автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Силовое взаимодействие пути и грузового вагона с упругими связями колесных пар с рамой тележки

На правах рукописи

КОВАЛЕНКО Александр Владимирович

СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПУТИ И ГРУЗОВОГО ВАГОНА С УПРУГИМИ СВЯЗЯМИ КОЛЕСНЫХ ПАР С РАМОЙ ТЕЛЕЖКИ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и

электрификация

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени КАНДИДАТА технических наук

Москва 2006 г.

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ МПС России)

Научный руководитель:

кандидат технических наук Богданов Виктор Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Анисимов Петр Степанович (МИИТ)

кандидат технических наук Плоткин Владимир Семенович (ВНИИЖТ МПС России)

Ведущая организация:

ФГУП ВНИКТИ

Защита диссертации состоится «_»_2006 года в_часов

на заседании диссертационного совета Д 218.002.01 при Федеральном государственном унитарном предприятии Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта в конференц-зале Опытного завода ВНИИЖТ по адресу: 129851, г. Москва, 3-я Мытищинская улица, дом 10.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «_»_2006 года.

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

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н, профессор

П.Т. Гребенюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Начиная с 1999 г. на железных дорогах России наблюдается стабильный рост объема перевозок и грузонапряженности основных направлений сети. На ряде участков использование пропускной способности приближается к максимально допустимым при нормальной эксплуатации значениям. Остро встал вопрос повышения массы грузовых поездов и, на этой основе, провозной способности этих линий.

В этих условиях актуальной становится задача создания и освоения производства большегрузных вагонов с повышенной погонной нагрузкой, позволяющих реализовывать большие массы грузовых поездов при существующих длинах станционных путей. Вагоностроительная промышленность предлагает решать эту задачу повышением осевой нагрузки четырехосных вагонов, сохраняя их основные линейные размеры. Повышение осевых нагрузок до 25 тс и выше требует создания тележек нового поколения, которые по уровню динамического горизонтального и вертикального воздействия на путевую структуру не должны превосходить значений, установленных для тележки модели 18-100 при осевой нагрузке 23,25 тс. Поскольку разработка и внедрение новых типов тележек процесс довольно длительный, актуальным является и вопрос модернизации тележки 18-100 с целью улучшения ее динамических качеств.

Цель работы.

Определить технические решения для новых тележек, приводящие к снижению воздействия на путь вагонов с повышенными осевыми нагрузками; оценить возможность снижения сил воздействия вагона на путь введением упругой связи колесных пар с рамой тележки и определить рациональные параметры этой связи при различных осевых нагрузках.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.-Петербург _

ОЭ 200^акт Ж

Задачи исследования.

• Выбор конструктивных параметров тележки, значительно влияющих на

воздействие на путь.

• Оценка влияния принятых конструктивных параметров на воздействие

экипажа на путь при повышенных до 30 тс осевых нагрузках.

« Проверка влияния выявленных теоретически факторов на воздействие на

путь.

Методы исследования.

В работе используются как теоретические, так и экспериментальные методы. К теоретическим методам относятся: математическое моделирование процессов взаимодействия подвижного состава и пути, поиск оптимальных значений исследуемых параметров. К экспериментальным методам относится оценка динамических показателей и воздействия на путь подвижного состава в натурном эксперименте.

Научная новизна.

Предложена методика определения параметров упругой связи колесной пары с рамой тележки для улучшения взаимодействия вагона и пути. На базе разработанной методики определены рациональные параметры такой связи в трех плоскостях для перспективных двухосных тележек с повышенной осевой нагрузкой.

Практическая ценность.

Рекомендованы величины параметров упругой связи для трехэлементных тележек с осевой нагрузкой 25, 27 и 30 тс для включения в технические требования к разрабатываемым перспективным тележкам. Работа носит поисковый характер и может быть использована при проектировании новых и модернизации существующих тележек.

Личный вклад соискателя.

На основе расчетов, выполненных с использованием модели «ВЭИП», автором выбраны параметры упругой связи колесной пары с рамой тележки для грузовых вагонов с осевыми нагрузками 25, 27 и 30 тс. Выполнена теоретическая оценка влияния упругого элемента в связи букса-боковая рама на воздействие подвижного состава на путь. Автор принимал непосредственное участие в комплексных испытаниях полувагонов на опытных образцах тележек моделей 18-194-1 (УВЗ) и 26В502 (ВНИКТИ) и анализе полученных результатов.

Апробация работы.

Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов (г. Щербинка, 2004 г.), на семинаре ученых и специалистов ОАО "РЖД" секции «Взаимодействие экипажа и пути» по проблеме «Модернизация тележек 18-100. Технические требования к перспективным тележкам грузовых вагонов» (ВНИИЖТ, 2004 г.), на IV международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты» (г Санкт-Петербург, 2005 г.) и на научно-технических совещаниях отделения «Комплексных испытаний» и комплексного отделения «Пассажирских и грузовых вагонов» ВНИИЖТа.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано шесть печатных работ: статей - 5, тезисов докладов -1.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав и выводов; содержит 12 таблиц и 45 рисунков. Список литературы включает 159 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен обзор работ, посвященных исследованию и моделированию динамики железнодорожных экипажей, рассмотрен международный и отечественный опыт подготовки железных дорог к повышению осевых нагрузок, в том числе, и модернизации ходовых частей подвижного состава, определены цель и задачи исследования, показана актуальность работы. Отмечено, что в России конструкция буксового узла с упругими элементами разработана во ВНИИЖТе Абашкиным В.В. и Травиным П.И. и защищена авторским свидетельством в 1972 г. Отличительной особенностью буксового узла являлось наличие упругой (резиновой) прокладки между седлом (адаптером) и наружными кольцами цилиндрических роликовых подшипников. Усовершенствование буксовых узлов с применением упругих прокладок предлагалось для повышения надежности и долговечности буксовых подшипников, что было подтверждено комплексом исследований и эксплуатационных испытаний. Динамические и по воздействию на путь испытания, проведенные отделением комплексных испытаний ВНИИЖТа, показали, что применение упругих буксовых узлов, кроме того, снижает динамические силы в необрессоренных частях вагонов и соответствующие показатели воздействия на путь, так как представляют собой дополнительную ступень подвешивания в вертикальной плоскости и увеличивают связность тележки.

Расчеты, проведенные в работе Анисимова П.С., Певзнера В.О., Коваля В. А. показывают, что применение упругих прокладок позволяет ожидать снижения деформаций пути в зоне стыков в среднем на 20%. Экономический эффект этого снижения без учета экономии от продления сроков службы элементов верхнего строения пути может быть оценен по уменьшению затрат рабочей силы на текущее содержание пути, что по ценам того времени составляло 85 руб. на 1 км пути в год. Если при этом учесть, что одновременно уменьшает-

ся степень износа поверхности катания колес с упругими буксовыми узлами и увеличивается долговечность их работы, то общая экономия будет еще выше. Однако эти адаптеры так и не нашли применения на железных дорогах СССР.

В то же время, в тележках грузовых вагонов железных дорог зарубежных стран, и в первую очередь США, адаптеры с упругими элементами в узлах сочленения боковины и корпуса буксы широко применяются. Их параметры выбираются исходя из расчетной грузоподъемности вагона. Конструкция буксового узла с упругими элементами запатентована в Англии, Канаде, США, Франции и Швеции.

Несмотря на большое количество работ, связанных с изучением колебаний грузовых четырехосных вагонов, вопрос выбора рациональных параметров перспективных типов тележек, обеспечивающих высокие динамические качества и безопасность движения экипажей при высоких скоростях, к настоящему времени не получил окончательного завершения.

Теоретические основы методов моделирования взаимодействия пути и подвижного состава вытекают из общих принципов решения задач динамики и заложены в трудах известных отечественных и зарубежных ученых Н.П. Петрова, В.А. Лазаряна, С.П. Тимошенко, Н.Е Жуковского, В.Б. Меделя, И.И. Челнокова, М.В. Винокурова, Гарга, Дуккипати, Картера, Калкера, Кейзе-ра, Кейна, Кофмана, Мюллера, Рокара, Хеймана, Шиллена и др.

На решение важнейших задач по совершенствованию существующего и созданию перспективного рельсового транспорта направлены исследования, проводимые коллективами научных сотрудников различных организаций, кафедр и проблемных лабораторий вузов, а также конструкторских бюро ряда вагоностроительных заводов. Самые крупные научные школы в области динамики рельсовых экипажей сложились во ВНИИЖТе, ВНИИВе, МИИТе, ПГУПСе, БГТУ, ДГУПСе, ДИИТе, ОмГУПСе, УрГУПСе и других научных и производственных организациях.

