходам с рельсов наблвдаегся у вагонов-самосвалов (дужка-ров), особенно б-осяых типа 2ВС-1С5 ¡¡а тележках УЕЗ-11А.

На-основании:; анализа нарушений содержания ходовых частей и пути, обуславливают« сходы думпкаров с рельсов на угольных разрезах, было выявлено, что их основной причиной является износ бандажей. гребней и головок рельсов.

• В связи с атим. в диссертационной работе была поставлена и ре-сена актуальная задача по разработке конструктива« рекомендаций и мероприятий по снижению из косо в колесных пар. улучдеки» ходовых качеств, поенкний безопасности движения грузовых вагонов в кривых малого радиуса. в частности, на примере 4-х. 6-л и 8-сскых дужка-ров в жестких условиях эксплуатации на ж^леонодорожнкх путях промысленного транспорта.

Цель работы - рг^язд.-якх кокетругегйгяых парамег-

роз ходовых частей думпкаров, обеспечивши»;?, повышение безопасности, улучшение динамических характеристик и снижение кзносов колесных пар при дшжекии в кривых малого радиуса на основе численного анализа математических моделей, описывающих колебания 4-х, 6-и и 8 -сснш: думп^рав, в которых учтены особенности поведения к конструкции их эшшной часта и галезнодорожкого путл, и проведение эксплуатационных испытаний да экспериментальной проверки достоверности кетэдик« исследований и разработанных рекомендаций.

Речение поставленной аадачи содержало следгакщз основные этапы:

- анализ неисправностей колесных пар к элементов ходовых частей думпкаров, влиякщлх на безопасность движения;

- разработка уточненных математических моделей' колебании 4 -х, 6-к и 8-осного думпкаров при движении в прямых, переходных- и круговых кривых произвольного радиуса с неровностями рельсовых нитей в плаке и профиле;

- разработка методики оценки наносов колесных пар, алгоритма к программ для исследования ходовых динамических качеств думпкаров с помощью ЭВМ ¡I ПЭВМ;

- анализ результатов теоретических исследований, статистических данных по наносам колес, эксплуатационных испытаний;

- проведение мкогозариантного. численного моделирования дешания душкаров по участкам магистральных и промышленных путей при отклонениях в содержании их экипажной части а верхнего строения пути;

- определение и обоснование рациональных значений исследуемых параметров ходовых частей и разработка практических рекомендаций по снижению изкосов колесных пар при движении думпкаров в .кривых малого радиуса.

Мтоджа исследования. Для выполнения поставленной задачи использовались методы цифрового моделирования криволинейного двкле-

ния многомассовых механических систем на основе численного анализа систем дк#ерекцталышх уравнений, описываю®::-: колебания ходовых частей различных типов думпкароз при движении по пути переменной кривизны с неровностями рельсовых нитей в плане и профиле, а также программный комплекс "Лионнс" кафедры "Вагоны и вагонное хозяйство" ШИТа.

Научная новизна. работы заключается -в следующем:

- разработаны к обоснованы нелинейные математические модели, описывающие вынужденные колебания 4-х, 5-и и 8-осного думпкаров при движении в прямых, переходных и круговых участках пути с учетом оценки износов колесных пар и конструктивных особенностей ходовых частей;

- исследованы закономерности движения думпкаров в кривых малого радиуса при отклонениях в содержания ходовых частей и пути, и впервые получены расчетные зависимости динамических сил, обуславливают износи колесных пар в переходных и кругов^ кривых от' разброса геометрических, жесткостных и фрикционных параметров связей и типа профиля поверхности катания колеса

Практическая цэиность определяется следующими результатами:

- разработано математическое и программное обеспечение для моделирования -на ЭВМ ЕС-1061 и IBM PC АТ/286/386 движния различных типов думпкаров в кривых малого радиуса,, ориентированнее для применения' в САП?.грузовых вагонов;

- проведен анализ эксплуатационных испытаний и статистических данных по износам колесных пар с типовым и опытными профилями по-Еерхноти катания колеса;

- получены и обоснованы значения рациональных параметров ходовых частей думпкаров и к -д. пути, позволяющие существенно снизить износ колесных пар и повысить безопасность двихения в кривых .мало-

- б -

го радиуса.

