автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Решение задач по созданию кузова пассажирского вагона с напыляемой изоляцией

РГб од

Я МАП

КССКОВСККЙ ГОСУДАРСТВЕШЬЯ УНИВЕРСИТЕТ ПЛЕН СООБЩЕНИЯ • (!,7.;гг)

на празах рукописи

СВЕТЛОВ К'лТО? ::вдксз^ УДК 629.24:59.6

РЕШП2 ЗДДАЧ ПО СОЗДАНИЮ КУЗОВА ПАССАКЯРСКОГО ВАГОНА

с КАпшамсл изоляциел

05.22.07. - Подвизаю Я состав железных дорог и тяга поездов

Автореферат .диссертация на соискание ученоЯ степени кандидата технических наук.

Научный руководитель доктор технических наук профессор Лозбинев В.П.

"осква - 1991

-г -

Работа выполнена в Брйнском институте транспортного машиностроения (БИТИ) '

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Лозбинев В.П. Официальные оппоненты - доктор технических наук

профессор Хохлов А. А. кандидат технических наук Крахмалева Г.Г.

- Главное пассажирское управление МПС РФ

•гу^," се со Г.

в / заседании специализированного сонета ДЛ'1.05.05

при Московском государственном университете путей сообщения (М31Т) по адресу: 101475, ГСП, Москва,Л-55 ул.Образцова, 15,

¿¿11 о

С диссертацией могло ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан $^ О у 1994 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять в адрес института.

Ведущая организация

Запита диссертации состоится

Ученый секретарь Специализированного соьета Филиппов В.Н.

ОПЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современных условиях перехода к рыночной экономике одна из важнейших задач пассажирского вагоностроения состоит.в создании ряда конкурентоспособных моделей пассажирских вагонов, удовлетворяю!!?« ус, ловиям' эксплуатации как на железных дорогах России и стран СНГ, так и на железных дорогах других стран. Решение этой . задачи неразрывно связано с решением таких проблем, как повышение надежности несущих конструкций, основных узлов и систем пассажирских вагонов; улучшение условий комфорта для пассажиров; снижение металлоемкости, материалоемкости и трудозатрат в изготовлении и техническом обслуживании; повышение ремонтопригодности узлов и систем вагонов.

При исследовании факторов, влияющих на изменение теплового режима в вагонах в зимнее время установлено, что применяемая в настоящее время тепловая изоляция в виде закладных элементов из' полистирола марки ПСБ-с не в полной . мере отвечает соответствующим техническим требованиям и с этой точки зрения более целесообразно использовать заливную или напыляемую изоляцию, имеющую хорошую адгезию с несущей металлической обшивкой.

ВогТросы применения напыляемой изоляции в вагоностроении рассматривались крайне мало. Это можно объяснить недостаточность» проработок по выбору материалов для напыления, технологии и оборудования для нанесения напыляемой изоляции, а также по выбору параметров несущих элементов кузоза с учетом напыленной изоляции. При исполь-

зовании напыляемой изоляции не 'только улучшаются теплотехнические характеристики и антикоррозионная защита, но и несущая способность конструкции в целоы, так как за счет изоляционного слоя повышается жесткость оболочки. Оболочка в этом случае становится двухслойной.

Таким образом, решение задач по созданию кузова пассажирского вагона-с напыляемой изоляцией является актуальным.

Работа выполнялась в соответствии с "Целевой программой реализации приоритетных направлений создания техники новых поколений для транспортного комплекса в 1989-1995 годах". Приоритет 26.2, задание 01.01.00 - Купейный пассажирский вагон локомотивной тяги ... (прикладные научные исследования, включая математическое моделирование); 01.02.02.06. Изоляционный материал "Рипор".