Во второй главе произведен выбор и описание принятой для исследования математической модели, метода ее решения, приведена методика определения параметров упругой связи буксы с боковой рамой тележки по критериям устойчивости движения и показателям колебаний вагонов в горизонтальной плоскости, а также произведен выбор параметров указанной связи для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс.

Существующие математические модели можно подразделить по целям исследования (исследование динамики обрессоренных или необрессоренных масс, исследование боковых сил вписывания экипажа в кривую, исследование устойчивости движения, исследование пространственных колебаний экипажа и т.д.), по методам решения (численное интегрирование или аналитическое решение уравнений, применение корреляционно-спектральной теории, применение метода исследования сложных систем и т.д.), по модели подвижного состава (система твердых или деформируемых тел, связанных различного рода линейными или нелинейными связями), по модели пути (абсолютно жесткий или обладающий жесткостью, массой и демпфированием), по способу задания возмущений (геометрическими смещениями колес, ускорениями или силами на колесах, спектральными плотностями неровностей).

При выборе модели основными факторами являлись: возможность оценки динамики пути во взаимодействии с экипажем, адекватность, время расчета. На основе анализа этих факторов была выбрана модель, разработанная под руководством А.Я. Когана - Взаимодействие экипажа и пути (ВЭИП). В ней учтена обратная связь между неровностями пути и упругими осадками рельса, возникающими под действием сил от колес. Адекватность этой модели подтверждается большим практическим опытом её использования. В этой модели пространственные колебания разделяются на две группы - галопирования-подпрыгивания и виляния, относа и боковой качки.

Колебания экипажа в вертикальной плоскости описываются системой уравнений:

m¿j -2;* +{а„ -a, )p;]+pt[z„ -z,* +[а„-а ,)$*} = Qy,

m 'h ~ ¿>Г к, - г,* + - а, V; ]- ¿p: [г, - zj + (а„ - а,}pj]+

1.1 »1

+c_![r(* -z' +a,(p"]+P'.[z,*-z' +а,ф']=0;

-г; +(я„ -a,V;!+

<■1

~г* +a,<p') + P',(¿; -i' +а,ф')]=0;

i-1

2 " Г 1

(/; + /л'Я" )ф' +£а,|с!(г; -z* +a,<p') + P'(¿; -z' +alq>')\—m'gH'<p' = 0; /-1

/ = 1,2; / = 1,2,

(2.1)

где т - масса кузова; т* - масса тележки; т - масса колесной пары;

/' - центральный момент инерции кузова относительно горизонтальной поперечной оси;

/* - центральный момент инерции тележки относительно горизонтальной поперечной оси;

с* - вертикальная жесткость, отнесенная к рессорному комплекту колеса тележки;

с. - жесткость вертикальной связи тележки с кузовом;

р* - коэффициент демпфирования вертикальных колебаний, отнесенный к

рессорному комплекту колеса тележки; р* - коэффициент демпфирования в вертикальной связи тележки с кузовом; а, - координата по оси х центра масс /-ой тележки;

а,, - координата по оси х центра масс /-ой колесной пары /-ой тележки; £>, - вертикальная нагрузка, передаваемая от колеса 1-ой колесной пары /-ой тележки на рельс;

Н' - расстояние от центра качаний при боковой качке кузова до его центра масс.

Колебания виляния, относа и боковой качки описываются следующей системой уравнений:

тУы -Уи -а,Ю+Р^Ьы -К, +(о„ -а^^+а^,,, = = А(Уы+ V,,,)-/,)+«/ К ;

V

"Ё^Ь'ь' ^^З-^^к/-Уи +(в„ -а,

ЛЧГ/-Я/Ъы-Уи-у„/)}+ (.1

ы

т'у'\ ~ £ Iе. М - + я'9' + а/ ч»;) - Р", (>Г, - у[ + я Ж + а, у, )]=

£ 25,

~ ш ^ Ир ;

Л-ч»; +ХХ кО'Г, ~у'\ + н'в' +а,ч'1)+р\(.у;1 -у\ +я'е; +а,»К)]-/.1

/;ё;+т'н'у; -т'я'^в;+2ш»:2(с:е;+р:в;)= = ^ <" + + (V, + а„ )}

Уы -¿ш = Г? (V/ -ь в., >; / = 1,2; / = 1,2,

(2.2)

где К - центральный момент инерции кузова относительно вертикальной оси;

/* - центральный момент инерции кузова относительно горизонтальной продольной оси;

2Ь". -расстояние между рессорными комплектами одной колесной пары;

- расстояние между кругами катания колесной пары;

I* - центральный момент инерции тележки относительно вертикальной оси;

с - жесткость поперечной связи тележки с кузовом;

с* - угловая жесткость поворота тележки относительно кузова;

¡3' - коэффициент демпфирования в поперечной связи тележки с кузовом;

р^ - коэффициент углового демпфирования при повороте тележки относительно кузова;

/. - центральный момент инерции колесной пары относительно вертикальной оси;

с* - жесткость поперечной связи колесной пары с тележкой;

с* - угловая жесткость поворота колесной пары относительно тележки;

Р* - коэффициент демпфирования в поперечной связи колесной пары с тележкой;

р* - коэффициент демпфирования в угловой связи колесной пары с тележкой;

0п - статическая вертикальная нагрузка, передаваемая от колеса на рельс;

5 - постоянный коэффициент: при неизношенных колесах 6=0, при изношенных в общем случае из-за наличия проката 8#0;

¿ы - смещение колесной пары относительно среднего положения рельсовой колеи;

уи й°,(уг+д„)- отклонение средней линии рельсовой колеи в плане и по уровню под г'-м колесом /-ой тележки;

- среднее возвышение наружного рельса в кривой.

При исследовании колебаний галопирования и подпрыгивания используется метод аналитического решения уравнения колебаний рельса в частотной области с учетом обратной связи между неровностями пути и упругими осадками рельса, возникающими под действием сил от колес. При исследовании колебаний виляния, относа и боковой качки применяется метод исследования сложных систем. Экипаж представлен системой твердых тел, соединенных линейными упруго-диссипативными связями (рисунок 1). Путь рассматривается как балка на сплошном упругом основании (в соответствии с гипотезой Винклера), обладающая распределенными, приведенными к нейтральной оси массой и демпфированием в отношении вертикальных колебаний и поперечного изгиба и кручения рельса. Возмущения задаются спектральными плотностями, которые определяются при помощи натурных измерений отклонений рельса от проектного положения в продольном профиле, плане и по уровню.

Существует достаточно большое число критериев, которые различные авторы принимают во внимание при оптимизации по показателям ходовой динамики железнодорожных экипажей. В данной работе за критерии при выборе рациональных значений параметров связи колесной пары с рамой тележки приня-ты-критическая скорость, определяемая на основании решения задачи устойчивости по Ляпунову, на прямом участке пути и величина боковых сил от колеса на рельс в кривой малого радиуса.

Так как горизонтальная динамика вагона определяется соотношением поперечной и продольной жесткостей рассматриваемой связи, а вертикальная жесткость этой связи практически не оказывает влияния на горизонтальную динамику, то задаемся величиной вертикальной жесткости упругого элемента (статический прогиб 5 мм) и на основании расчетов на математической модели ВЭИП производим выбор его горизонтальных поперечной и продольной жест-костей для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс.

к 1* ьи г ф" V? згФ ( ы! 1 Г У* м Г >

Ун УГ Ум

Рисунок 1 - Расчетная схема экипажа.

Результаты проведенных массовых расчетов для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс приведены на рисунке 2. На каждом из них приведены диаграммы критической скорости движения на прямом участке пути и боковых сил от колеса на внешнюю нитку пути в кривой радиусом 350 м. Расчеты были выполнены для подвижного состава с колесными парами, имеющими прокат, которому соответствует эффективная конусность бандажа равная 0,1.

Исходя из приведенных диаграмм рекомендованы жесткостей упругой связи колесной пары с боковой рамой тележки, указанные в таблице 1.

— осевая нагрузка 27 тс

Рисунок 2 - Выбор жесткостей упругой связи колесной пары с боковой рамой тележки в горизонтальной плоскости по критериям устойчивости движения и бокового воздействия колеса на рельс.

Таблица 1 - Оптимальные параметры упругой связи букса-боковая рама.

Параметр Осевая нагрузка, тс

25 27 30

Поперечная жесткость, МНУм 10-15 11-16 12,5-17,5

Продольная жесткость, МНУм 18-23 15-25 20-30

В третьей главе проведена теоретическая оценка влияния параметров уп-^ ругой связи колесной пары с рамой тележки на динамические показатели под-

вижного состава и его воздействие на путь. Показан эффект применения упругого элемента между буксой колесной пары и боковой рамой тележки, а так же проведено сравнение показателей динамики и воздействия на путь вагонов с повышенными осевыми нагрузками на тележках с такими элементами с предложенными жесткостями в горизонтальной и вертикальной плоскостях, со значениями этих показателей у вагонов на типовых тележках модели 18-100 с нагрузкой на ось 23,5 тс.

