автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Совершенствование конструкции соединительных балок восьмиосных вагонов

На правах рукописи ^?ОЛа+и-$Се

РОМАНОВА Анна Анатольевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ БАЛОК ВОСЬМИОСНЫХ ВАГОНОВ

Специальность 05.22.07 — Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» (ПГУПС МПС РФ) на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство».

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор БОРОНЕНКО ЮРИЙ ПАВЛОВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, доцент УРУШЕВ СЕРГЕЙ ВИКТОРОВИЧ

кандидат технических наук МЕЛАНИН ВИКТОР МИХАЙЛОВИЧ

Ведущее предприятие - Тверской Институт Вагоностроения

Защита состоится «28» декабря 2004 г. в 13 30 часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 5-407.

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

Автореферат разослан «26» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета „

д.т.н., профессор /Л Л Н. П. СЕМЁНОВ

Общая характеристика работы Актуальность проблемы. В современных условиях перевозок важное значение приобретает задача увеличения провозной способности железных дорог и обеспечения перевозки массовых грузов. В эксплуатации на железных дорогах СНГ находится около 12 тысяч восьмиосных цистерн, обеспечивающих высокоэффективную перевозку нефтепродуктов. Назначенный срок службы соединительных балок восьмиосных вагонов, произведённых в период с 1960 г. по 1988 г. истёк. Создание конструкций соединительных балок, пригодных для организации серийного производства в России является актуальной задачей, непосредственно вытекающей из требований обеспечения безопасной эксплуатации восьмиосных вагонов.

Целью работы является разработка научно обоснованных рекомендаций и технических решений по выбору конструктивных параметров, обеспечивающих прочность, технологичность соединительных балок четырёхосных тележек восьмиосных цистерн.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Проанализировать конструктивные особенности существующих соединительных балок с учётом повреждаемости их в эксплуатации и разработать предложения по их совершенствованию.

2. Создать уточнённую конечно-элементную модель соединительной балки, учитывающую особенности ее нагружения в эксплуатации.

3. Исследовать напряженно-деформированное состояние конструкции при различных схемах нагружения соединительной балки.

4. Разработать вариант конструкции усовершенствованной соединительной балки для массового производства в условиях машиностроительных предприятий.

5. Экспериментально проверить эфф ских решений.

1

РУТИПНППП. пррппагятццу теХНИЧв-

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ| БИБЛИОТЕКА

С.«

гам*/!

Решение поставленных задач проводилось путём комбинирования аналитических и численных методов, а также натурных экспериментов. Научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Создана конечно-элементная модель соединительной балки, отличающаяся уточненным описанием силовых и кинематических граничных условий. Конечно-элементная модель балки учитывает особенности работы пятникового и подпятникового узлов и позволяет определить пути снижения напряжений в элементах балки.

2. Установлены закономерности влияния усилений соединительной балки на её напряжённо-деформированное состояние и ресурс.

3. Разработана конечно-элементная модель работы соединения пятник-подпятник, наиболее эффективно имитирующая работу соединительной балки в реальных условиях.

4. Уточнена методика статических и усталостных испытаний соединительных балок с учетом реальных условий эксплуатации. Практическая ценность работы.

Методика оценки напряжённо-деформированного состояния, позволила разработать комплекс мероприятий, направленных на создание новой безремонтной конструкции соединительной балки и разработку технологического процесса изготовления усовершенствованной конструкции соединительной балки. Усовершенствованная соединительная балка позволила увеличить ресурс соединительных балок при снижении стоимости их изготовления. Внедрение соединительных балок обеспечивает возможность безопасного завершения эксплуатации восьмиосных цистерн.

Реализация результатов работы. Предложения по совершенствованию конструкции соединительной балки использованы на ОАО «Центрос-вар» при изготовлении четырёх образцов соединительных балок. Отдельные положения и результаты работы используются при проведении науч-

ных исследований, выполнении дипломных работ и магистерских диссертаций на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство» ПГУПС.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях «Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты) (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2003г.), конференции «Неделя науки 2003» (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2003г.). Результаты работы использованы при разработке новой конструкции соединительной балки в НВЦ "Вагоны, при разработке технологического процесса изготовления и капитально-восстановительного ремонта соединительных балок на ОАО «Центросвар».

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в четырёх печатных работах, результатом проведённых исследований является получение патента на полезную модель.

Структура и объём работы. Диссертация включает в себя введение, 5 глав, заключение и изложена на 126 страницах машинописного текста, в том числе 7 таблиц, 62 рисунков. Список использованных источников насчитывает 120 наименований.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель работы, её научная новизна, алгоритм исследований и практическая значимость.

В первой главе проведён обзор и анализ существующих конструкций соединительных балок восьмиосных вагонов, а также анализ технического состояния и направлений совершенствования конструкций соединительных балок восьмиосных вагонов, выполнен краткий обзор работ в области теорий и методов расчёта вагонов, сформулированы задачи, выбраны методы и алгоритм исследований.

Большой вклад в развитие теорий и методов расчета вагонов внесли отечественные ученые: П.С. Анисимов, Н.С. Бачурин, ЕЛ. Блохин, А.А. Битюцкий, В.М. Бубнов, В.И. Варавва, М.Ф. Вериго, СВ. Вертинский, Л.О. Грачева, Б.А. Деркач, В.Н. Данилов, В.Д. Данович, Ю.В. Демин, А.А. Камаев, В.А. Камаев, Л.А. Кальницкий, В.Г. Кеглин, М.Б. Кельрих, С.Н. Киселев, М.Л. Коротенко, В.Н. Котуранов, В.А. Лазарян, В.В. Лукин, А.А. Львов, Л.А. Манашкин, Л.Н. Никольский, Е.Н. Никольский, В.К. Окишев, Г.И. Петров, А.П. Приходько, Ю.С. Ромен, А.В.Смольянинов, М.М. Соколов, В.Ф. Ушкалов, А.А. Хохлов, В.Д. Хусидов, В.Н. Филиппов, И.И. Челноков, Ю.М. Черкашин, Л.А. Шадур, а также зарубежные ученые Г. Марье, Е. Шперлинг и др. Этими учёными решен ряд фундаментальных задач, позволяющих определять рациональные конструктивные схемы и параметры для проектируемых узлов подвижного состава. На протяжении многих лет вопросами исследования прочности и надежности, анализа технического состояния в эксплуатации, технологии изготовления и ремонта соединительных балок, занимались ряд научно-исследовательских и производственных организаций - ВНИИЖТ, ГОСниив, ПГУПС, ДИИТ, ИРИЖТ, МИИТ, ПО «Азовмаш», Крюковский, Калининградский, Тверской, Кременчугский и Уральский вагоностроительные заводы, ПКБ ЦВ МПС, Ждановский металлургический институт и ряд других организаций.