■ Цель работы. Основной цель» диссертации является разработка технологически;; основ и методики выбора параметров кузовов при создании пассажирских Батонов с напыляемой изоляцией.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить слецуюцие задачи:

- разработать основы технологии напыления изоляции на металлоконструкцию кузова;

- разработать методику учета несущей способности напиленной изоляции при оценке напряженно-деформированного состояния кузова пассажирского вагона как двухслойной подкрепленной оболочки с вырезами;

- разработать методику учета напиленной изоляции при оценке устойчивости гофрированной обшивки кузова;

- выполнить анализ влияния напыляемой изоляции на напряженно-ненормированное состояния узлов кузова и на устойчивость

гофрированной обшивки при действии нормативных нагрузок и дать рекомендации по снижению ого материалоемкости;

- провести экспериментальную проверку возможности использования напыляемой изоляции из пенополиуретана и качестве термоизоляционного слоя кузова пассажирского вагона вместо существующей закладной изоляции на.основе полистирольного пенопласта.

Методы исследования. Решение поставленных в диссертации задач осуществлялось на базе методов строительной механики вагонов, теории упругости, математической статистики. Для проверки расчетных моделей использовались результаты натурных статических испытаний кузовов пассажирских вагонов и численные эксперименты.

Научная новизна. Научная новизна диссертационный работы заключается в следующем:

- теоретически обоснована возможность приведения двухслойной оболочки кузова вагона с напыленной изоляцией к эквивалентной однослойной; ' .

- разработана математическая модель для оценки напряженно-дефору.ированного состояния кузова пассажирского вагона с напыленной изоляцией;

- разработаны варианты расчетных схем МКЭ кузова пассажирского вагона при его симметричном нагружении и даны рекомендации по упрощению схем. На базе расчетной схемы МКЭ гыполнен анализ в'лилкия напыляемой изоляции на общее налряженно-деформи-рованное состояния кузова;

- разработана методика расчета на устойчивость несущих элементов кузова с учетом подкрепляющего влияния напыленной изоляции;

- уточнены рхечетнь'е зависимости для расчета критических напряжений в элементах кузова с напыленной изоляцией.

- б -

Практическая ценность диссертации состоит в том, что:

- разработана методика, позволяющая проводить оценку напряженно-деформированного состояния несущих конструкций кузовов пассажирских вагонов типа двухслойной подкрепленной оболочки с вырезами с учетом несущей способности изоляционного слоя на • стадии проектирования и выбора параметров кузова;

- предложена методика учета напыляемой изоляции при оценке устойчивости обшивки кузова вагона;

- выявлена возможность снижения металлоконструкции кузова за счет подкрепляющего эффекта напыляемой изоляции, а также уменьшения коэффициента теплопередачи ограждений кузова;

- разработаны основы технологии напыления термоизоляционного пенопластового покрытия на металлоконструкцию кузова пассажирского вагона.

Реализация работы. Результаты работы внедрены в АО Тверской вагоностроительный завод и использованы при создании двух опытных образцов пассажирских вагонов с кузовами длиной 24,4 м' и 27,4 м и напыленной изоляцией марки "Рипор".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации обсуждены и одобрены:

48-й научно-технической конференцией Брянского института транспортного машиностроения (ЕИТМ) в 1989 г.;

кафедрами "Вагоны" БИТМ в 1994 г.,"Вагоны и вагонное хозяйство" Московского государственного университета путей сообщения (ШИТ) в 1994 г.;

ХШ-Й научно-технической конференцией"Вопросы качества, надежности, прочности и долговечности машиностроительной про-дук ци иг. Калинин, 1989 г..

Публикации. По результатам диссертации опубликовано четыре работы в том числе три печатных.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глай, общих выводов, списка использованных источников и приложения. Состоит из Пб страниц машинописного текста, 38 рисунков, 35 таблиц и 68 наименований литературы.

СОДЕРНАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит краткое обоснование необходимости совершенствования конструкции кузовов пассажирских вагонов и новых возможностей, появляющихся при использовании напыленной тепловой изоляции, а также краткое изложение содержания глав.

В первой главе рассмотрены особенности конструкции пассажирского вагона с учетом применяемой изоляции типа ПСБ-с, а также возможности использования других изоляционных материалов.

Дан краткий анализ работ по оценке несущей способности кузовов пассажирских вагонов и расчету двухслойных пластин.