Условно теоретические расчеты, проведенные в данной главе, можно разделить на три этапа.

На первом этапе в работе были проведены расчеты показателей воздействия на путь вагонов существующего парка на тележках 18-100 с нагрузками на ось 23,5, 25, 27 и 30 тс. Здесь осевая нагрузка достигалась путем увеличения загрузки вагона без учета вопросов прочности элементов тележки и в предположении, что смыкания пружин рессорных комплектов не происходит. Этот этап направлен на то, чтобы показать, на сколько могли бы увеличиться динамиче-* ские показатели взаимодействия подвижного состава и пути, если бы повышение осевых нагрузок грузовых вагонов производилось без создания новых тележек.

На втором этапе проведены расчеты воздействия на путь вагонов с осевыми нафузками 25, 27 и 30 тс на тележках, имеющих характеристики, установленные техническими требованиями (таблица 2) без применения упругих элементов в связи букса-боковая рама тележки. Этот этап показывает как влияет

на показатели взаимодействия подвижного состава и пути применение рессорных комплектов с увеличенным статическим прогибом, увеличение базы тележек и соответственно увеличение массы элементов тележек (в т.ч. и необрессо-ренной).

Третий этап аналогичен второму за исключением того, что в тележках между боковыми рамами и колесными парами были учтены упругие элементы. Этот этап направлен на оценку влияния упругой связи между колесной парой и рамой тележки на параметры воздействия грузовых вагонов на путь.

Таблица 2 - Параметры тележек, принятые при расчетах.

Параметр Осевая нагрузка, тс

23,5 25 27 30

База тележки, мм 1850 1850 1960 2100

Масса тележки, т 4,8 5 5,5 6

Необрессоренная масса*, т 4 4,25 (3,1) 4,6 (3,35) 5,2 (3,7)

Необрессоренная масса на колесо*, т 1 1,06 (0,78) 1,15 (0,84) 1,3 (0,93)

Статический прогиб рессорного подвешива- 54 66 75 90

ния под нагрузкой брутто, мм

Жесткость упругого элемента, МН/м:

- вертикальная - 23 25 27,5

- горизонтальная поперечная - 12 13 15

- горизонтальная продольная - 20 22 25

* Указаны значения для тележек без упругих элементов между буксой и боковиной,

в скобках - с упругими элементами.

Рассматривается движение вагонов в груженом состоянии как на прямом участке, так и в кривых радиусом 650 и 350 м. Расчеты выполнялись для двух состояний бандажей колесных пар: новое - эффективная конусность бандажей колес 0,05 и с прокатом - эффективная конусность бандажей колес 0,1.

Оценка динамических характеристик грузовых вагонов и их воздействия на путь производится по критериям приложения 7 Приказа № 41Ц.

На графиках, приведенных на рисунках 3-6, линии, обозначенные "18-100", "без упругих элементов" и "с упругими элементами", соответствуют описанным выше этапам расчетов. Кроме того, практически на всех графиках

проведена линия "18-100 (23,5'тс/ось)", которая соответствует значениям показателей динамики и воздействия на путь грузового полувагона на стандартных тележках мод. 18-100 с осевой нагрузкой 230 кН (23,5 тс) и позволяет сравнить воздействие вагонов на новых тележках с вагоном на стандартных тележках.

Из графиков вертикальных сил от колеса на рельс на прямом участке пути (рисунок 3) видно, что увеличение осевых нагрузок вагонов на тележках 18-100 до 25, 27 и 30 тс приводит к увеличению вертикальных сил соответственно до 6 %, 14 % и 25 % по отношению к вагонам на стандартных тележках с осевой нагрузкой 23,5 тс.

Вертикальные силы от тележек с характеристиками по техническим требованиям, но без упругих элементов в узле сочленения боковых рам и буксовых узлов, отличаются от значений вертикальных сил для тележек 18-100 с теми же осевыми нагрузками незначительно. Из графиков видно, что вертикальные силы между колесом и рельсом имеют на скорости 80 км/ч максимум, который обусловлен, очевидно, резонансными колебаниями подпрыгивания-галопирования экипажа. Введение упругих связей между колесными парами и рамами тележек с параметрами, определенными выше для каждой осевой нагрузки, позволяет сгладить этот максимум и снизить вертикальные силы по отношению к тележкам без них до 22 %, 17 % и 9 % при скорости 120 км/ч для осевых нагрузок соответственно 25,27 и 30 тс. При этом вертикальные силы от вагонов на тележках с упругими элементами при осевых нагрузках 25 и 27 тс и больших скоростях движения ниже их уровня у тележки 18-100 с нагрузкой на ось 23,5 тс.

Из графиков коэффициентов вертикальной динамики необрессоренных частей тележки (рисунок 3) видно, что применение упругих прокладок между буксой колесной пары и боковой рамой тележки приводит к значительному снижению значений Кдн от 26% при Рсг30 тс до 49% при Рсг25 тс при скорости 120 км/ч.

- осевая нагрузка 27 тс

- осевая нагрузка 30 тс

-*-18-100 (23,5 тс'ось) -«-18-100 -*- без >71рутпх элементов с упругпми элементами

Рисунок 3 - Вертикальные силы от колеса на рельс (а, в, д) и коэффициент вертикальной динамики необрессоренных частей (б, г, ё) при движении

Применение билинейного рессорного подвешивания с увеличенным статическим прогибом приводит к снижению значений Кдп, что в свою очередь приводит к некоторому снижению и динамической погонной нагрузки от тележки на путь (рисунок 4). Однако, несмотря на снижение коэффициентов вертикальной динамики и увеличение с ростом осевой нагрузки базы тележек, в выполненных расчетах не удалось реализовать qт ниже, чем у стандартной тележки с Ро = 23,5 тс.

б) „ 180 кНы

О 05 - —

100 V «м'ч 120

18-100 (23 ^ тс ось) -»-18-100 -е- без \Trp\Titx элементов -*- с упр\тнш1 элементами

Рисунок 4 - Коэффициент динамики подрессоренных частей (а) и динамическая погонная нагрузка от тележки на путь (б) при осевой нагрузке 25 тс.

Графики критической скорости и длины волны виляния от осевой нагрузки (рисунок 5) показывают, что введение упругой связи между боковой рамой и буксой колесной пары приводит к увеличению критической скорости на 18. ..29 % и до 10 % длины волны виляния, что также положительно сказывается на устойчивости движения. Износ колесных пар приводит к уменьшению длины волны виляния и критической скорости тележек 18-100 на 12... 15 км/ч, а тележек с упругими элементами в буксовых узлах на 7... 10 км/ч.

На рисунке 6 представлены зависимости боковых сил от колеса на наружную нитку рельсовой колеи в кривых участках пути. В кривой радиусом 650 м боковые силы от всех рассматриваемых тележек отличаются друг от друга незначительно, а в кривой 350 м применение упругих элементов приводит к снижению боковых сил на величину до 8 кН.

- эффективная конусность бандажей колес 0,05

a) i»

V«,. mli

т

б) 35 U.

— — — --- __J

—

— —

23 J 23 27 Ро. тс/ос» 30

- эффективная конусность бандажей колес 0,1

—i г) и

27 Ро. тс/ось 30

120 V»,

км/ч

100

- - - -- 1 t 1 1

1 ч

- - - - - !

27 PftTCíoCb 30

27 Pn. гс/оск 30

18-100 без \np\Titx элементов с упрутамп элементами

Рисунок 5 - Критическая скорость (а, в) и длина волны виляния (б, г) вагонов при движении по прямому участку пути.

Установка упругих элементов с предлагаемыми параметрами в узлах букса-боковая рама позволяет:

• снизить вертикальные силы от колеса на рельс на прямых участках пути при осевых нагрузках 25, 27 и 30 тс на величину до 22%, 17% и 9% соответственно, в кривой 650 м - до 18%, 13% и 7%, а в кривой 350 м - до 12%, 10% и 7% соответственно;

• снизить боковые силы от колеса на рельс в кривых участках пути на величину до 15%;

- осевая нагрузка 27 тс

- осевая нагрузка 30 тс

18-100 (23,5 тс/осъ) -»-18-100 без упругих элементов -♦- с упругпми элементами

Рисунок 6 - Боковые силы от колеса на рельс при движении в кривых радиусом 650 м (а, в, д) и 350 м (б, г, е).