Реализация габот. Научнне положения, разработанные в диссертации. предназначены'для использования в конструкторских баро и проектных организациях железнодорожного транспорта и вагоностроения в горнодобызащих отраслях промышленности. Методика и программный комплекс используются ГПО "Уралвагонзавод" при выборе параметров ходовых частей грузовых вагонов и ПО "Красноярскуголь" на Бородинском ЛГУ при модернизации душкаров типа 2ИМ05, эксплуатируемых на промышленных путях.

Апробация работы. . Основные положения и результаты работы доложены и получили одобрение на VIII конференции "Проблемы механики железнодорожного транспорта" ( г. Днепропетровск, 1992 г.), на заседании кафедры "Батоны и технология конструкционных материалов" ЕЗИИТа (г.Москва, 1993г.), на семинаре "Динамика вагонов" и заседании кафедры "Вагоны и вагонное хозяйство" ШИТа (г. Москва, 1993 г.). ... .

Публккзцмл. Г1о материалам диссертации опубликовано 10 научных .работ.

Структура и с&ьем работы, Диссертация состоит кз введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников 129.наименований и приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении к перзой ¡'лак? отражено состояние вопроса, сформулированы' задачи исследования, проведен анализ конструктивной схемы и условий эксплуатации, дан обзор теоретических и экспериментальных ,габот в области исследования динамики грузовых вагонов и оцен-. ки износов колес и рельсов в кривых на магистральных и промышлен-

ных путях, представлен анализ неисправностей элементов ходовых частей и колесных пар думпкаров.

Основы для разработки методов сценки двудания железнодорожных экипажей сапохоны в трудах ЕЕ Петрова, С. Н. Смирнова, С. П. Тимошенко, К.Ю, Цеглилского. А. А. Холодецкого, ЕЕ. лыковского, А. М. Годкцко-го-Цвирко, В. М. Винокурова, В. А. Лазаряна, А. К Крылова, К. П. Королева, Е А. Ковалева. В. К. !,!оссаковского, Е Б. Меделя, Ы А. йрпиана, Г. М. ¡Нахунянц, X Хеймана Значительны!! вклад в развитие теоретических и экспериментальных методов исследований движения вагонов и локомотивов внесли ученые: С. 1А Андриевский, П. С. Анисимоз. Е. П. Ело-хин, И. В. Бирюков, Ю. П. Бороненко, М.Ф. Вериго, С. Е Вертинский, Л. О. Грачева; А. ."„Голубенке, К И. Глаголев, А. К Горский, В. И. Данилов, В. Д. Данович, Е А. Двухглаьов, Ю.В. Лемин, О.ЕВрпков, В. Иванов , И. II Исаев. А. А. Камаев, В. А. Камаев, Е А. Катькицкий, А. Я Коган, II Л. Ксротснко, В. Е Котуранов, ЕЕ Кудрявцев, С. 1.1 Куценко, Е Д. Кузьмич,- А. А. Львов, Л А. Манашкин, Е.Е Никольский, Л.ЕНпколь-скнй, Е А. Панькин. IIЕ Пахомов, Е А. Радченко, а С. Ромен, А. К. Са-воськин. М. М. Соколов. Т.АЛионлов. Е Ф. Ускалов, ЕЕ Филиппов. Е Д. Лендов. А. А. Хохлов, И. И. Челноков, ¡0. Н. Черкатш, Е Ф. Яковлев и. др., а тага:' из зарубежных: Гарг, Дуккипати, Картер. Калкер, Кей-зер. Натер, £'рсмм и др..

■ Проведенный анализ известных методов исследования движения подвижного состава в крив® показал, что для уточненного определения рациональных параметров экипажной части вагонов, обеспечивающих повиление безопасности движения, снижения динамических сил и кзно-сов элементов телелки и верхнего строения пути, необходима достаточно подробная детализации и усложнение расчетных схем к математических мо;у-леп. позволяющих учесть конструктивные особенности и г. содержаний ходовых частей, колесных пар и рельсовой

колеи в эксплуатации. Для этой цели, в последнее время, используется моояаз методы цифрового моделирования на основе численного анализа слогаых систем дифференгдшьяих уравнений, опиеываадю движение вагона Причем, основная трудность заключается в разработке удобного программного обеспечения для достоверного компьютерного шделзровачкя динамических процессов взаимодействия всех элементов такой, сложой системы, как "экюш-путь" в криволинейном движении.