Значительный вклад в развитие методов расчета вагонных кузовов внесли Е.П.Елохин, Е.П.Бороненко, М.Ф.Вериго, С.В.Вертинский, В.М.Винокуров, Л.О.Грачева, З.Н.Данилов, С.Н.Киселев, В.Н.Когуранов, В.В.Кобищанов, В.А.Лазарян, А.А.Львов, В.В.Лукин, В.П.Лозбинев, Е.Н.Никольский, Л.Н.Никольский, А.А.Попов, В.Ф.Уш-кало'в, П.А.Устич,' В.Н.Филиппов, А.А.Хохлов, В.Д.Хусидов, Л.А.Ша-дур и другие.

Вопросы расчета двухслойных пластин освёцены в определенной мере в работах Э.К.Григолюка, Д.1С.Панова, Э.Л.Аксельрода, К.В.Свирского, К.З.Галимовч и других. Однако вопросы применения двухслойных пластин и оболочек в конструкциях кузовов недостаточно изучены.

На основании проведенного -анализа сформулирована основная цель и задачи диссертационноII работы.

Во второй главе приведен анализ различных подходов при выборе расчетной схемы для кузова вагона с учетом изоляции'. Если положить б основу конечно-элементную аппроксимацию расчетной схеш, то возможны следующие подходы:

- введение пластин изоляции как дополнительных конечных элементов (КЭ), соединяемых с основными несущими элементами в узловых точках. Точечное соединение приводит к необходимости дополнительного ыгльчения сетки КЭ для того, чтобы дискретная модель могла удовлетворительно описывать поведение реального объекта, в котором основные несущие элементы ш.'.епг непрерывный жесткий'контакт с изоляцией. Кроме того, эксцентричность соединения КЭ основной несущей конструкции с КЭ изоляции приводит

к сильной связности ранее независимых матриц жесткости, т.е. делает затруднительным использование апробированного математического и программного обеспечения;

- итерационная процедура МКЭ в виде поочередного расчета оболочки и изоляции. Оболочка рассчитывается на г.несние нагрузки, а также на усилия со стороны изоляции (на первой итерации они отсутствуют). Для изоляции в качестве внеслего воздействия задаются узловые перемещения, полученные для оболочки и на их основе находятся узловые реакции, которые на следующей итерации опять прикладываются к оболочке. Здесь, как и о первом подходе, для моделирования сплошного контакта требуется дополнительное мельчение конечно-злементной сетки, а расчет изоляции на заданные узловые перемещения (т.е. первая краевая задача теории упругости) требует разработки нетрадиционного для ¡.КЭ математического и программного обеспечения.

Приведение цвухслойной оболочки д эквивалентной (п некотором смысле} однослойной. В этом случае разработки нетрадиционных вариантов ШЭ не требуется.

В работе понятие эквивалентности связывается с совпадением перемещений для исходной двухслойной и эквивалентной однослойной конструкции. При прочих равных условиях (внешние нагрузки и краевые условия) это означает также и энергетическую • эквивалентность. Рассмотрено несколько схем нагружения двухслойной конструкции усилиями в плоскости и поперечными нагрузками. Наиболее существенную роль контактные касательные усилия играют в случае приложения поперечных нагрузок.

В связи с этим была рассмотрена задача об изгибе двухслойной полосы, шарнирно-опертой по краям и нагруженной равномерно распределенной нагрузкой (рис./ ).

• ж

-г1 (*)

4

Рис. /

Неизвестные контактные касательные усилия t (х) представлялись в виде ряда Фурье по косинусам:

/гГ

пс< и <■

где £ - длина полосы.