• снизить напряжения во внешней кромке подошвы рельса на прямых участках пути при осевых нагрузках 25, 27 и 30 тс на величину до 37%, 28% и 16% соответственно, в кривой 650 м - до 24%, 17% и 13%, а в кривой 350 м - до 10%, 9% и 8% соответственно;

• снизить напряжения на основной площадке земляного полотна на прямых участках пути при осевых нагрузках 25, 27 и 30 тс на величину до 31%, 23% и 14% соответственно, в кривой 650 м - до 28%, 20% и 11%, а в кривой 350 м - до 15%, 13% и 8% соответственно;

• снизить коэффициент вертикальной динамики необрессоренных масс на прямых участках пути при осевых нагрузках 25, 27 и 30 тс на величину до 49%, 40% и 26% соответственно, в кривой 650 м - до 35%, 29% и 17%, а в кривой 350 м - до 17%, 13% и 9% соответственно;

• увеличить критическую скорость движения вагона на величину до 29%.

В четвертой главе приведены результаты испытаний грузовых вагонов на опытных тележках с упругими элементами между буксами и боковыми рамами и сравнение их с результатами проведенного в третьей главе математического моделирования динамики и воздействия на путь вагонов на тележках с упругой связью в узле букса-боковая рама с параметрами, определенными в работе ранее.

В 2004 г. на скоростном полигоне Белореченская - Майкоп СевероКавказской железной дороги отделением Комплексных испытаний ВНИИЖТа были проведены комплексные динамические и по воздействию на путь испытания полувагонов на опытных образцах тележек моделей 18-194-1 (производства УВЗ) и 26В502 (производства ВНИКТИ), в каждой из которых применялись буксовые адаптеры различных конструкций. Обе тележки рассчитаны на осевую нагрузку 25 тс. Тележка ВНИКТИ отличалась от тележки УВЗ сварными боковыми рамами и надрессорной балкой, конструкцией буксовых адаптеров и упруго-катковых скользунов. Испытания носили сравнительный характер. В качестве эталона принимался четырёхосный полувагон на типовых тележках мод. 18-100 с

осевой нагрузкой 23,5 тс.

Автор принимал непосредственное участие в испытаниях, что дало ему возможность сопоставить результаты теоретических расчетов с экспериментом.

На рисунках 7-9 приведены графики показателей динамики вагонов и их воздействия на путь. На этих же графиках нанесены линии, полученные при математическом моделировании, произведенном ранее.

Из графиков рамных сил (рисунок 7) в кривых участках пути видно, что рамные силы по тележке УВЗ, полученные в эксперименте, меньше, чем по тележке 18-100 примерно на ту же величину (15...35%), что и при математическом моделировании.

70 V п*ч 80

—•—УВЗ ■ ВНИКТИ к 13-100

—18-100(теор) —с упругими элементами (теор)

Рисунок 7 - Рамные силы при движении вагонов в кривой радиусом 650 м (а) и 350 м (б).

На графиках коэффициентов динамики по необрессоренным массам (рисунок 8), вертикальных и горизонтальных сил от колес на рельсы (рисунок 9) также видна достаточно хорошая сходимость результатов математического моделирования и эксперимента.

—«—У83 —«—ВНИКТИ -А, 18-100

—Л— 1£И00(теор) с упругими элементам (теор)

Рисунок 8 - Коэффициенты вертикальной динамики необрессоренных масс при движении вагонов в кривой радиусом 650 м (а) и 350 м (б).

Таким образом, значения показателей для тележки с упругой связью между буксой и боковой рамой, рассчитанные при математическом моделировании, имеют достаточно хорошую качественную и количественную сходимость с экспериментальными данными. Некоторое расхождение тележки ВНИКТИ с расчетной в горизонтальной плоскости вызвано завышенной величиной момента сопротивления повороту тележки ВНИКТИ относительно кузова, которая приводит к увеличению горизонтальных поперечных сил.

Выполненное исследование показало, что применение упругих элементов с предлагаемыми параметрами может существенно улучшить показатели воздействия грузовых вагонов на путь.

- вертикальные силы от колес на рельсы

70 Ум* 80

- горизонтальные силы от колес на рельсы *)_______*)

-—,—*

70 У.ш* 00

—4—УВЗ —в—ВНИКТИ -±—18-100

-А- 18-100 (теор) -»-с упругими элементами (теор)

Рисунок 9 - Вертикальные и горизонтальные силы от колес на рельсы при движении вагонов в кривой радиусом 650 м (а, в) и 350 м (б, г).

Выводы:

Повышение грузоподъемности вагонов является прогрессивным направлением развития железнодорожного транспорта, так как прибыль железных дорог за счет увеличения объема перевозок превосходит дополнительные эксплуатационные расходы на ремонт и техническое обслуживание пути и вагонов вместе с добавочными капитальными затратами на покрытие сокращения расчетного срока службы технических средств.

1. Проведенное исследование показало необходимость изменения параметров рессорного подвешивания вагонов при повышении осевых нагрузок и, в том числе, введения в конструкцию тележки дополнительных упругих элементов, позволяющих выполнить требования приложения 7 Приказа № 41Ц и требование непревышения параметров воздействия на путь тележек с повышенными осевыми нагрузками их значений у тележки модели 18-100 при нагрузке на ось 23,5 тс. Также можно предположить, что за счет снижения коэффициента динамики боковой рамы тележки возможно повысить долговечность буксовых узлов.

2. Определены рациональные с точки зрения устойчивости движения в прямом участке пути и минимального бокового воздействия на путь в кривой малого радиуса области значений горизонтальных продольных и поперечных жесткостей упругой связи колесной пары с рамой тележки для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс. Эти значения соответственно осевым нагрузкам составили: поперечные - 10... 15, 11... 16 и 12,5... 17,5 МН/м; продольные - 18...23, 15...25 и 20...30 МН/м.

3. При движении вагонов на тележках с упругими элементами между буксой и боковой рамой в прямом участке пути со скоростями не выше 120, 120 и 100 км/ч; в кривой радиусом 650 м - 120, 100 и 100 км/ч и в кривой радиусом 350 м - 80, 80 и 60 км/ч для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс соответственно, обеспечивается выполнение всех требований приложения 7 Приказа № 41Ц.

4. Так как введение упругого элемента в узел сочленения боковины и корпуса буксы влияет незначительно на коэффициент динамики кузова вагона и, соответственно, на динамическую погонную нагрузку от тележки на путь, то при повышении осевых нагрузок вопрос снижения указанной нагрузки необходимо решать путем применения других технических решений и следует рассматривать отдельно.

5. Введение упругого элемента между буксовым узлом и боковой рамой тележки позволяет увеличить на величину до 29 % критическую скорость движения и до 10 % длину волны виляния вагонов.

6. Применение упругих элементов между буксой и боковой рамой тележ-

ки при прочих равных условиях позволяет снизить показатели напряженно-деформированного состояния пути на прямых участках до 37, 29 и 17 %, в кривых участках до 28, 20 и 11 % для осевых нагрузок 25,27 и 30 тс соответственно, что приведет к соответствующему снижению интенсивности образования остаточных деформаций и, следовательно, расходов на текущее содержание пути.

7. Теоретические значения динамических показателей и показателей воздействия на путь для расчетной тележки (с упругой связью между буксой и боковой рамой) имеют достаточно хорошую количественную и качественную сходимость с их значениями, полученными экспериментальным путем. Некоторое расхождение результатов с расчетной тележкой в горизонтальной плоскости вызвано завышенной величиной момента сопротивления повороту тележки ВНИКТИ относительно кузова, которая приводит к увеличению горизонтальных поперечных сил.

8. Проведенные испытания, как и результаты математического моделирования, показали, что модернизация трехэлементных тележек, в том числе с применением упругих элементов в связи букса-боковая рама, позволяет эксплуатировать вагоны с осевой нагрузкой 25 тс с сопоставимым, а по многим показателям и меньшим, уровнем воздействия на путь.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Богданов В.М., Левинзон М.А., Коваленко A.B. Влияние упругих адаптеров в буксовом узле на параметры воздействия на путь грузовых вагонов с повышенной осевой нагрузкой // Вестник ВНИИЖТ. 2005, № 3. с. 26 - 30.

2. Богданов В.М., Левинзон М.А., Коваленко A.B. Применение упругих адаптеров в буксовом узле для снижения воздействия на путь грузовых вагонов с повышенной осевой нагрузкой // Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты. IV Международная научно-техническая конференция. Тезисы докладов,- СПб., 2005,- с. 22 - 25.

3. Коваленко A.B. Требования к тележкам вагонов с повышенными осейыми нагрузками П Железнодорожный транспорт на современном этапе развития. Задачи и пути их решения: Сб. статей молодых ученых и аспиран-

тов.-М.: Интекст, 2005.-е. 99-103.