Анализ состояния парка восьмиосных вагонов показал, что на сегодняшний день в парке РЖД России находится 9700 восьмиосных цистерн, всего в России и странах СНГ находится примерно 12000 восьмиосных цистерн. Назначенный срок службы соединительных балок - элемента соединения ходовых частей с кузовом вагона, произведенных в период 60 гг. - 90 гг. истёк, и дальнейшее совершенствование конструкции соединительной балки является актуальной проблемой и непосредственно вытекает из задач обеспечения безопасной эксплуатации восьмиосных вагонов.

Разработка, строительство и эксплуатация восьмиосных вагонов постоянно сопровождались исследованиями и отработкой конструкции соединительных балок, изготовляющихся в двух модификациях - литой и штампосварной. Классификация балок представлена на рис. 1.

Рис. 1. Классификация соединительных балок

Опыт показал, что соединительные балки из прокатной и штампованной стали, обладают лучшими прочностными качествами, чем балки из литой стали.

В настоящее время под восьмиосными цистернами, эксплуатирующимися на сети железных дорог РЖД, установлены штампосварные соединительные балки конструкции ПО «Азовмаш» различных модификаций.

В результате проведенного обзора выявлены причины, вызвавшие необходимость разработки и изготовления новой конструкции соединительной балки и сформулированы требования к её узлам:

1. Отказ от применения штампов, для снижения затрат на подготовку производства.

2. Изменение геометрической формы нижнего листа, подкрылков соединительной балки, с целью снижения концентраторов напряжения.

3. Повышение прочности и надёжности конструкции в зоне концевых пятников.

Проведённый анализ работ показал, что при проектировании соединительных балок, основное внимание уделялось форме концевых пятниковых плит, но реализованы были только некоторые предложения. Выпускавшаяся соединительная балка имеет значительные запасы по общей прочности, но недостаточно надежна из-за наличия значительного количества концентраторов напряжений. Из этого вытекает актуальность работ по исследованию совершенствования соединительной балки восьмиосных вагонов.

Целью данной работы явилось исследование совершенствования конструкции соединительной балки для разработки научнообоснованных технических решений, обеспечивающих повышение прочности и надёжности этого элемента. На этой основе были определены задачи, которые необходимо решить в диссертационной работе:

- на основе анализа конструктивных особенностей существующих соединительных балок разработать предложения по их совершенствованию;

- разработать уточнённую конечно-элементную модель соединительной балки, учитывающей особенности её нагружения в эксплуатации;

- разработать усовершенствованную конструкцию соединительной балки;

- экспериментально подтвердить преимущества эффективности предлагаемых технических решений;

- разработать рекомендации по изготовлению соединительных балок в условиях массового производства.

Вторая глава диссертации посвящена оценке состояния соединительных балок в эксплуатации.

В результате оценки эксплуатационной надежности было установлено, что имеются две основные зоны наиболее вероятного места возникновения и развития трещин. На рис. 2 представлена диаграмма распределения трещин в соединительной балке в эксплуатации.

зона концевых пятников _ центральная часть соединительной балки

Рис. 2. Диаграмма распределения трещин в соединительной балке в эксплуатации

По результатам анализа технического состояния соединительных балок можно сделать следующие выводы:

1. Штампосварная соединительная балка производства ПО «Азовмаш» не обладает достаточным запасом усталостной прочности, особенно при эксплуатации в районах Сибири и Дальнего Востока.

2. Основной причиной преждевременного выхода из строя соединительных балок в условиях Сибири и Дальнего Востока является наличие

7

значительного количества кривых участков пути, на которых происходит боковая качка вагона, что приводит к поперечной перевалке балки и возникновению в ней трещин.

3. Техническое состояние соединительных балок ухудшается в результате несвоевременного прохождения вагонами деповского ремонта.

4. Причины низкой надёжности соединительных балок заключаются в наличии концентраторов напряжений, в низком качестве изготовления, ремонта соединительных балок (приблизительно 30% трещин - это вторичные трещины, возникшие в результате некачественного проведения ремонта) и в нарушении требований к опорным поверхностям соединительной балки.

Третья глава диссертации посвящена исследованию напряжённо-деформированного состояния соединительной балки.

Проведён обзор методов расчёта соединительных балок. В течение длительного времени расчётом соединительных балок занимались различные организации: ПО «Азовмаш», МИИТ, ФГУП «Уралвагонзавод», ХИИТ.

В результате проведённого обзора установлено, что помимо сложности моделирования конструкции, создания конечно-элементной модели соединительной балки, в течение длительного времени при расчётах напряжённо-деформированного состояния соединительной балки не учитывалось ее взаимодействие с надрессорной балкой тележки.

Поэтому в данной работе для адекватной оценки напряжённо-деформированного состояния конструкции соединительной балки предложена разработка новой конечно-элементной модели, находящейся в непосредственном контакте с надрессорной балкой тележки.

При разработке методики расчета расчётная схема соединительной балки должна учитывать эксплуатационные нагрузки, локализацию зон

повышенной концентрации напряжений.

8

Вся конструкция балки описывается объёмными десятиузловыми конечными элементами (рис. 3).

На основании опыта эксплуатации конструкции, для оценки степени влияния на соединительную балку различных силовых факторов, при проведении расчётов исследовались следующие основные схемы нагружения соединительной балки:

равномерно распределенная нагрузка; продольная качка; - боковая качка без выбора зазоров в скользунах; боковая качка с выбором зазоров в скользунах.