^тематические модели вагонов для изучения динамических- сил взаимодействия в кривых произвольного очертания с учетом интенсивности накопления деформациий в пути были разработаны и исследованы Епервые ка АВМ и ЭВМ во ВНШТе Ю. С. Роменом. Способы исследования на ЭВМ стационарных режимов движения в кривых, в которых вагон рассматривается как сложная механическая-система с большим числом степеней свободы, разработаны Е А. Радченко. Методика определения рациональной величины конусности катания колеса из условия движения колесной пары в кривых малого радиуса без скольжения, а также перспективные профили поверхности катания колес с конусностью 1:5 . и криволинейные, был)! обоснованы в МЖТе Е А. Панькиным. Сложное математическое и программное обеспечение ориентированное на комплексное использование в САПР для компьютерного моделирования ходовых динамических испытаний вагонов с учетом конструктивных особенностей «ходовых частей, разработано, в МИИТе В. Д. Хусидовьш и Г. К . Петровым.. ■

Однако, в настоящее время разработана и используются математические модели, Направленные на исследования динамических характе-рг.с.л;, в основной, для 4-х и б-осных полувагонов и цистерн, с 2-осныуи тележами, на магистральных, путях МПС .без учета особенностей 6-ссного подвижного состава и я. - д. путей промышленного

транспорта, оценки износов колес 3-оснкх тележек в кривых малого радиуса

Во ггорой глава, состоящей из четырех разделов, рассматривается построение и обоснование математических моделей, описывающих колебания З-осной тележки, четырех-, шести- и восьмиосного думпкароз при движении по пути переменной криеизни с учетом их конструктивных особекостей. как системы из дискретных тел с упруго-фрикцион-нами связями, представлена методика оценки взносов колесных пар и программное обеспечение для компьютерного моделирования движения вагонов в кривых малого радиуса

В общем случае движение вагона по пути переменной кривизны в плане и профиле рассматривается как сложное движение, являющееся суммой переносного и относительного. От выбора систем координат зависит сложность математического описания движения и его точность. Поэтому, для каждого дискретного тела экипажа в диссертации приняты по две подвижные (относительные) системы координат. Начато одной из них находится в центре масс каждого твердого тела, а начата другой, помешено в проекцию центра масс на плоскость, касательную головкам рельсов. Подвижные системы координат совершает движение с постоянной скоростью вдоль оси пути по траектории, заданной п неподвижной системе координат. Инерционные силы, вызванные кризолинейностью переносного движения, а так*е возвыпением наружного рельса и неровностей пути, действуют как внешние возмущающе ¿акторы.

На пегвел! зтапе исследований была разработана математическая модель, списш-аоцая пространственные колебания З-осной тележки типа УБо-9М или УЕЗ-11А в кривых участках пути произвольного очертания, как сложная несимметричная нелинейная механическая система, лхтоягш ио восьми дискретных тел:' три колесные пары с буксами,

четырэ боковые рамы, и -одной скзорнеБой к надрессорных балок, объединенных как одно целое, колебания которых описываются системой кз 45 дифференциал1Еых уравнений второго порядка, составленных в соответствии с принципом Далаыбера. Основной особенность» расчетной схемы 3- осной телеки, фрагмент которой показан на рис. 1 , является то, что схема опкрания боковых рам на крайние колесные пары отличается от схемы опирачия их на среднюю колесную пару. При этом, предусмотрена возмо;еюсть продольных, поперечных и угловых перемещений всех кестких элементов тележки, а также -возможность установки упруго-вязко-фрикционных элементов в узлах сопряжения боковых рам с колесными ларами. 'Учитывается действие сил сухого трения, нелинейный характер сил крипа с еыходом на подскальзызанке колес, нелинейный профиль катания колеса,-' возможность одно- и двухточечного контакта при набегании, односторонность связи колесо -рельс, букса-боковина и рессорного комплекта, разброс величин зазоров в сочленении букс в буксовых-проемах и балансирных соединениях средней колесной пары, зазор в колее, периодические и локальные неровности рельсовых нитей в.вертикальной и горизонтальной плоскостях, переменность уширения колеи и возвышения рельсов в переходных и круговых кривых. В отношении колес, набегающих своими гребнями на головку рельса, было принято, что при выборе зазора в колее направляющие усилия определяются дополнительным боковым от-хзтием головок рельсов с учетом жесткости и демпфирования рельсовой нити, дополнительных сил сухого трения, возникающих на гребне, при этом, контакт колеса и рельса рассматривается как двухточечный. _