4. Коваленко A.B. Математическое моделирование взаимодействия экипажа и пути с учетом влияния упругого адаптера // Механика. Теория, задачи, учебно-методические разработки: сб. научн. тр.- Гомель: УО «БелГУТ», 2006 - с. 57-66.

5. Ромен Ю.С., Заверталюк A.B., Коваленко A.B. Динамические качества грузовых вагонов на тележках с осевыми нагрузками до 25 тс // Вестник ВНИИЖТ. 2006, № 1. с. 21 - 26.

6. Экспериментальная оценка показателей взаимодействия пути и грузовых вагонов на тележках, предназначенных для эксплуатации с осевыми нагрузками до 25 тс / Богданов В.М., Левинзон М.А., Заверталюк A.B., Тихов М.С., Коваленко A.B., ВНИИЖТ, М. 2005 - 13 е., - Рус. - Деп. в ЦНИИ ТЭИ МПС.

>

♦

*

Подписано к печати 12.05.2006 г. Формат бумаги 60x90. 1/16 Объем 1,75 п.л. Заказ 70 Тираж 100 экз. Типография ВНИИЖТ, 3-я Мытищинская ул., д. 10

»

ЛООб/í

шл

96 2 2

Введение.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Краткий обзор работ в области исследования и моделирования

4 динамики грузовых вагонов.

1.2 Международный опыт реализации повышенных осевых нагрузок.

1.2.1 Опыт работы ТТС1 по подготовке сети к реализации повышенных осевых нагрузок.

1.2.2 Реализация программы ТТС1 по увеличению срока службы колес и рельсов.

1.2.3 Выводы по программе ТТС1.

1.3 Отечественный опыт реализации повышенных осевых нагрузок.

1.4 Проблемы в области динамики подвижного состава и его воздействия на путь, пути их решения. Цели и задачи исследования.

Выводы по главе.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СВЯЗИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ С

РАМОЙ ТЕЛЕЖКИ.

2.1 Описание математической модели.

2.2 Выбор параметров упругой связи букса - боковая рама тележки.

Выводы по главе.

3 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УПРУГОГО ЭЛЕМЕНТА В СВЯЗИ БУКСА-БОКОВАЯ РАМА НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА НА ПУТЬ

3.1 Исходные данные.

3.2 Методика исследований и критерии оценки динамических качеств экипажей.

3.3 Результаты математического моделирования экипажей.

3.3.1 Прямой участок пути.

3.3.2 Кривая радиусом 650 м.

3.3.3 Кривая радиусом 350 м.

Выводы по главе.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИНАМИКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПУТЬ ВАГОНОВ С ОСЕВЫМИ НАГРУЗКАМИ 25 ТС.

4.1 Методика проведения испытаний.

4.2 Результаты динамических и по воздействию на путь испытаний.

4.2.1 Порожний режим.

4.2.2 Гружёный режим.

Выводы по главе.

Несмотря на имеющиеся значительные резервы пропускной способности, железные дороги многих стран мира в целях создания условий для повышения экономичности и эффективности массовых перевозок навалочных грузов около 50 лет назад приступили к повышению осевых нагрузок. В настоящее время в тяжеловесном движении осваивается до 2/3 общего объема грузовых перевозок на железных дорогах США, Канады, ЮАР и Австралии, близки к этому железные дороги Китая. Также линии с тяжеловесным движением имеются в Бразилии, Индии, Норвегии и Швеции. Таким образом, освоение постоянно растущих объемов перевозок за счет повышения погонных и осевых нагрузок отражает мировые тенденции развития железнодорожного транспорта. В России резервы повышения осевых и погонных нагрузок, заложенные в габаритах приближения строений и несущей способности искусственных сооружений, используются далеко не полностью.

Начиная с 1999 г. на железных дорогах России наблюдается стабильный рост объема перевозок и грузонапряженности основных направлений сети. На ряде участков использование пропускной способности приближается к максимально допустимым при нормальной эксплуатации значениям. Остро встал вопрос повышения массы грузовых поездов и, на этой основе, провозной способности этих линий.

В этих условиях актуальной становится задача создания и освоения производства большегрузных вагонов с повышенной погонной нагрузкой, позволяющих реализовывать большие массы грузовых поездов при существующих длинах станционных путей. Повышение грузоподъемности вагонов и уменьшение их коэффициента тары является наиболее эффективным способом снижения эксплуатационных затрат и прогрессивным направлением развития железнодорожного транспорта, что позволяет сократить количество вагонов, требуемое для освоения определенного объема перевозок, и расходы на их техническую эксплуатацию.

Комплексной программой реорганизации и развития отечественного локомотиво- и вагоностроения, организации ремонта и эксплуатации пассажирского и грузового подвижного состава на период 2001 - 2010 г.", принятой МПС РФ, запланировано увеличение грузоподъемности грузовых вагонов и интенсификации их эксплуатации. В настоящее время вагоностроительная промышленность предлагает решать задачу увеличения грузоподъемности повышением осевой нагрузки четырехосных вагонов, сохраняя их основные линейные размеры. Так как трехэлементная тележка модели 18-100 в традиционном исполнении не может быть использована в перспективном подвижном составе с повышенными осевыми нагрузками, то повышение осевых нагрузок до 25 тс и выше требует создания ряда тележек нового поколения, которые по уровню динамического горизонтального и вертикального воздействия на путевую структуру не должны превосходить значений, установленных для тележки модели 18-100 при осевой нагрузке 23,25 тс. Поскольку разработка и внедрение новых типов тележек процесс довольно длительный, актуальным является и вопрос модернизации тележки 18-100 с целью улучшения ее динамических качеств. Такие исследования ведутся по ряду направлений: применение упругих элементов над буксой, упруго-роликовых скользунов и т.д. В настоящей работе производится определение рациональных параметров упругой связи между буксой и боковой рамой тележки, оценка их влияния на воздействие подвижного состава на путь, а также оценка возможности снижения негативных последствий повышения осевых нагрузок грузовых вагонов до 30 тс посредством применения элементов с предложенными параметрами.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Повышение грузоподъемности вагонов является прогрессивным направлением развития железнодорожного транспорта, так как прибыль железных дорог за счет увеличения объема перевозок превосходит дополнительные эксплуатационные расходы на ремонт и техническое обслуживание пути и вагонов вместе с добавочными капитальными затратами на покрытие сокращения расчетного срока службы технических средств.

1. Проведенное исследование показало необходимость изменения параметров рессорного подвешивания вагонов при повышении осевых нагрузок и, в том числе, введения в конструкцию тележки дополнительных упругих элементов, позволяющих выполнить требования приложения 7 Приказа № 41Ц и требование непревышения параметров воздействия на путь тележек с повышенными осевыми нагрузками их значений у тележки модели 18-100 при нагрузке на ось 23,5 тс. Также можно предположить, что за счет снижения коэффициента динамики боковой рамы тележки возможно повысить долговечность буксовых узлов.

2. Определены рациональные с точки зрения устойчивости движения в прямом участке пути и минимального бокового воздействия на путь в кривой малого радиуса области значений горизонтальных продольных и поперечных жесткостей упругой связи колесной пары с рамой тележки для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс. Эти значения соответственно осевым нагрузкам составили: поперечные - 10. 15, 11. 16 и 12,5. 17,5 МН/м; продольные - 18.23, 15.25 и 20.30 МН/м.

3. При движении вагонов на тележках с упругими элементами между буксой и боковой рамой в прямом участке пути со скоростями не выше 120, 120 и 100 км/ч; в кривой радиусом 650 м - 120, 100 и 100 км/ч и в кривой радиусом 350 м - 80, 80 и 60 км/ч для осевых нагрузок 25, 27 и 30 тс соответственно, обеспечивается выполнение всех требований приложения 7 Приказа № 41Ц.

4. Так как введение упругого элемента в узел сочленения боковины и корпуса буксы влияет незначительно на коэффициент динамики кузова вагона

125 и, соответственно, на динамическую погонную нагрузку от тележки на путь, то при повышении осевых нагрузок вопрос снижения указанной нагрузки необходимо решать путем применения других технических решений и следует рассматривать отдельно.

5. Введение упругого элемента между буксовым узлом и боковой рамой тележки позволяет увеличить на величину до 29 % критическую скорость движения и до 10 % длину волны виляния вагонов.

6. Применение упругих элементов между буксой и боковой рамой тележки при прочих равных условиях позволяет снизить показатели напряженно-деформированного состояния пути на прямых участках до 37, 29 и 17 %, в кривых участках до 28, 20 и 11 % для осевых нагрузок 25,27 и 30 тс соответственно, что приведет к соответствующему снижению интенсивности образования остаточных деформаций и, следовательно, расходов на текущее содержание пути.