Разлагая нагрузку ^ в ряд по синусам:

1-1

Н

п., **

; . л* /,з. 5,..,

и решая уравнение изгиба Бернулли-Эйлера. для условий шарнирного опирания, получаем выражение изгибающего момента в виде:

СО /

(2)

Требование совпадения перемещений точек обшивки и изоляции в направлении оси схемы (оси X) дает для коэффициентов из (I) разложения контактных усилий в ряд Фурье следующее выражение:

к,*-т(<г-*Р) (-1

4 * <?Р ' (3)

где величины без индексов относятся к обшивке, а с индексом (р ) - к изоляции, £ - модуль Юнга, сГ - толщина, 3 - момент инерции, Д - коэффициенты распределения моментов между обшивкой и изоляцией:

£ У Ег аР

с£ г- ; <1„ - —- .

£3* £рЗр р £3*ЕрОр

Расчеты на основе изложенной методики и вычисления при сведении конструкции к эквивалентной однослойной:

(4)

где, в отличие от (3), величины 3 я Зр находятся относительно общей смещенной нейтральной оси, показали, что угли попорота различаются для обоих вариантов не более, чем на 2,7*. Различия в напряжениях при этом также являются допустимыми: п рассмотренных вариантах они не превысили 2,В?. Таким

образом, полученный в данном случае, а также для других задач результаты, позволяют сделать вывод о допустимости приведения двухслойной конструкции к эквивалентной однослойной на основе (4) и аналогичных ему соотношений.

Так как элементы кузова имеют в большинстве своем гофрированные участки ,то кроме задачи сведения двухслойной конструкции к эквивалентной однослойной, рассмотрен вопрос о замене гоф-

рированных тонкостенных элементов конструктивно-ортотропными (рис.2).

Рис.2

При решении плоской задачи константы упругости в направлении вдоль оси гофра принимались как для стали. В этом случае, но аналогии с (4), толщина приведенной однослойной конструктир-но-ортотропной пластины получается в виде:

где Р и Рр - площадь характерного сечения обшивки и изоляции шириной

Приведенный модуль [г в направлении, перпендикулярно» оси гофра, находится из условия равенства удлинений в этом направлении эквивалентной тоской полосы и элемента гофрировки., изображенного на рис.2.

Схема, показанная на рис.2, использовалась так.тэ для определения жесгкостей Л , и Э} , кео?хо!дог» при г

нии задачи изгиба конструктивно-ортотропних пластин. Эта задача также решалась в два этапа. На первом этапе с помощью (4) вычислялись приведенные к стали моменты инерции сечения. В результате этого получалась эквивалентная однослойная модель, которая на втором этапе сводилась к плоской конструктивно-орто-тропной пластинке.

Описанная методика является достаточной для идеальной конструкции и при нагрузках, не превышающих критические.

Наличие начальной технологической погиби, возможность потери устойчивости на локальных'участках, применение упрощенных схем привело к необходимости редуцирования обшивки при расчетах. Рекомендации по редуцированию содержатся в нормативных документах. В случае применения уточненных расчетных схем, учитывающих существенную двумерность напряженно-деформированного состояния конструкции, последняя из причин, вызвавших необходимость редуцирования, отпадает. Наиболее существенным из двух

•

оставшихся факторов, наличие которых требует редуцирования, является практически неустранимая начальная погибь плоских участков обшивки. Для изучения вопроса о редуцировании за счет начальной погиби рассмотрена задача об изгибе шарнирно-опертой по всему контуру прямоугольной пластинки, нагруженной в плоскости равномерно-распределенными усилиями Я (рис.Э).

Рис.3

Предполагая распределение погиби в виде:

I ■ „• Л" У

ч -- А ~г >

взяв решение уравнения изгиба пластины: 3'3

(5)

в форме Напье, используя прежнее понятие эквивалентности исходной и заменяющей расчетных схем, получим, что плоская (без начальной погиби) пластина, эквивалентная исходной,должна иметь переменную толщину : ,

/»з

ШЛ

/7 (2 л • !)

-Л/г"

8 '

(б)

Ц

коэффициент Пуассона, а л - коэффициент запаса ус-

где: J

тойчивости. Вследствие того, что используемая эквивалентность в смысле совпадения перемещений в данном случае является такие и энергетической эквивалентностью, становится возможным, а с точки зрения простоты целесообразным - введение вместо (б)

интегрального редукционного коэффициента: £

о

Поело интегрирования это дает:

1

(7)

Из (7) следует, что в случае потери устойчивости (л =1) =0. Это связано с тем, что (7) получено на основании линеаризованного уравнения (5), которое описывает именно такс;- г.оъе-

ценив конструкции.