Г'л разработке математических моделей движения 4-х, б-и и 8-ос-кого думпкаров в кривых малого радиуса особый интерес для изучения представляет колебания в горизонтальной плоскости, гак как именно

Геоквтрическая раечвгнал схет 3 мртикмьно-продожюй плоскости.

от их величины и характера аш»и? уровень сил, влияющих на безопасность движения и наноси в системе колесо-рельс. Б связи с этим, и с целью сокращения времени численного интегрирования при многовариантном моделировании различных типов думпкаров, колебания гюднрмгивания и галопирования не учитывались. В соответствии с количеством степеней свободы 4-х, 6-и и 8-осный думпкары представлении, как сложные механические система, состоящие, соответствен- ■ но, из 11.17 и 23 дискретных тел, колебания которых описываются соответствующими системами нелинейных дифференциальных уравнений 43,76 и 100 порядка. Расчетная схема 6-осного думпкара показана на рис.2. Входящая, как составная часть, в разработанное программное обеспечение, методика оценки изиосов бандажей колесных пар думпкара позволяет оценить во времени характеристики изиосов поверхности катания различных профилей колес (скорость и интенсивность изнашивания) исходя из вычисления полюй работы сил трония по сумме элементарных работ зтих сил в контакте колесо-рельс как произведения пути трения и силы трения на кавдом шаге интегрирования по времени.

Программное обеспечение включает б себя пакеты прикладных и графических программ моделирования и анализа колебаний при движении думпкаров по" пути различной конфигурации, состоящем из прямых, участков переменной кривизны и круговых кривых постоянного радиуса в любом их сочетании. В процессе цифрового моделирования в качестве выходных данных может заказываться анализ линейных и угловых относительных перемещений, скоростей и ускорений всех элементов -системы, деформаций и усилий в связях, рамных, боковых и направляющих сил. коэффициентов динамики и устойчивости колес против вползания гребня на рельс, показателей износа колес, плавкости хода и т.д.. Решение и анализ спетом'диФФерсщшымх уравнений движения

осуществляетсд во времени при помощи разностно-итерационного метода с автомагическим выбором шага интегрирования с использованием программного комплекса "Дионис". ' • .

Третья глава ,-посвящена сравнительному анализу результатов многовариантного компьютерного моделирования движения думпкаров со стандартным и опытными профилями колес в прямых, крутых и пологих переходных и круговых кривых радиуса 150,250,350,650,800 и 1000 м с возвышением наружного рельса от 0 до 150 мм при различном непогашенном ускорений. Анализ ходовых качеств производился по максимуму уровня динамических сил в контакте колесо-рельс, рамных, боковых и направляших усилий, действующих на каждую колесную пару при двкяенил по пяти участкам, состоящем из: входных и выходных прямых и переходных кривых и круговой кривой постоянного радиуса и возвышения при наличии периодических неровностей рельсовых нитей. Моделировались условия даижйния приближенные к эксплуатации на магистральных и промышленных путях.

Комплексна анализ результатов показал, что в целом думпкары, жэктае колеса с увеличенной основной конусностью поверхности катания до 1:5, имеют существенно лучшие ходовые качества и по уровню рамных ■ и направляющих усилий в крутых переходных и круговых кривых при кепогашнных ускорениях до 0,7 м/с**2 и вьсе. Б пологих переходных и круговых кривых радиуса 800-1000 м и в прямых, динамически характеристики думпкаров с опытным и стандартным профилем .колес являются примерно одинаковыми.