7. Теоретические значения динамических показателей и показателей воздействия на путь для расчетной тележки (с упругой связью между буксой и боковой рамой) имеют достаточно хорошую количественную и качественную сходимость с их значениями, полученными экспериментальным путем. Некоторое расхождение результатов с расчетной тележкой в горизонтальной плоскости вызвано завышенной величиной момента сопротивления повороту тележки ВНИКТИ относительно кузова, которая приводит к увеличению горизонтальных поперечных сил.

8. Проведенные испытания, как и результаты математического моделирования, показали, что модернизация трехэлементных тележек, в том числе с применением упругих элементов в связи букса-боковая рама, позволяет эксплуатировать вагоны с осевой нагрузкой 25 тс с сопоставимым, а по многим показателям и меньшим, уровнем воздействия на путь.

1. Абашкин В.В., Девятков В.Ф. Буксовый узел с упругими элементами // Повышение надежности и долговечности роликовых подшипников в буксах вагонов. Труды ВНИИЖТа, вып. 583.- М.: Транспорт, 1978. с. 13-23.

2. Абашкин В.В., Травин П.И. Буксовый узел железнодорожных вагонов. Авт. свид. № 241496.- «Бюлл. открытий, изобретений, промышленных образцов и товарных знаков», 1972, № 28, с. 196.

3. Автоколебания и устойчивость движения рельсовых экипажей. / Ю.В. Дёмин, Л.А. Длугач, М.Л. Коротенко, О.М. Маркова Киев: Наукова думка, 1904 - 157 с.

4. Анисимов П.С. Влияние конструкции и параметров тележек на износ колес и рельсов // Железнодорожный транспорт, 1999, № 6, с. 38 42.

5. Аношин Г.В., Державец Ю.А. и др. Полиуретановые элементы буксового подвешивания тележек грузовых вагонов // Подвижной состав XXI века: Идеи, требования, проекты: Сб. научных статей.- СПб.: ПГУПС, 2003.

6. Бабаков Н.М. Теория колебаний М.: Физматгиз, 1968 - 560 с.

7. Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов-М.: Стройиздат, 1982 520 с.

8. Батисс Ф. О перспективах тяжеловесного движения на железных дорогах Европы // Железные дороги мира, 2003, № 11, с. 9 17.

9. Блохин Е.П. Динамика поезда и подвижного состава железных дорог. -Днепропетровск, 1990.

10. Богданов В.М. Использование габаритных возможностей сети для повышения провозной способности // Увеличение габаритов и повышение погонных нагрузок грузовых вагонов. Труды ВНИИЖТа, вып. 660. М.: Транспорт, 1983.-c.4- 17.

11. Богданов В.М., Левинзон М.А., Коваленко A.B. Влияние упругих адаптеров в буксовом узле на параметры воздействия на путь грузовых вагонов с повышенной осевой нагрузкой // Вестник ВНИИЖТ. 2005 № 3. с. 26 30.

12. Бурчак Г.П., Гершгорин А.Д., Плоткин B.C., Римский P.A. Определение собственных частот колебаний подвижного состава на ЭЦВМ. Труды МИИТа, вып. 265. М.: Транспорт, 1968 г.

13. Бурчак Г.П., Плоткин B.C. Расчет динамических напряжений в рамах тележек электроподвижного состава. Труды МИИТа, вып. 352. М.: Транспорт, 1969 г.

14. Вагоны грузовые железнодорожные. Требования по сертификации. МПС России, Москва, 1998. - 17 с.

15. Вагоны: конструкция, теория и расчет / Под ред. Л.А. Шадура. М.: Транспорт, 1973.-440 с.

16. Вериго М.Ф. Анализ методов математического моделирования динамических процессов в исследованиях интенсивности развития бокового износа рельсов и гребней колес // Вестник ВНИИЖТ, № 6, 1997, с. 24 32.

17. Вериго М.Ф. Вертикальные силы, действующие на путь при прохождении подвижного состава.- Труды ЦНИИ МПС, вып. 97 М.: Транспорт, 1955-с. 25 - 28.

18. Вериго М.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых малого радиуса и борьба с боковым износом рельсов и гребней колес М.: ПКТБ ЦП МПС, 1997.-207с.

19. Вериго М.Ф. Динамика вагонов. -М., 1971. 176 с.

20. Вериго М.Ф. О взаимодействии пути и подвижного состава // Железнодорожный транспорт. №5., 2001, с. 71 74.

21. Вериго М.Ф., Грачёва JI.O., Ромен Ю.С. Влияние момента трения между кузовом и тележкой на движение грузового вагона в рельсовой колее Труды ЦНИИ МПС, вып. 347.- М.: Транспорт, 1967, с. 54 - 57.

22. Вериго М.Ф., Каменский В.Б. Совершенствование норм содержания пути и подвижного состава // Железнодорожный транспорт, 1994- №11, с. 30 37.

23. Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава / Под ред. М.Ф. Вериго. М.: Транспорт, 1986. - 559 с.

24. Вершинский C.B. Продольная динамика вагонов в грузовых поездах. Труды ВНИИЖТа, вып. 143. М.: Трансжелдориздат, 1957. - 264 с.

25. Вершинский C.B., Данилов В.Н., Хусидов В.Д. Динамика вагонов. — М.: Транспорт, 1991.-360 с.

26. Вершинский C.B., Хохлов A.A. Исследование боковых колебаний восьмиос-ных вагонов.- Труды МИИТ, вып. 530, 1976, с. 38 45.

27. Взаимодействие экипажа и пути при пространственных колебаниях подвижного состава. Программа / ВНТИЦентр 50860000816. Коган А.Я., Шестаков В.Н., Левинзон М.А.

28. Винокуров M.B. Исследование колебаний и устойчивости вагонов Труды ДИИТ, вып. 12, 1939.- 292 с.

29. Воздействие экипажа на путь при пространственных колебаниях подвижного состава. Программа / ВНТИЦентр 50850000106. Коган А.Я., Шеста-ков В.Н., Левинзон М.А.

30. Гарг В.К., Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава: Перевод с английского/Под ред. Ю.А. Архангельского, К.Г. Демина-М.: Транспорт, 1988.-391 с.

31. Годыцкий-Цвирко A.M. Взаимодействие пути и подвижного состава железных дорог-М.: Гострансиздат, 1931.-214 с.

32. Грачева JI.O., Лукин Е.А., Куликовский Б.С. Исследование динамических качеств вагона с нагрузкой 250 кН от оси на рельс // Проблемы динамики и прочности перспективных вагонов. Труды ВНИИЖТа, вып. 639. М.: Транспорт, 1981. - с. 60 - 70.

33. Гребешок М.П. Условие радиальной установки колесных пар в кривой // Динамика и прочность железнодорожного поезда: Межвуз. сб. научн. тр. -Днепропетровск: ДИИТ, 1991. с. 67 - 71.

34. Данович В.Д. Пространственные колебания вагонов на инерционном пути.-Автореф. дис. докт.техн.наук- М.: МИИТ, 1981 44 с.

35. Данович В.Д., Акатова И.Г., Рябченко С.М. Улучшение динамических качеств вагонов с тележками, имеющими диагональные связи.//Динамика вагона, 1993.

36. Данович В.Д., Липовский P.C., Грановский Р.Б. Пространственные колебания грузового вагона при движении по пути с детерминированными и случайными неровностями- В кн.: Механика наземного транспорта, Киев, 1977, с. 37-41.

37. Данович В.Д., Рябченко С.М., Мямлин C.B. Влияние дополнительных связей между боковыми рамами тележек на взаимодействие вагона и пути // Динамика и прочность железнодорожного поезда: Межвуз. сб. научн. тр. Днепропетровск: ДИИТ, 1991.-с. 26-33.

38. Де Патер А. Д. Колебания нелинейных механических систем с жесткими ограничителями.// Труды Международного симпозиума по нелинейным колебаниям-Киев, 1963,-т. З.-с. 326-346.

39. Демин Ю.В., Длугач JI.A., Коротенко M.JL, Маркова О.М. Автоколебания и устойчивость движения рельсовых экипажей-Киев: Наукова думка, 1984 160 с.

40. Дёмин Ю.В., Зильберман И.А. О влиянии изменения конструктивной схемы тележки на устойчивость движения грузового вагона.- Труды ДИИТ, вып. 169/21, 1975, с. 24-30.

41. Динамика установившегося движения локомотивов в кривых/ Под ред. С.М. Куценко- Харьков: Вища школа, изд-во при Харьков. Гос. Ун-те, 1975.-132 с.

42. Динамика, прочность и устойчивость вагонов в тяжеловесных и скоростных поездах / Под ред. C.B. Вершинского. Тр. ЦНИИ МПС, вып. 425. М.: Транспорт, 1970. - 208 с.