Вычисления по (7) показывают, что несущая способность плоских участков резко падает при увеличении продольной нагру-женности, возрастании начальной погиби, а также при росте относительной ширины ( ) пластины. В силу последней причины для нижнего пояса боковины, где используется частая гофрировка, т.е. относительная ширина ( ) мала, коэффициенты редуцирования практически не отличаются от единицы..

При наличии напыленной изоляции изгибная жесткость негофрированных участков обшивки, прилегающих к гофрам, оказывается значительно выше, чем в случае отсутствия изоляции, что приводит к необходимости учета поддерживающего эффекта этих участков.

Решение данной задачи энергетическим методом для расчетной схемы, изображенной на рис.4, позволило получить для

выражение:

Л, 3 * Н^ш.) (8)

Рис .1

Величина р скобках выражения (8) дает значение изгибной жесткости гофра с учетом изоляции. Это выражение использовалось далее для оценки устойчивости гофра при возможном его выпучивании на всей длине кузова вагона. В этом случае расчетная схема представляла собой многопролетный стержень на линейно упругих опорах, жесткость которых определялась путем полного расчета по МКЭ всего кузова на соответствующую единичную нагрузку.

С точки зрения влияния изоляпми рассмотрены также задачи об определении критических напряжений для склона крыши и простенков.

В третьей главе приведен анализ трех вариантов расчетных схем кузова по методу конечных элементов (МКЭ). Поскольку конструкция кузова не симметрична относительно середины п первом варианте рассматривается кузов в целом. Все стержневые элементы (дуги, стойки', обвязки, балки) учитываются дискретно. Дискретно учитываются также надоконный и подоконный гофры, верхний гофр крыши (между скатом и средней частью контура). Панели об-¡¡ивки и изоляции учитываются в виде конечных элементов - прямоугольных и треугольных ортотропных пластин, упругие характеристики которых определены по разработанной методике.

Второй вариант расчетной схемы п,олучается из первого варианта путем усечения схемы и рассмотрения четвертой части кузова.

Третий вариант расчетной схемы получается из второго путем исключения элементов торцевой стены.

Для проверки первого варианта расчетной схемы был выполнен расчет металлоконструкции кузова пассажирского вагона модели 61-855 без напиленной изоляции на продольную с.тагас^х нагрузку по оси автосцепки. В качестее объекта принят кузов, г.о

которому имеются результаты испытаний (эксперимент выполнен Тверским филиалом ГосНИИ вагоностроения-тема (85.90Л.149п.13).

Экспериментальные и расчетные по МКЭ эпюры напряжений для нижнего пояса (как наиболее нагруженного) показаны на рис.5. Эпюры показывает, что расчет МКЭ хорошо отражает качественную и количественную картину распределения напряжений. В целом полученные данные подтверждают приемлемость первого варианта расчетной схемы МКЭ для расчета общего напряженного состояния кузова пассажирского вагона.

Отличие результатов расчета по второй расчетной схеме от результатов расчета по первой с основном не превышает 10%. Лгшъ в надоконном гофр«} ото отличие составило 1£$. Удовлетворительно совпадают результаты и с данными эксперимента. Отсюда можно сделать вывод, что более простая вторая расчетная схема может применяться для практических расчетов.

Если не требуется уточненное определение напряжений в концевой балке рамы, а также в элементах торцевой стены концевой ' части крыши, то третья расчетная схема_может рекомендоваться для практического использования.

С использованием выбранных расчетных схем были выполнены расчеты кузова на основные эксплуатационные нагрузки с учетом напыляемой изоляции и без ее учета. Рассчитывался кузов пассажирского вагона, конструкция которого, размеры и жесткостные параметры несущих элементов соответствуют чертежам 836.01.00.000 СБ.