Рис. 3. Объёмная конечно-элементная модель 1/2 части соединительной балки и надрессорной балки

При моделировании наиболее простого случая - равномерно распределённая нагрузка, модель нагружалась давлением, приложенным к опорной поверхности центрального подпятника. Величина давления, прикладываемого к опорной поверхности центрального подпятника, определялась как отношение суммарной вертикальной силы, к суммарной площади граней конечных элементов, моделирующих опорную поверхность подпятника.

При моделировании боковой качки без выбора зазоров в скользунах, для максимально точного приближения к реальной схеме нагружения, вертикальная нагрузка на подпятник распределялась по его рабочей поверхности по закону квадратичной параболы вдоль поперечной оси соединительной балки.

При моделировании боковой качки с выбором зазоров в скользунах, аналогично предыдущему режиму нагружения, нагрузка на центральный подпятник распределялась по закону квадратичной параболы. К скользу-нам прикладывалась равномерно распределенная нагрузка.

При моделировании продольной качки вертикальная нагрузка на подпятник и крайние пятники распределялась по их рабочей поверхности по закону квадратичной параболы вдоль продольной оси соединительной балки. При этом моделировался один наиболее жёсткий режим, когда максимальная интенсивность нагрузки для концевых пятников смещена к внешним краям соединительной балки.

В разработанной конечно-элементной модели типа пятник соединительной балки - подпятник надрессорной балки решается контактная задача, при этом обеспечивается корректное задание граничных условий по плоскости концевых пятников.

Для наложения граничных условий, при всех расчётных режимах нагружения, используется система взаимоуравновешенных сил. Закрепления используются для устранения возможности линейного и углового перемещений.

При расчётах используются нагрузки, распределенные по соответствующим поверхностям конечных элементов.

В результате проведённого анализа напряжённо-деформированного состояния соединительной балки при основных схемах нагружения:

1. Выявлены зоны концентрации напряжений в узлах соединительной балки: места соединения верхнего подкрылка с верхним листом, места

10

приварки нижнего листа и концевых пятников, геометрической формы нижнего листа.

2. С целью снижения концентраторов напряжений необходимо усовершенствовать конструкцию соединительной балки: для устранения причин возникновения трещин типа 1, необходимо изменить геометрическую форму нижнего листа; для устранения причин возникновения трещин типа 2, необходимо увеличить радиус перегиба нижнего листа над надрессор-ной балкой; трещин типа 3,4, 5, 6, провести сборку соединительной балки с последующей аргонодуговой обработкой сварных швов. Для устранения причин возникновения трещин типа 7, как следствия сборочно-сварочных работ, необходимо увеличить радиус соединения подкрылка в месте соединения с верхним листом, увеличить толщину верхнего листа и нижнего листа.

3. С целью достижения общей прочности соединительной балки использовать для изготовления сталь 09Г2С-375 класса прочности.

В четвёртой главе производится описание разработанной соединительной балки.

На основании ранее выполненных исследований, была разработана соединительная балка усовершенствованной конструкции (рис. 4).

Исходными данными для разработки являлись ранее выполненные МИИТом, ПГУПСом, НВЦ "Вагоны", ВНИИЖТом, ВНИИВом и другими организациями исследования, направленные на повышение прочности и надежности соединительных балок, а также предложения по совершенствованию конструкции соединительной балки ПО «Азовмаш».

Основным отличием разработанной соединительной балки от ранее выпускавшихся соединительных балок производства ПО «Азовмаш» является конфигурация нижнего листа, толщина верхнего листа, верхнего и нижнего подкрылков, конфигурация пятниковой плиты. У новой соединительной балки нижний лист имеет всего два перегиба над надрессорной

балкой и перегиб в центральной части соединительной балки, а также упрощён раскрой нижнего листа. Толщина верхнего листа балки 30 мм, нижнего 26 мм. Увеличен радиус сопряжения верхнего подкрылка с верхним листом, что позволяет существенно снизить концентрацию напряжения в этом месте, верхний лист полностью перекрывает пятниковую плиту, что повышает прочность соединительной балки. Пятниковая плита имеет закруглённую форму концевой части.

Рис. 4. Основные узлы разработанной соединительной балки Другим отличием новой соединительной балки от ранее произведённых является конструкция концевых пятников. У соединительной балки

производства ПО «Азовмаш» концевой пятник выполнялся литым из стали 20ГФЛ. У новой соединительной балки область концевого пятника выполнена сварной. Такая конструкция пятника позволила значительно повысить технологичность изготовления концевых пятников и их прочность за счёт того, что все детали концевого пятника выполнены из стали 09Г2С-325 класса прочности.

У разработанной соединительной балки верхний лист полностью перекрывает концевой пятник и соединяется с пятниковой плитой с помощью электрозаклепок и лобового шва. Такая конструкция позволила значительно сократить объём механической обработки пятниковой плиты.

Разработанная соединительная балка имеет центральный подпятник круглой формы, в отличие от соединительной балки производства ПО «Азовмаш», у которой центральный подпятник имеет сложную, фигурную форму.

Следующим отличием новой соединительной балки от балки производства ПО «Азовмаш», является конструкция верхнего и нижнего подкрылка - увеличены радиусы подкрылков в местах их соединения с верхним и нижним листами.

Кроме конструктивных отличий, разработанная соединительная балка, имеет и технологические отличия от соединительной балки производства ПО «Азовмаш».

Наиболее важным технологическим отличием соединительной балки является то, что все детали соединительной балки изготавливаются с помощью механической обработки и гибки, в отличие от соединительной балки производства ПО «Азовмаш», нижний лист которой представляет собой сложную штампованную деталь и изготовление которой требует дорогостоящего технологического оборудования.

У разработанной модели балки введена аргонодуговая обработка наиболее ответственных сварных швов.

В пятой главе производится экспериментальная оценка прочности разработанной соединительной балки.