43. Д'Суза А.Ф., Карававатна П. Исследование нелинейных колебаний тележек вагонов при извилистом движении.- Конструирование и технология машиностроения- 1980, Т. 102, № 1, с.64 73.

44. Евстафьев Б.С., Хусидов В.Д. Исследование вертикальной динамики вось-миосных вагонов Труды МИИТ, вып. 283, 1968, с. 35 - 53.

45. Ефимов В.П., Пранов A.A. Модернизация тележки модели 18-100 эффективный путь повышения безопасности движения поездов // Тяжелое машиностроение, 2003, № 12. - с. 6 - 9.

46. Ефремова З.Г. Колебания грузовых четырехосных вагонов при различных параметрах связей колесной пары с рамой тележки.- Дис. канд. техн. наук: 05.22.07.-М., 1985.- 195 с.

47. Ефремова З.Г. Математическая модель пространственных колебаний вагона с учетом возникновения пробуксовки между колесом и рельсом- РЖ ВИНИТИ "Железнодорожный транспорт", № 8, 1984 14 с.

48. Жуковский Н.Е. Колебания паровоза на рессорах. / Полное собрание сочинений.- М.- Л.: ОНТИ НКТП, 1937, Т. 8, с 271 279.

49. Заверталюк В.П. Надежный подвижной состав требование нашего времени //Тяжелое машиностроение, 1996, № 3, с. 18-19.

50. Камаев В.А. Оптимизация параметров ходовых частей железнодорожного подвижного состава-М.; Машиностроение, 1980.-215 с.

51. Квитко Б.И. Исследование случайных боковых колебаний железнодорожных экипажей в прямых участках пути- Автореф. дис. канд. техн. наук — Брянск: БИТМ, 1980.-21 с.

52. Ковалёв H.A. Боковые колебания подвижного состава М.: Трансжелдориз-дат, 1957.-247 с.

53. Коваленко A.B. Математическое моделирование взаимодействия экипажа и пути с учетом влияния упругого адаптера // Механика. Теория, задачи, учебно-методические разработки: сб. научн, тр.- Гомель: У О «БелГУТ», 2006-с. 57-66.

54. Коваленко A.B. Требования к тележкам вагонов с повышенными осевыми нагрузками // Железнодорожный транспорт на современном этапе развития. Задачи и пути их решения: Сб. статей молодых ученых и аспирантов.-М.: Интекст, 2005.- с. 99 103.

55. Коган А.Я. Вертикальные динамические силы, действующие на путь. Труды ЦНИИ МПС, вып. 402 М.: Транспорт, 1969 г.

56. Коган А.Я. Динамика пути и его взаимодействие с подвижным составом — М.: Транспорт, 1997 326 с.

57. Коган А.Я. Поперечные горизонтальные силы, действующие на железнодорожный путь в прямых участках. Труды ВНИИЖТ, вып. 619 М.: Транспорт, 1979-88 с.

58. Кондратов В.М Единые принципы исследования динамики железнодорожных экипажей в теории и эксперименте. М.: Интекст, 2001. - 192 с.

59. Конструкция, динамика и прочность большегрузных вагонов: Межвуз. сборник/Под общ. ред. В.Н. Котуранова. Тр. МИИТа, вып. 610. -М.,1978. 198 с.

60. Коротенко M.JI. О зонах надежной устойчивости- Труды ДИИТ, вып. 169/21, 1975, с. 13-17.

61. Коротенко МЛ., Данович В.Д. Дифференциальные уравнения пространственных колебаний четырехосного грузового вагона с учетом конечной жесткости кузова и инерционных свойств основания Труды ДИИТ, вып. 199/25, 1978, с. 3-13.

62. Кудрявцев H.H. Исследование динамики необрессоренных масс вагонов. Труды ЦНИИС МПС, вып. 287, 1965.- 168 с.

63. Кузнецов A.B., Миронов Н.И., Коблик JI.M. Проблемы создания и производства новых поколений грузовых вагонов с нагрузкой на ось 25 т // Тяжелое машиностроение, 1990, № 4, с. 5 8.

64. Кузьмич Л.Д., Плоткин B.C., Моисеев Е.В. Развитие и совершенствование нормативной базы расчетов и испытаний вагонов на прочность и ходовые качества// Тяжелое машиностроение, 1998, № 1, с. 19-22.

65. Куценко С.М. Об устойчивости движения локомотивов // Вписывание локомотивов в кривые участки железнодорожного пути. Устойчивость движения локомотивов М., 1954 - с. 88 - 113.

66. Лазарян В.А. Динамика вагонов М.: Транспорт, 1964 - 254 с.

67. Лазарян В.А. Исследование устойчивости движения при высоких скоростях экипажа с упругими связями между рамой тележки и колесными парами В кн.: Некоторые задачи механики скоростного транспорта— Киев.: Наукова думка, 1972 - 196 с.

68. Лазарян В.А. Устойчивость движения локомотивов и вагонов Железные дороги мира, 1978, № 6, с. 3 - 8.

69. Лазарян В.А., Длугач Л.А., Коротенко М.Л. Устойчивость движения рельсовых экипажей. Киев: Наук, думка, 1972. - 198 с.

70. Лазарян В.А., Коротенко М.Л., Львов А.А. Определение параметров четырехосного полувагона, при которых его движение устойчиво Труды ДИИТ, вып. 62, 1966, с. 3 - 27.

71. Лапенок М.В. Выбор параметров грузовых тележек для повышенных осевых нагрузок: Дис. канд. техн. наук: 05.22.07-М., 1990 137 с.

72. Львов А.А., Грачева Л.О. Современные методы исследований динамики вагонов.-Труды ЦНИИ МПС, вып. 457, 1972.- 159 с.

73. Ляпунов Л.М. Общая задача об устойчивости движения М.: Гостехиздат, 1952.-386 с.

74. Мащенко И.А. Определение рациональных параметров рессорного подвешивания и облегченных кузовных вагонов: Автореф. дис. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук (05.22.07). Днепропетровск, 1982. - 21 с.

75. Медель В.Б. Взаимодействие электровоза и пути.- М.: Трансжелдориздат,1956.-336 с.

76. Медель В.Б. Виляние локомотивов Труды МЭМИИТ, вып. 55, 1948, с. 32 - 80.

77. Медель В.Б. Динамика электровоза М.: Трансжелдориздат, 1937.- 414 с.

78. Медель В.Б. Основные уравнения динамики подвижного состава железных дорог.- Труды МЭМИИТ, вып. 55, 1948, с. 3 31.

79. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. Утв. МПС РФ 16.06.2000 г. Москва, 2000. - 40 с.

80. Неймарк Ю.М., Фуфаев H.A. Динамика неголономных систем М: Наука, 1967.-519с.

81. Новые принципы конструкции тележки для перспективных грузовых вагонов. Исходные требования. Отчет о НИР, промежуточный. Госрег. №01880017429. Рук. работ Белоусов В.Н. Москва, 1988.- 151 с.

82. Нормы допускаемых скоростей движения подвижного состава по железнодорожным путям колеи 1520 (1524) мм федерального железнодорожного транспорта //Приказ МПС России от 12.11.2001г. №41— М.: Транспорт, 2001.- 126 с.

83. Нормы расчета и проектирования вагонов железных дорог колеи 1520 мм (несамоходных). Москва: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996. - 353 с.

84. Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса / Междунар. ассоц. Тяжеловесного движения (IHHA); Пер. с англ.: С.М. Захаров и др.; Под ред. С.М. Захарова и В.М. Богданова. 1 изд. - М., 2002. - 408 с.

85. Павлюков А.Э., Пранов A.A., Ефимов В.П. Разработка перспективной тележки для грузовых вагонов // Тяжелое машиностроение, 2000, № 10, с. 41 44.

86. Петров Н. П. Влияние поступательной скорости колеса на напряжения в рельсе.// Записки русского технического общества 1903- Вып. 1.- с. 27 - 115.

87. Петров Н. П. Влияние поступательной скорости колеса на напряжения врельсе при отступлениях колеса от круглой формы и рельса лежащего на шести опорах, от прямолинейного вида.// Записки русского технического общества 1905.-Вып. 2.-е. 1 -50.

88. Петров Н. П. Напряжения в рельсах от вертикальных давлений катящихся колес-СПб, 1907 120 с.

89. Петров Н.П. Давление колес на рельсы железных дорог, прочность рельсов и устойчивость пути.- СПб, 1915 327 с.

90. Ю4.Плоткин B.C., Кузьмич Л.Д., Самохин E.H. О "сверхизносе" колес и рельсов //Железнодорожный транспорт, 1977, № 8. с. 51 - 54.