Результаты расчета показали, что напыляемая изоляция несущественно влияет на величины срединных напряжений в несущих элементах кузова. Изгибные напряжения в обшивке с учетом наггы-ляегоЯ изолчипи, существенно отличаются от изгибных наряжений

без ее учета. Дня простенков это отличие составляет 2-3 раза. Итоговые максимальные напряжений в простенках, полученные суммированием срединных и изгибннх напряжений различаются для вариантов с учетом напыляемой изоляции и без ее учета в 1,7 -1,65 раз. Напыляемая изоляция оказывает также существенное влияние на величины деформаций контура поперечного сечения кузова.

В четвертой главе на основании проведенных расчетов дана оценка влияния напыляемой изоляции на устойчивость несущих элементов кузовов пассажирских вагонов. Показано, что напыляемая изоляция существенно повышает устойчивость плоской обшивки, скатов крыши и простенков. Причем, с увеличением толщины слоя этот эффект увеличивается.

На устойчивость стержней (гофров, продольных подкрепляющих элементов) влияние напыляемой изоляции проявляется в меньшей степени.

В пятой главе излагаются основы технологии нанесения напыляемой изоляции на поверхности узлов кузова, приводятся результаты экспериментальной проверки физических и механических характеристик напыляемой изоляции "Рипор".

С целью практической проверки полученных результатов и отработки технологии применения напыляемой изоляции на Тверском вагоностроительном заводе были изготовлены два опытных образца пассажирских вагонов.

Первый образец представляет собой вагон открытого типа. (плацкартный), у которого кузов изготовлен с применением в нижнем поясе нержавеющих сталей с толщиной листов 1,5 мм. Длина вагона 2-1,37 и, база - 17,0 м, ширина 3,103 м.

Второй образец, вагон модели 61-838 для скоростей цвиже-

ния до 200 км/ч с местами для сидения. Кузов изготовлен полностью из нержавеющей стали с толстой листов: крыша I мм, остальные узлы: пол, боковые стены - 1,5 мм. Длина вагона по осям сцепления 27,4 мм, база - 19,25 м, ширина - 3,050 м. В одном и другом случаях в качестве изоляционного материала был принят "Рипор"; толщина изоляции боковых стен и крыши составила 60 мм, пола - СО мм.

Визуальный осмотр внутренних помещений кузова показал, что они существенно отличаются от кузова с изоляцией типа ПСБ-с. Наличие структуры с закрытым! порами, обуславливающей низкие водопоглощение и пяропроницаемость пенополиуретана, наряду с хорошей адгезией к металлической обшивке кузова создает предпосылки для проявления противокоррозионного защитного гффекта,что позволит увеличить срок службы кузовов и соответственно снизить затраты на их ремонт в эксплуатации. Изготовленные опытные кузова были подвергнуты теплотехническим и прочностным испытаниям. Применение напыляемой изоляции позголяет уменьшить коэффициент теплопередачи ограждений вагона примерно на 12?!, что приводит к уменьшению затрат на отопление вагона. Прочностные испытания проводились в Тверском институте вагоностроения и включали в себя стендовые статические, ударные и ходовые динамические. Полученные результаты показывают, что прочность, устойчивость элементов и жесткость конструкции обеспечивается.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ II ВКЗСДЫ

I. На основе анализа теплотехнических свойств применяемой закладной изоляции, технологии ее изготовления и устан^-к:: н.ч кузове, коррозионной стойкое?,' кузсг-с" с дел г. 1 гы:-сд с? -и: ту 1Л -

ности создания кузовов пассажирских вагонов с напыляемой изоляцией.

2. Проанализированы возможные подходы учета напыляемой изоляции при оценке ее несушей способности в конструкции кузова.Показано, что при практических расчетах целесообразно приведение друхслойной подкрепленной оболочки кузова пассажирского вагона

к эквивалентной однослойной подкрепленной оболочке с вырезами.

3. На основе решения задачи о взаимодействии металлической обшивки с адгезионным изоляционным слоем разработан илгоритм пргвецения двухслойной панели обшивки кузова с напыленной изоляцией к эквивалентной однослойной.