Разработанная модель соединительной балки, с участием автора изготовлена на ОАО «Центросвар» г. Тверь. Четыре опытных образца соединительных балок четырёхосных тележек испытаны на специальном стенде ст. Предпортовая Октябрьской железной дороги. Перед началом статических прочностных испытаний соединительных балок производилась наклейка датчиков на опытный образец по схеме, представленной на рис. 5. Вид сверху

Вид снизу

Рис. 5. Схема наклейки тензорезисторов на соединительную балку Создание вертикальной нагрузки на центральный подпятник соединительной балки производилось с помощью домкратов.

В результате проведённых статических испытаний получили, что величины напряжений для элементов соединительной балки составили: по верхнему и нижнему листам 40% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; 58% от допускаемых напряжений для III расчётного режима; по концевым пятникам 16% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; 24% от допускаемых напряжений для III расчётного режима.

По результатам статических прочностных испытаний опытного образца соединительной балки, изготовленной на ОАО «Центросвар», было сделано заключение о том, что она удовлетворяет условиям прочности согласно «Нормам расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных), 1996».

При испытаниях по определению ресурса схема нагружения реализовалась приложением вертикальной нагрузки к центральному подпятнику и приложением динамических нагрузок от двух пневмопульсаторов, установленных с одной стороны вагона и вызывающих перевалку цистерны на пятниках (рис. 6,7).

Величины нагрузок выбирались исходя из условия устойчивой работы оборудования.

Для создания форсирования испытаний вагон-цистерна наполнялся водой до полного объёма. Масса груза составила 140 т. При испытаниях соединительная балка переваливалась на концевых пятниках с опиранием концевых подкрылков на надрессорные балки тележек.

До обнаружения трещины в зоне окончания сварного шва приварки подкрылка к нижнему листу было произведено 4,48-105 циклов нагружения со средней частотой колебаний вагона 0,47 Гц. В эксплуатации такие трещины относятся к типу 7 по классификации, трещина в зоне перегиба нижнего листа к концевому пятнику тип 8.

Рис. 6. Общий вид стенда для испытаний соединительных балок с пневмо-

пульсатором

4

Рис. 7. Принципиальная схема стенда: 1 - рессорное подвешивание; 2 -надрессорная балка; 3 - соединительная балка; 4 - котёл цистерны с грузом; 5 - пневмопульсатор

До обнаружения трещины типа 5 на яблоке пятника со стороны нижнего листа, было произведено 8,68-105 циклов нагружения со средней частотой колебаний вагона 0,47 Гц. Эти трещины являются предельным состоянием соединительной балки.

Срок службы соединительной балки вычисляется из равенства усталостного повреждения, накопленного в процессе испытаний в зоне концевого пятника, и усталостного повреждения в эксплуатации с использова-

нием статистических данных о спектрах нагрузок и среднесуточном времени эксплуатации вагона.

Суммарное усталостное повреждение в эксплуатации вычислялось по формуле 1:

где т - время непрерывной эксплуатации вагона;

V - средняя частота колебаний боковой качки в эксплуатации, у= 12 Гц;

- функция распределения частот повторения амплитуд напряжений в контрольных точках в процессе эксплуатации.

Функция распределения частот повторения амплитуд напряжений в эксплуатации и при испытаниях в зоне концевого пятника (таблица 1,2 рис. 8) была принята по результатам ходовых прочностных испытаний.

Суммарное усталостное повреждение в процессе испытаний на усталостную прочность определялось по зависимости:

г =ГУ Е/»ау

(2)

Расчетное время непрерывной эксплуатации соединительной балки, эквивалентное времени испытаний, было получено из равенства усталостных повреждений

где

й

- коэффициент форсирования испытаний по частоте;

1/»:,) - коэффициент форсирования испытаний ) по динамической нагрузке;

т - показатель степени в уравнении кривой усталости,

принимается равным 5, в соответствии с «Нормами...» п. 3.2.5.

Таблица 1

Частоты повторения амплитуд напряжений в эксплуатации в зоне «яблока» концевого пятника соединительной балки

Среднее значение Частота повто- Среднее значение Частота повторения ам-

амплитуды на- рения амплитуд амплитуды напря- плитуд напряжений, %

пряжений, МПа напряжений, % жений, МПа

5 3,407 55 2,442

10 10,313 60 0,873

15 12,559 65 0,450

20 15,681 70 0,294

25 15,807 75 0,158

30 12,670 80 0,120

35 10,566 85 0

40 6,562 90 0

45 5,282 95 0

50 3,807 100 0

Таблица 2

Частоты повторения амплитуд напряжений при испытаниях в зоне «яблока» концевого пятника соединительной балки

Среднее значение Частота повторения Среднее значение Частота повторе-

амплитуды на- амплитуд напряже- амплитуды напряже- ния амплитуд на-

пряжений, МПа ний, % ний, МПа пряжений, %

5 0 55 0

10 0 60 0,136

15 0 65 0

20 0,045 70 0

25 0 75 0

30 0,136 80 0,227

35 0,045 85 0

40 0,136 90 0,045

45 0,136 95 0

50 0,045 100 0,045

Л")

• I

/

ст.МПа

Рис. 8. Распределение частот повторения амплитуд напряжений в эксплуатации в зоне яблока концевого пятника соединительной балки

Коэффициент форсирования испытаний по частоте составил 0,42, коэффициент форсирования испытаний по частоте с учётом двухчастотного режима для зоны концевого пятника составил 0,78, коэффициент форсирования испытаний по динамической нагрузке составил:

Расчетное время непрерывной эксплуатации соединительной балки составило 435 суток.

Срок службы соединительной балки, соответствующий наработке при ресурсных испытаниях, вычислялся через величину среднесуточного пробега 150 км/сут и составил 16 лет.

Предполагается, что данного ресурса достаточно для безопасного завершения эксплуатации восьмиосных цистерн.

На основании выполненного в работе комплекса теоретических и экспериментальных исследований, с целью совершенствования конструкции соединительной балки восьмиосных вагонов, сделаны следующие выводы:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Приведены и проанализированы конструктивные особенности существующих соединительных балок с учётом повреждаемости их в эксплуатации. Результаты исследований показывают, что за последние годы отмечаются случаи повреждаемости соединительных балок восьмиосных цистерн в эксплуатации, которые представляют серьёзную угрозу безопасности движения поездов.