91. Повышение осевых нагрузок грузовых вагонов / Никифоров Б.Д., Вери-го М.Ф., Альбрехт В.Г. и др. Ж.-д. транспорт, 1979, № 9. - с. 35 - 39.

92. Подвижной состав МПС и промышленного транспорта железных дорог колеи 1520 мм. Типовая методика испытаний по воздействию на путь. ТМ 14-01-02.-Москва, 2002.

93. Потапов П.Ф. Ходовые части для всех типов грузовых вагонов // Тяжелое машиностроение, 1996, № 7, с. 19-21.

94. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. МПС РФ. Москва, 2000. - 192 с.

95. ПО.Пранов A.A., Шенаурин A.A. Комплексная модернизация двухосной тележки модели 18-100 // Тяжелое машиностроение, 2000, № 10, с. 31 34.

96. Ш.Радченко H.A. Исследование устойчивости железнодорожных экипажей с различными схемами подвешивания- Автореф. дис. канд. техн. наук-Днепропетровск: ДИИТ, 1972 18 с.

97. Радченко H.A. Криволинейное движение рельсовых транспортных средств-Киев: Наук, думка, 1988.-212 с.

98. Раменский A.B. Пути снижения износов колесных пар при движении вагонов в кривых малого радиуса. Дис. канд. техн. наук.-М.: МИИТ, 1992.-247 с.

99. Расчеты железнодорожного пути на вертикальную динамическую нагрузку / Под ред. А.Я. Когана. Тр. ЦНИИ МПС, вып. 502. М.: Транспорт, 1973. - 80 с.

100. Расчеты и испытания тяжеловесных поездов / Е.П. Блохин, J1.A. Манашкин, E.J1. Стамблер и др.; Под ред. Е.П. Блохина. М.: Транспорт, 1986. - 263 с.

101. РД 32.68-96. Расчетные неровности железнодорожного пути для использования при исследованиях и проектировании пассажирских и грузовых вагонов.-Введ. 01.01.97.-М.: ВНИИЖТ, 1996.- 17 с.

102. Результаты стендовых испытаний по определению характеристик горизонтальной угловой связи рам тележек грузовых вагонов / В.А. Двухглавов и др.- Труды ДИИТ, вып. 199/25, 1978. с. 103 107.

103. Речкалов А.И. Развитие вагоностроения в России // Тяжелое машиностроение, 1996, №3, с. 3-17.

104. Речкалов А.И., Кузьмич Л.Д. Пути повышения производительности грузовых вагонов // Тяжелое машиностроение, 1990, № 5, с. 17 22.

105. Рокар И. Неустойчивость в механике.- М.: Иностранная литература, 1959287 с.

106. Ромен Ю.С., Заверталюк A.B., Коваленко A.B. Динамические качества грузовых вагонов на тележках с осевыми нагрузками до 25 тс // Вестник ВНИИЖТ. 2006, № I.e. 21-26.

107. Ромен Ю.С., Коваль В.А., Левинзон М.А. Взаимодействие пути и вагонов при движении тяжеловесных длинносоставных поездов // Подвижной состав и путь в условиях интенсификации работы железных дорог: Сб. научн. тр. ВНИИЖТ.- М.: Транспорт, 1989 с. 20 - 29.

108. Рудакова Е.А. Выбор основных параметров ходовых частей грузовых вагонов с использованием моделей движения различной степени сложности // Проблемы механики железнодорожного транспорта: Сб. научн. трудов-Днепропетровск: ДИИТ, 2004.

109. Савоськин А.Н., Матвеевичев А.П., Федюнин Ю.П. Выбор параметров демпфирующих устройств для гашения боковых колебаний моторного вагона электропоезда ЭР-25-Труды МИИТ, вып. 374, 1971, с. 213 233.

110. Селинов В.И. Расчет и конструирование подвешивания вагонов /В.И. Сели-нов. М.: Машиностроение - 1, 2002. - 250 с.

111. Спиридонов Б.К. Основы теории колебаний вагона на рессорном подвешивании. Учебное пособие.- БелИИЖТ, 1972 60 с.

112. Строгова О.И. Обоснование параметров тележек грузовых вагонов, обеспечивающих снижение горизонтальных сил в кривых: Дисс. канд. техн. наук. -М.,1991.-166 с.

113. Сурвилло А.Б. Исследования горизонтальной динамики многоосных грузовых вагонов Труды ЦНИИ МПС, вып. 307, 1965, с. 5 - 36.

114. Технические требования на разработку двухосной тележки для перспективных грузовых вагонов повышенной грузоподъемности железных дорог колеи 1520(1524) мм.-Москва, 1999 г.-15 с.

115. Технические требования на разработку двухосной тележки для специализированных грузовых вагонов с нагрузкой на ось 30 тс железных дорог колеи 1520 мм. Москва, 2000 г. - 17 с.

116. Тибилов Т.А. Об устойчивости экипажа тележечного типа, двигающегося порельсовому пути.- Известия АН СССР, ОТН, 1955, №10, с. 157 160.

117. Тимошенко С.П. О действии подвижных нагрузок на рельсы // Статические и динамические проблемы теории упругости.- Киев: Наукова думка, 1975-с. 58-61.

118. Ушкалов В.Ф., Резников JI.M., Редько С.Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей Киев.: Наукова думка, 1982 - 360 с.

119. Филиппов В.Н. Особенности расчета, анализа и пути улучшения динамических показателей перспективных большегрузных вагонов: Автореф. дис. на соиск. учен. степ, д-ра техн. наук (05.22.07) / Моск. ин-т инженеров ж.-д. трансп. М., 1987. - 44 с.

120. Хейман X. Направление железнодорожных экипажей рельсовой колеёй М.: Гострансжелдориздат, 1957.-412 с.

121. МО.Хемминг Р.В. Численные методы / Перевод с английского- М.: Наука, 1972.- 400 с.

122. Хохлов A.A. Параметры перспективных двухосных тележек вагонов // Проблемы динамики и прочности перспективных вагонов. Труды ВНИИЖТа, вып. 639. М.: Транспорт, 1981. - с. 51 - 59.

123. Хохлов A.A. Решение экстремальных задач динамики вагонов.- М.: МИИТ, 1982.- 104 с.

124. Хусидов В.Д. Об использовании численных методов в решении задач нелинейных колебаний // Труды МИИТ, вып. 368, 1971. с. 3 - 17.

125. Шашков H.A. Улучшение динамических качеств специальных вагонов с повышенными осевыми нагрузками и ориентацией колесных пар: Автореф. дис. д-ра техн. наук: (05.22.07).-Л.,1985.-41 с.

126. Шестаков В.Н. Влияние упругости связи букс с рамой на длину волны виляния тележки.- Вестник Всесоюзн. ин-та ж.-д. транспорта, 1966, № 7, с. 32 36.

127. Экспериментальное определение параметров угловой связи в плане рам тележек грузовых вагонов / В.А.Двухглавов и др.- Труды ДИИТ, вып. 190/23, 1978, с. 16-20.

128. Юдакова Т.А. Улучшение динамических качеств тележки грузового вагона выбором параметров связанности рамы: Дис. канд. техн. наук: 05.22.07.-Екатеринбург, 2002 158 с.

129. Carter F.W. On Stability of Running of Locomotives.// Proc. Roy. Soc. Ser. A-1928.-121 p.

130. Carter F.W. On the action of the Locomotive Driving Wheel.// Proc. Roy. Soc. Ser. A.- 1926, № 112.-p. 151 157.

131. Furhrer C. Numerical integration method in vehicle dynamics simulation // 3rd Seminar on advanced vehicle system dynamics: proceedings of the third ICTS Seminar held at Amalfi, Italy, May 5 10, 1986.- p. 329 - 345.

132. Kalker J.J., Piotrowski J. Some New Results in Rolling Contact, Vehicle System Dynamics, 18 (1989).

133. Kalker J.J. Survey of Wheel-Rail Rolling contact theory.- Vehicle System Dynamics, 1979, 8, №4, p. 317-358.

134. Koffman J.L. The case for Friction damping in wagon suspension J., mad., Rail. Ways.-Jan., 1971, p. 24-28.

135. Rocard J. La stabilite de Route des Locomotives, 2p, Paris, 1935 65 p.

136. Scheffel Herbert. New approach to bogie design. Railway Eng., 1975, № 4, 6 — 8, 13, 15.

137. Sperling. Entwicklungstendenzen bei Güterwagenlaufwerken fur hohe Geschwindigkeiten. "Leichtbau Verkehrsfahrzeuge", 1971, № 1, 1-4.

138. Yokose Keiji, Takahashi Shozo, Yamaguchi. On running stability of three-piece bogie and its prevention of truck hunting. "Quart. Repts Railway Techn. Res. Inst.", 1978, №4, 163- 168.