В чежгртсЯ глах-e дан анализ проведенных расчетов моделирования движения думпкаров при отступлениях в содержании экипажной части и верхнего строения пути.

Анализ динамических характеристик при отступлениях б сид?р?акки ходовых частей производился путей оценки кодовых качеств при гарь-

ированпи: фрикционных свойств (коэффициентов трения скольжения) опорных поверхностей букса-боковина, пятник-подпятник и скользу-нов, величин забегания боковин, состояния поверхности катания колеса и рельса (изменения основной конусности)геометрических (разброс ношшыш зазоров в продольном и поперечном направлениях), хесткостннх (упругих элементов в зазорных соединениях) параметров сопряжений колесных пар с боковыми рамами. Taie, при изменении величины коэффициента трения опорных поверхностей от 0 до 0,25 уровень ' боковых сил взаимодействия в буксовых узлах изменяется от 4,5 до 12,6 тс. Причем, при отсутствий сухого трения наблюдаются повышенные амплитуды извилистого движения и колебаний подергивания колесных пар, приводящие к ухудиению динамических характеристик. Обосновывается значение реализуемого коэффициента трения на опорных поверхностях букса-боковина и пятиик-подпятлик, равные 0,05. При расчетах оценки и влияния разбросов номинальных значений буксовых зазоров в продольном и поперечном направлениях было получено, что если один из зазоров менее 4 мм, ïo варьирование другого зазора не может привести к значительному снижению горизонтальных дшашческих сил, действующи на ¡»леса. При нулевом значении одного из,зазоров, например, в продольном направлении, наблюдается э#ект "защемления" буксы, сопровождающийся увеличением сил, превышавших допустите величины. В отдельных случаях, при зазорах менее А мм не выполняются также условия устойчивости колеса против вползания гребня на рельс в кривых малого радиуса.

Оценка влияния на ходовые качества думпкаров отступлений в содержании я.-д. пути производилась варьированием разброса величин возвышений наружного рельса и уанрений колеи в переходных и круговых кривых различного радиуса.

Шага« тта посвяшна разработке и обоснованию практических ре-

комендаций по снкюикю износэв поверхностей катаная колесных пар думпкара. Представлены результаты сравнительных эксплуатационных испытаний на промышленных путях ПО "Красноярскуголь" и статистические данные по износам колесных пар думпкаров типа 2В0-105 с типовым и опытными коническими и криволинейными профилями поверхности катания колеса, Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что для думпкаров улучшение ходовых качеств и уменьшение интенсивности износов колесных пар, в среднем от 20 до 28% • по сравнений со стандартным, достигается при использовании опытного конического профиля ШТа с конусностью 1:5 и толщиной гребня 30 мм,, а при использовании опытного криволинейного профиля - на 5-10Х по сравнению с этим опытным профилем. Кроме этого,, при анализе результатов многовариантното моделирования на ЭВМ эксплуатационных режимов движения думпкаров были получены рациональные геометрические, фрикциошше и хесткостныэ параметры связей боковых рам с буксами и балансирами средних колесных пар тележки, фрикционные параметры связей кузова вагона с тележой и отступлений в содержании по уширению колеи в кривых ж. -д. путей промышленного транспорта. В частности, для слияния износов колесных пар рекомендуется для те легки УВЗ-Ш на опорных поверхностях букса-боковина и в балансирах средней колесной пары обеспечить пару трения с коэффициентом.' примерно равным 0,05, величины суммарных зазоров в этих узлах, в продольном направлении 16-24 мм, в поперечном -22-32 мм. а такхе упругую амортизацию в пределах этих зазоров за счет прокладок (например, армированной резины) при обеспечении величин жесткостей в продольном направлении в пределах 1000- 1200 тс /м, в поперечном 800-1000 тс/м. Эффективное снижение боковых и направляющих усилий и интенсивности износов гребней колес достигается при уменьшения моментов сил трения в пятниковом узле и на