2. Предложена на основании обзора классификация соединительных балок по методам изготовления, формам основных узлов, что позволило оценить достоинства и недостатки конструкций.

3. Создана конечно-элементная модель соединительной балки, отличающаяся уточнённым описанием силовых и кинематических граничных условий, учитывающая особенности работы пятникового и подпятниково-го узлов.

4. Выполнены расчёты напряжений в соединительной балке при приложении к ним нормативных нагрузок. Оценка общего напряжённого состояния показала, что наиболее неблагоприятные условия работы характерны для нижнего листа и концевого пятника: по верхнему и нижнему листам 20% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; 30% от допускаемых напряжений для III расчётного режима; по концевым пятникам 16% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; 24% от допускаемых напряжений для III расчётного режима.

5. Установлено на основании теоретических и экспериментальных исследований, что существующие соединительные балки недостаточно надежны из-за наличия значительного количества концентраторов напряжений. Предложены с целью снижения уровня концентрации напряжений в несущих элементах соединительной балки изменения в ее конструкции, позволившие улучшить технологичность изготовления путём:

- увеличения толщины верхнего, нижнего листа и подкрылков;

- пятниковые плиты выполнены с закруглением их концевых частей;

- нижний лист раскроен из одного листа и выполнен методом гибки;

- увеличен радиус сопряжения верхнего подкрылка с верхним листом;

- верхний, нижний лист и ребра выполняются из стали 09Г2С-375

класса прочности, а пятники и подпятник выполняются из той же стали

325 класса прочности.

6. Уточнена методика статических и усталостных испытаний соединительных балок с учётом реальных условий эксплуатации. Путем форсированных испытаний, результатов проведённого расчётно-экспериментального исследования был сделан вывод о достаточной усталостной прочности соединительных балок производства ОАО «Центрос-вар» для 16 лет эксплуатации.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Романова А.А. Новая соединительная балка восьмиосных вагонов. /Бороненко Ю.П., Федоров И.В./. Шаг в будущее (Неделя науки-2004): Материалы научно - технической конференции/ Под ред. В.В. Сапожникова, Л.Н. Павлова. - СПб.: ПГУПС, 2004. - С. 31-35.

2. Романова А.А. Повышение ресурса соединительной балки. / Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2004. Вып. 1. - С. 63-66.

3. Романова А.А. Новая конструкция соединительной балки восьмиосных вагонов /Бороненко Ю.П., Федоров И.В./ Тез. III научно-технич. конференция «Подвижной состав XXI века: идеи, требования проекты», - ПГУПС. - СПб, 2003. - С. - 214.

4. Романова А.А. Расчет интенсивности, действующей на опорные поверхности соединительной балки при различных режимах нагружения и различных гипотезах распределения давления по опорной поверхности. / Шаг в будущее (Неделя науки- 2003):

Межвуз. сб. научн. трудов; науч. рук. Ю.П. Бороненко / Под ред. В.В. Сапожникова, А.В. Смирнова. - ПГУПС. - СПб, 2003. - С. 4- 5. 5. Ю.П. Бороненко, И.В. Федоров, А.А. Романова. Соединительная балка восьмиосных вагонов. Патент на полезную модель № 2004107334/20(008153), 2004.

Подписано к печати 24.11,04г. Печ.л. - 1,4

Печать - ризография. Бумага для множит, апи. Формат 60x84 1\16

Тираж 100 экз. Заказ № //,

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

»24773

ВВЕДЕНИЕ.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ПО СОЗДАНИЮ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ КОНСТРУКЦИЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ БАЛОК.

1.1 Обзор и анализ исследований прочности узлов грузовых вагонов.

1.2 Анализ и обзор существующих конструкций соединительных ^ ^ балок.

1.3 Постановка задач исследования.

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЙ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ БАЛОК.

2.1 Анализ технического состояния соединительных балок в эксплуатации.

Выводы.

2.2 Разработка предложений по совершенствованию конструкций соединительных балок.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ БАЖИ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ.

3.1 Обзор методов расчёта соединительной балки.

3.2 Разработка конечно-элементной модели соединительной балки.

3.3 Исследование напряжённо-деформированного состояния ^ соединительной балки.

Выводы.

КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА РАЗРАБОТАННОЙ

СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ БАЖИ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ

КОНСТРУКЦИИ.

4.1 Описание разработанной соединительной балки.

Выводы.

5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ БАЛКИ.

5.1 Обзор методик испытаний. Статические испытания.

5.3 Усталостные испытания.

Выводы.ИЗ

Актуальность проблемы. В современных условиях перевозок важное значение приобретает задача увеличения провозной способности железных дорог и обеспечения перевозки массовых грузов. Решением данных задач является продление сроков использования и разработка новых восьмиосных вагонов. Восьмиосные полувагоны в связи с истечением срока службы были списаны и в настоящее время не используются. Сейчас в эксплуатации находится около 12 тысяч восьмиосных цистерн, обеспечивающих высокоэффективную перевозку нефтепродуктов.

Отдельные узлы и детали этих вагонов требуют дальнейшего совершенствования, направленного на повышение прочности - это прежде всего относится к конструкциям соединительных балок четырехосных тележек, срок службы которых меньше срока службы всей цистерны. Соединительная балка является одним из основных несущих узлов восьмиосных вагонов. Значительная геометрическая сложность конструкции, стесненные габариты, высокая металлоемкость фактически предопределили крайне медленное совершенствование этого важного узла.

Совершенствование конструкции соединительных балок восьмиосных вагонов и организация серийного производства в России являются важной проблемой для вагонного хозяйства.

Назначенный срок службы соединительных балок восьмиосных вагонов, произведенных в период с 1960 г. по 1988 г. истёк и дальнейшее совершенствование конструкции соединительной балки является актуальной проблемой и непосредственно вытекает из задач обеспечения безопасной эксплуатации восьмиосных вагонов.