4. Разработаны варианты математических моделей (расчетных схем) для часчета кузова пассажирского вагона методом конечных элементов с различным числом степеней свободы. Показана возможность выделения для расчета 1/4 части кузова как симметричной при его конструктивной несимметрии по длине и дана оценка влияния учета элементов торцевых стен в схеме МКЭ кузова при расчете его от действия симметричных эксплуатационных нагрузок.

5. Предложена методика учета несущей способности напыляемой изоляции при оценке напряженно-деформированного состояния кузова на основе схем МКЭ.

6. Вы/полнен анализ необходимости редуцирования гофрированной обшивки с учетом напыляемой изоляции.

7. На основе исследований взаимодействия слоев обшивки уточнены значения критических напряжений для гофров кузова пассажирского вагона с напыляемой изоляцией.

8. Выявлены нормальные продольные деформации сжатия обшивки междуоконшлс простенков, которые вместе с деформациями сдвига ел::я:-:т Н1 ее устойчивость. Предложен прибликенны{?подход к

определению критических касательных напряжений в обшивке простенка с напыленной изоляцией.

9. Результаты исследований реализованы в процессе проектирования и постройки опытных образцов кузовов пассажирских Нагонов с напыляемой изоляцией. Испытания опытного образца кузова ■ вагона 61-836 с напыленной изоляцией показали приемлемость разработанной методики оценки напряженно-деформированного состояния кузова.

10. Анализ влияния напыляемой изоляции на напряженно-деформированное состояние кузова, выполненный на основе схемы !ЛО, показал, что это влияние существенно для изгибных напряжений в обшивке и незначительно для срединных напряжений. При этом максимальные суммарные напряжения в обшивке междуоконных простенков с напыленной изоляцией уменьшаются в 1,8 - 1,85 раза по сравнению с конструкцией без такой изоляции. Напыляемая изоляция повышает иэгибную жесткость кузова в целом на 6-7%.

11. Анализ показывает, что напыляемая изоляция повышает критические напряжения в плоских элементах обшивки кузова в

1,4-2,4 раза.

12. Выявлена возможность снижения металлоемкости кузова за . счет подкрепляющего эффекта напыляемой изоляции путем уменьшения толщины обшивки среднего участка крыши с 2,0 мм до 1,5 мм.

Применение напыляемой теплоизоляции марки "Рипор" вместо закладной изоляции ПСБ-с дает снижение материалоемкости на один кузов пассажирского вагона на 1060 кг.

13. Экономический эффект от внедрения в кузовах пассажирских вагонов напыляемой изоляции марки "Рипор" составит в год на I вагон 2350 тис.руб.

По' теме диссертации опубликованы статьи:

1. Балашов A.A., Светлов В.И., Важаев А.З.-Повышение ресурса кузова пассажирского вагона. /Вопросы качества, надежности, прочности у. долговечности машиностроительной продукции/. Тез. докл. ХШ научно-техн.конференции. Калинин, 1989. с.23-25.

2. Лоэбинев В.П., Светлов В.И. Особенности определения напряженного состояния несущих элементов кузова пассажирского вагона с напыляемой изоляцией. ЭИ "Транспортное машиностроение",.

№ I, Ы., 1991, с.13-15.

3.'Лоэбинев В.П., Светлов В.И. Совершенствование методики проверки устойчивости несущих ¡элементов кузовов пассажирских вагонов. ЭИ "Транспортное машиностроение", №1, М.,1991,с.15-10.

СВЕТЛОВ ВИКТОР ИВАНОВИЧ

--сХ^СС

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО СОЗДАНА КУЗОВА ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА С НАПШШЕМОй ИЗОЛЯЦИЕЙ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог

и тяга поездов

Сдано в набор /5",ОЧ.9Н •

Подписано к печати £>у, дУ. , Объем

Формат бумаги 60x90 1/16 Заказ £¿9. Тираж /СО, '

Типография МНИТа, 10Г475, ГСП, Москва, А-55, ул.Образцова, 15