сколмуж» тележси при реализации величии коэффициентов трения материалов пари: пятник-подпятник, равного около 0,05, за счет установки антифрикционной лрскладга: (например, из специального армированного пластика или из перфорированной мягкой стали с применением гранатовой смазки) и на скользунах гележи - не более 0,05, за счет зачоян Фрикционной коробки скольэуна на катковую опору. Ака-результатов юдехпрохюш при различит отступлениях х. -д. пути покетал, что Корми содержания путей пром.пиленного транспорта и шпютрааьньх путей Ш не дотош бить одинакова Так, для промышленник путей рекомендуется увеличить допустимое уширеиие колея в крутых кривых. радиуса менее 700 м до 20 ум

ЗАКЛВ<-!ЕШ1Е

1. Рщюбстааи математические модели для компьютерного моделирования движения. исследования ходовых качеств к изиосов колес 4-ссгсто, 6-сепсго и 8-сексго думторов в кгнвмх малого радиуса с гдроъпоста релссш нитей. Мэтеызгичеекке модели вклада в себя сист?:.и нелтеЮт уравнений движения со слок-тт упруго-фрикционным! связям и отраашг основное особенности конструкции и отклонение в содержании ходовых частей и щтя. Разрабоганнат нэтоджа оценки кзноссз колесных пар позволяет определять колячссгвепныз характеристики износов поверхности катания различных профилей колес.

2, Б математических моделях программного комплекса учитывается свойства сил сухого трения на опорных поверхностях пятников, скользуиов и"узлов сочленения колесных пар с боковыми рамам;!, продольна и поперечине зазоры в этих узлах, нелинейный прс^ ль катания колесо., односторонность связи '-:е/ду колесом и рельсом, боковой

-ю -

рамы с букеаш колесных пар, зазор б колее, нелкнейшй характер-сил, крипа, одно---и двухточечный контакт колеса и рельса при набегании, перераспределение вертикальных нагрузок на рельсовые нити в результате возвышения рельсов и неровностей, забегание боковых рам тележек, перераспределение горизонтальных нагрузок в рессорных комплектах тележек в результате относительных поперечных и угловых перемещений боковины к надрессорных балок, гравитационная »ест-' кость сеязи колесо-рельс, периодические я локальные неровности рельсовых нитей в вертикальной и горизонтальной плоскостях, ушире-ние колеи в переходных и круговых кривых и т. д..

3. На основании анализа проведенных теоретических и экспериментальных эксплуатационных исследований по изменению профиля колеса для думпкаров типа 2ВС-105 в переходных и круговых кривых различного радиуса и возвышения наружного рельса рекомендуются следующие опытные профили поверхности катания.колеса для думпкаров, обеспечивающие снижение интенсивности износа в среднем на 20-80Х по сравнению со стандартным:

- коничесю1й с основной конусностью 1:5 и толщиной гребня 30 мм;

- опытный криволинейный.

4. Исследования влияния параметров ходовых частей на ходовые качества думпкаров позволили выбрать рациональные значения геометрических, фрикционных и жесткостных характеристик в связях буксы с рамой тележки, рамы вагона с тележкой, отступлений в содержании ж. -д. путей промышленного транспорта. Анализ этих исследований позволил рекомендовать следующие величины параметров позволяющих существенно уменьшить изноеы колесных пар 3-осной тележки:

4.1. Коэффициент трения спорных поверхностей боковых рам и букс около 0,-05;

4.2. Зазоры суммарные для колесной пары между корпусом буксы и

боковой ратей для крайних й в шарнирах балансиров для средних колесных пар, в продольном направлении в пределах 16- 24 мм, и в поперечном - 22-32 мм;

4.3. Еесткость упругих прокладок в узлах сопряжения буксы и бо: ¡совой рамы в продольном направлении - в пределах 1000-1200 тс/м, в поперечном - 800-1000 тс/м;

4.4. Коэффициент трения скольжения в узле пятник-подпятник - в пределах 0,05;

4.5. Коэффициент трения (качения) на скользунах тележек - не более 0,05; •

4 6. Уширение колеи промышленных путей в крутых кривых радиуса менее 700 м около 20 ш.

5. Результаты исследований и разработанный программный комплекс используются ГШ "Уралпагонзазод" при выборе параметров ходовых частей грузовых-вагонов и. ПО "Красноярскуголь" на Бородине!«)« ПТУ при модернизации дуыпкаров типа 2В0-Ю5 эксплуатируемых на и. -д. путях промышленного транспорта.