Целью работы является разработка научно обоснованных рекомендаций и технических решений по выбору оптимальных, конструктивных параметров, обеспечивающих прочность, надежность, технологичность соединительных балок четырехосных тележек восьмиосных вагонов.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

1. Проанализировать конструктивные особенности существующих соединительных балок с учётом повреждаемости их в эксплуатации и разработать предложения по их совершенствованию.

2. Создать уточнённую конечно-элементную модель соединительной балки, учитывающую особенности её нагружения в эксплуатации.

3. Исследовать напряжённо-деформированное состояние конструкции при различных конструктивных решениях.

4. Разработать варианты конструкций усовершенствованной соединительной балки для массового производства в условиях машиностроительных предприятий.

5. Экспериментально проверить эффективность предлагаемых технических решений.

Научная новизна исследований:

1. Создана конечно-элементная модель соединительной балки, отличающаяся уточнённым описанием силовых и кинематических граничных условий, учитывающих особенности работы пятникового и подпятникового узлов, позволившая определить пути снижения напряжений в элементах балки.

2. Установлены закономерности влияния усилений соединительной балки на её напряжённо-деформированное состояние и ресурс.

3. Разработана конечно-элементная модель работы соединения пятник-подпятник, наиболее эффективно имитирующая работу соединительной балки в реальных условиях.

4. Уточнена методика статических и усталостных испытаний соединительных балок с учётом реальных условий эксплуатации.

Практическая ценность работы.

Методика оценки напряжённо-деформированного состояния, позволила разработать комплекс мероприятий, направленных на создание новой безремонтной конструкции соединительной балки и разработку технологического процесса изготовления усовершенствованной конструкции. Усовершенствованная соединительная балка позволила увеличить ресурс соединительных балок при снижении стоимости их изготовления. Внедрение соединительных балок обеспечивает возможность безопасного завершения эксплуатации восьмиосных цистерн.

Достоверность результатов. Достоверность результатов обеспечивается сравнением результатов теоретических и экспериментальных исследований. Расхождение результатов определения напряжённо-деформированного состояния в теоретических и в экспериментальных исследованиях не превышает 15%.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технической конференции «Подвижной состав 21 века (идеи, требования, проекты) (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2003 г.), конференции «Неделя науки-2003» (ПГУПС, Санкт-Петербург, 2003 г.). Результаты работы использованы при разработке новой конструкции соединительной балки в НВЦ "Вагоны, при разработке технологического процесса изготовления и капитально-восстановительного ремонта соединительных балок на ОАО "Центросвар".

Внедрение работы:

Предложения по совершенствованию конструкции соединительной балки использованы на ОАО «Центросвар» при изготовлении четырёх опытных образцов соединительных балок. Отдельные положения и результаты работы используются при проведении научных исследований, выполнении дипломных работ и магистерских диссертаций на кафедре «Вагоны и вагонное хозяйство» ПГУПС.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в четырёх печатных работах, результатом проведённых исследований является получение патента на полезную модель.

Структура и объём работы. Диссертация включает в себя введение, 5 глав, заключение и изложена на 132 страницах машинописного текста, в том числе 11 таблиц, 67 рисунков, 1 приложение. Список использованных источников насчитывает 120 наименований.

Выводы:

1. Проведены статические испытания усовершенствованной соединительной балки, в результате напряжения в конструкции составили: по верхнему и нижнему листам 20% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; - 30% от допускаемых напряжений для III расчётного режима; по концевым пятникам 16% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; - 24% от допускаемых напряжений для III расчётного режима.

2. Проведены испытания на усталостную прочность соединительной балки, целью испытания явилась оценка усталостной прочности конструкции. В результате в конструкции балки были получены повреждения тип 5, 7, 8, соответствующие наиболее характерным, получаемым в эксплуатации и что подтверждает правильность выбора методики испытания на прочность. Необходимо отметить, что трещины, полученные при испытаниях, соответствуют местоположению локальных концентраторов в зонах при расчёте по III расчётному режиму.

3. Полученный на основе функций распределения частот повторения амплитуд напряжений в зоне концевого пятника расчётный ресурс соединительной балки составил 16 лет.

4. На основании результатов проведённого расчетно-экспериментального исследования можно сделать вывод о достаточной усталостной прочности соединительной балки. Таким образом, можно судить о достоверности предложенной модели путём сравнения теоретических и экспериментальных исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненного в работе комплекса теоретических и экспериментальных исследований, с целью совершенствования конструкции соединительной балки восьмиосных вагонов, сделаны следующие выводы:

1. Приведены и проанализированы конструктивные особенности существующих соединительных балок с учётом повреждаемости их в эксплуатации. Результаты исследований показывают, что за последние годы отмечаются случаи повреждаемости соединительных балок восьмиосных цистерн в эксплуатации, которые представляют серьёзную угрозу безопасности движения поездов.

2. Предложена на основании обзора классификация соединительных балок по методам изготовления, формам основных узлов, что позволило оценить достоинства и недостатки конструкций.

3. Создана конечно-элементная модель соединительной балки, отличающаяся уточнённым описанием силовых и кинематических граничных условий, учитывающая особенности работы пятникового и подпятникового узлов.

4. Выполнены расчёты напряжений в соединительной балке при приложении к ним нормативных нагрузок. Оценка общего напряжённого состояния показала, что наиболее неблагоприятные условия работы характерны для нижнего листа и концевого пятника: по верхнему и нижнему листам 20% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; 30% от допускаемых напряжений для III расчётного режима; по концевым пятникам 16% от допускаемых напряжений для I расчётного режима; 24% от допускаемых напряжений для III расчётного режима.

5. Установлено на основании теоретических и экспериментальных исследований, что существующие соединительные балки недостаточно надёжны из-за наличия значительного количества концентраторов напряжений. Предложены с целью снижения уровня концентрации напряжений в несущих элементах соединительной балки изменения в ее конструкции, позволившие улучшить технологичность изготовления путём:

- увеличения толщины верхнего, нижнего листа и подкрылков;

- пятниковые плиты выполнены с закруглением их концевых частей;

- нижний лист раскроен из одного листа и выполнен методом гибки;

- увеличен радиус сопряжения верхнего подкрылка с верхним листом;

- верхний, нижний лист и ребра выполняются из стали 09Г2С-375 класса прочности, а пятники и подпятник выполняются из той же стали 325 класса прочности.

6. Уточнена методика статических и усталостных испытаний соединительных балок с учётом реальных условий эксплуатации. Путём форсированных испытаний, результатов проведённого расчётно-экспериментального исследования был сделан вывод о достаточной усталостной прочности соединительных балок производства ОАО «Центросвар» для 16 лет эксплуатации. Предполагается, что данного ресурса достаточно для безопасного завершения эксплуатации восьмиосных цистерн.

1. Адиклис А.Б. Исследование усталостной прочности соединительной балки 4-осной тележки большегрузного думпкара: Отчет /РФ ВНИИВ/. № Г.Р. 75033982 Инв. N Б631060. 1976. - 63 с.

2. Аксёнов Ю.Н., Фаерштейн Ю.О. Анализ напряжённо деформированного состояния и эксплуатационной надёжности сварных соединений соединительной балки четырёхосной тележки. Тр. МИИТ, 1986., вып. 783, С.71-77.

3. Аксёнов Ю.Н. Напряжённо деформированное состояние, прочность и надёжность сварных узлов соединительной балки большегрузных вагонов. Дис. на соискание степени канд.техн.наук. М., 1987., 373 с.

4. Аксёнов Ю.Н., Киселёв С.Н. Алгоритм и программа расчёта силовых факторов, действующих на соединительную балку 4-х осной тележки восьмиосного вагона. Деп.рук. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1986., 37 с., N 3824 ж.д. - 86 Деп.

5. Акт о результатах статических (тензометрических) и вибрационно-усталостных испытаний штампосварной соединительной балки 4-осной тележки для 8-осных вагонов (черт.509.00.035-6СБ): Отчет /УВЗ/; Н.Тагил, 1974.-70 с.

6. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1977. - 432 с.

7. Анисимов П.С., Желнин Г.Т., Куликовский Б.С. Допускаемые скорости движения 8-осных цистерн габарита Тц. Тр. МИИТа, 1986, выпуск 780. - 24 с.

8. Аснис А.Е., Иващенко Г.А. Повышение прочности сварных конструкций. Киев Наукова Думка, 1985. 5-190 с.

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

10. Бате К., Вильсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. -М.: Стройиздат, 1982. -447 с.

11. Бороненко Ю.П. Повышение работоспособности центральных пятниковых опор 8-осных цистерн. Научно-технический отчёт. Л. ЛИИЖТ, 1989, 30 с.

12. Бубнов В.М. Развитие конструкций восьмиосных цистерн.// Железнодорожный транспорт. 1990г. №7 с.33-35.

13. Бубнов В.М. Создание и внедрение нового поколения железнодорожных цистерн с улучшенными технико-экономическими показателями. Дисс. докт. техн. наук. М. МИИТ, 1991 г.

14. Вагоны: проектирование, устройство и методы испытаний / Под ред. Л.Д. Кузьмича. М.: Машиностроение, 1978. - 376 с.

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

16. Вершинский C.B. Современные методы расчёта вагонов на прочность, надёжность и устойчивость. Сб. науч. Тр. М.: Транспорт, 1986.- 185 с.

17. Галлагер Р. Метод конечных элементов. М.: Мир, 1984. - 428 с.

18. ГОСТ 22235-76 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ.

19. ГОСТ 22235-76. Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ.

20. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

21. ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.

22. ГОСТ 15.201-2000. «Продукция производственно-технического назначения».

23. ГОСТ 19281-89. Прокат из стали повышенной прочности. Общие технические требования.

24. Григорьев А.Н. Железнодорожные цистерны / А.Н. Григорьев, и др. М.: Трансжелдориздат, 1959. -238 с.

25. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм (альбом-справочник). Отв. Горшков М.А. ПКБ ЦВ МПС 1998 г.

26. Гуляев В.В. Исследование напряжённо-деформированного состояния соединительной балки и пятника 8-осной цистерны, разработка мероприятий по совершенствованию конструкции и технологии ремонта. Отчет о НИР (заключительный)/ ИрИИТ. Иркутск, 1985. -185с.

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

28. Деркач Б.А. Исследование сопротивления усталости штампосварной соединительной балки 4-осной тележки с нагрузкой от колесной пары на рельсы 216 кН (22 тс): Отчет /ВНИИвагоностроения Рижский филиал / РФ ВНИИВ/. № Г.Р. 01840030131.-Рига, 1984.-263 с.

29. Динамические нагрузки ходовых частей грузовых вагонов. /Под ред. Кудрявцева H.H. М.: Транспорт, 1977. 143 с.

30. Евстафьев Б.С. и др. О механизме износа пятникого узла. -Тр.МИИТ, Транспорт, 1974, вып.453, с. 96-102.

31. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. - Изд. «Мир», Москва 1975 г.

32. Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов, РТМ 32 ЦВ 201-98: М., Транспорт, 1998. -214 с.

33. Исследование усталостной прочности соединительных балок многоосных тележек грузовых вагонов: Отчет /КФ ВНИИВ/. -Калинин, 1971.-114 с.

34. Исследования по повышению надежности пятниковых зон соединительных балок 8-осных цистерн. Научно-технический отчет. Л. ЛИИЖТ, 1982, 30 с.

35. Исследование прочности узлов и элементов вагонных конструкций. Методические указания к учебно-исследовательским лабораторным работам. Л. ЛИИЖТ, 1984, 30 с.

36. Качество деповского и капитального ремонтов грузовых вагонов.-М.: ЦВ ПКБ, 1999.-78 с.

37. Кельрих М.Б. Отчёт по капитальным динамическим и вибрационным испытаниям унифицированных соединительных балок проект 871.10.900-1; Отчет /ПО Ждановтяжмаш/ Жданов, 1976. - 69 с.