Основные поло?,е;шя диссертации опубликованы в работах:

1. Математическое и программное обеспечение расчетов динамических . качеств грузовых вагонов с различными схемами ходовых частей/

В. Д. Хусидов, -Г. И. Петров, 0. й. Строгова, А. В. Рачзнский, ИВ.Лапе-нок: Ш1Т.- II, 1990. - 66 е. - Деп. в ЩШТЗИ № 23.10.90,- N 5377 Ж. Д.

2. !&гематичеекоз вделированио шлебаний тележи УВЗ-11А при дви-шшн по пути произвольного очертания/ & Д. Хусидов, Г. И. Петров, к В.Рамекскяй: ЫИИ7.- Я, 1991.- 53 е.- Деп. в ЩШЭУ МПС. - .К 5541. . ■

■ -ло -

3. Анализ результатов моделирования на ЭВМ дшдания грузовых вагонов по пути с различны;,« параметрами переходных кривых, круговых кривых, возвышения наруаюго рельса, профиля поверхности катания колеса/ Е Д. рейдов, Г.Е Петров. О. И. О'трогова, А. В. Раменский: ШИП'. - 1,1, 1991.- 43 .е. - Деп. В 1ЩЙИТ8Й МПС. - N 5542.

4. Разработка математического и программного обеспечения расчетов движения четырех- и восьмиосных Еагонов в кривых/ Е Л- Хусидов, Г. И. Петров, 0. И. йрогова, А, Е. Раменский: ШТ.- М., 1991. - 47 е. - Деп. б ЦНЙИТЭИ шю.- N 5543,

5. Петров Г. И;, Раменский А'Е •'КЙделированкэ движения думпкаров с опытным профилем колее.- Тез. докл. / Тезисы докладов VIII конференции: Проблемы механики гьзлезиодоролшого транспорта. - Днепропетровск, 1992,- с. 64-65.

6. Хусидов К Д., Петров Г. И., Раменский А. В. Анализ неисправностей колесных пар и элементов ходовых частей думпкаров типа 2БС-105/ i®. - 1,1, 1992. - 20 С. Деп, в Ц1ШГЭИ ШС. N 5745.

7. Хусидов Е Д. .Петров Г. И. .Раменский А. В. Математические модели колебаний 4-,б- и 8-осного думшаров при движении по пути переменной кривизны в плане/ МИШ1.- 11 , 1692.,- 62 е. - Деп. в ЩШ-ТЭИ ШС,- N 5743.

8. Хусидов В. Д. '.Петров Г Л!., Раменский А. В. Разработка методики оценки износов колесных пар/ ШИТ,- 1-1, 1992 .-9 с,- Леи. в

' ШИШИ МШ. - N 5742.

9. Приыеиение подсистем "Тележка" и "Батон" пакета программ "ДИОНИС" для- моделирования динамических испытаний грузовых вагонов/ В. Д. Хусидов,Г. И. Петров, А. В. Раменский. А. А. Кривеикип: Mülíí . -М. , 1992.-'19 С,- Деп. В ЩШТЭИ ШС,- N 5746.

10. Хусидов В. Д. .Петров Г. И. .Раменский А. Е Анализ результатов моделирования на ЭВМ движения думпкаров с опытным профилем тол с по

магистральным участкам пути различного радиуса/ ШИТ. - М., 1992,- 19 с. деп. Б ЩШИГЭИ МПС,- N 5744.

РАЫЕНСКИЙ. АЛЕКСАНДР ВАСИЛЬЕВИЧ

ПУГИ СНИЖЕНИЯ ИЗНОСОВ. КОЛЕСНЫХ ПАР ПРИ ДВИЖЕНИИ ВАГОНОВ В ЕРШ МАЛОГО РАЦМУСА

05.22.07 - Подвижной состав налезных дорог и тяга поездов

Сдано в набор. Wа.9i Подписано к-печати W. л*.9¿

Формат бумаги 60x90 1/16 Объем /, 3?á*

Загся Тираж 100 экз.

Типография Mir.1T. 101475 ГСП. Москва. А-55. ул. Образцова 15