38. Кельрих М.Б. Исследование эксплуатационной нагруженности несущих конструкций подвижного состава типа котлов большегрузных цистерн. -Дис. канд. техн. Л.: ЛИИЖТ, 1979, - 223 с.

39. Киселев С.Н., Аксенов Ю.Н., Смирнов В.Ю. Влияние продольно-поперечной перевалки на усиленную конструкцию соединительнойбалки 4-х осных тележек с увеличенной расчётной нагрузкой на ось. -Деп.рук. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 1986., 32 е., N 3825 ж.д. 86 Деп.

40. Киселёв С.Н. Анализ напряженно-деформированного состояния сварных узлов соединительных балок четырёхосных тележек: Отчёт / МИИТ. № Г.Р.01840083080. М., 1985. - 286 с.

41. Когаев В.П., Махутов H.A., Гусенков А.П. Расчёты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. Справочник М.: Машиностроение, 1985., 223 с.

42. Комплект документов. Типовой технологический процесс на ремонт соединительной балки четырёхосной тележки 1880.01200.00072 ТК 232 М., ПКБ ЦВ МПС, 1996. 120 с.

43. Конструирование и расчет вагонов / Под ред. В.В. Лукина. — М.: УМК МПС России, 2000. 731 с.

44. Котельников В.Л., Герасименко Г.И., Солодкова В.Г. Расширение объема ремонта литых деталей подвижного состава с помощью сварки. / Сварочное производство. 1995. №10. с. 6-10.

45. Котуранов В.Н. Вопросы проектирования, эксплуатации и ремонта большегрузных вагонов. Межвузовский сб. / М., вып. 679, МИИТ, 1981 г. - 136 с.

46. Котуранов В.Н., Устич П.А. Разработка технических решений по совершенствованию конструкции восьмиосных цистерн на основе опыта эксплуатации: Отчет / МИИТ № Г.Р.01850064234. - М., 1985. - 371 с.

47. Котуранов В.Н., Хусидов В.Д., Сергеев К.А. Вынужденные колебания восьмиосной цистерны. М.: Тр. Моск. Ин-та инж. Ж.-д. трансп., 1971, вып.368. - с. 70-82.

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

49. Крайчик М.М. Применение поверхностного наклёпа для упрочнения сварных конструкций подвижного состава. Вестник машиностр., 1970, №1, с. 28-30.

50. Крылов C.B. и др. Дуговая точечная сварка несущих рамных конструкций в северном исполнении // Автоматическая сварка. 1990.-№9. 56-59 с.

51. Кузьмич Л.Д. Проблемы совершенствования конструкций вагонов, их узлов и деталей. Сб. науч. тр. / ВНИИвагоностроение; вып. 55, 1985. -117 с.

52. Лукин В. В., Шадур Л.А., Котуранов В.Н., Хохлов A.A., Анисимов

53. П.С. Конструирование и расчёт вагонов. Учебник для вузов ж.д. трансп. М.: УМК МПС России, 2000. с 365.

54. Лукин В. В., Лукина З.П. Оценка надёжности 8-осных вагонов в эксплуатации. Тр. Новосибирск института инженеров ж.д. транспорта 1979 г. №204/17.

55. Лукин В.В. Вагоны. Учебник для техникумов ж.д. транспорта. М.: Транспорт, 1988г.

56. Лукин В. В. Выбор рациональных параметров восьмиосных цистерн и полувагонов. Т./Науч. тр. ОмИИТа, 1975. Т. 167. — с 3-15.

57. Лукин В. В. Повышение эффективности и надёжности вагонов и их узлов в эксплуатации. Исследование надёжности отдельных узлов 8-осных полувагонов и цистерн: Отчет /ОмИИТ/, Омск, 1982 г. 117 с.

58. Метод конечных элементов в механике твердых тел/ Под ред. A.C. Сахарова и И. Алыпенбаха Киев: Высшая школа, 1982. - 480С.

59. Николаев Г. А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М.: Высш. Школа, 1971.-760 с.

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

61. Нормы для расчёта и проектирования новых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных), М.: ВНИИВ, ВНИИЖТ, 1983 260 с.

62. Образцов И.Ф., Савельев JI.M., Хазанов Х.С. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов: Учебное пособие для студентов авиац. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1985.-392 с.

63. Окишев В.К. Напряжённое состояние криволинейных узлов рам тележек подвижного состава. Автореф. дис. на соискание степени доктора техн. наук. М., 1985 г. - 28 с.

64. Окишев В.К., Зубенко В.В. Оценка различных вариантов усиления соединительной балки 8-осной цистерны. Омский институт железнодорожного транспорта, 1985.

65. Окишев В.К., Петер В.Э., Андроеюк С.П., Терехов A.B. Применение метода конечных элементов к расчётам на прочность вагонных конструкций. Тр. Омский институт железнодорожного транспорта, вып. 215, 1979.-с. 75-79.

66. ОСТ 32.55-96 «Система испытаний подвижного состава. Требования к составу, содержанию, оформлению и порядку разработки программ и методик испытаний и аттестации методик испытаний». М.: Госстандарт, 1996.-21 с.

67. ОСТ 24.050.34-84 Проектирование и изготовление стальных сварных конструкций вагонов. Технические требования. Мин. тяжелого и транспортного машиностроения от 31.10.84 №ВА-002/11037.

68. Отчет по испытаниям новых опытных соединительных балок пр.871.10.-400; Отчет /ПО Ждановтяжмаш/; Жданов, 1968. 136 с.

69. Павлов C.B. Оценка динамической нагруженности шкворневых узлов вагонов-цистерн и совершенствование их конструкции Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук., М.,1993. 173 с.

70. Петров В.А. Расчёт остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях из стали 09Г2С. ОТЧЕТ о НИР (промежуточный)/ ЦНИИ КМ «Прометей». 1995г. 15с.

71. Повышение прочности, эксплуатационной надёжности и ходовых качеств эксплуатируемых и новых типов вагонов, их узлов и деталей: Отчет /ЦНИИ МПС, ВНИИПТИВ, ВНИИВ/; № Г.Р. 73020298. М., 1973.- 119 с.

72. Правила текущего содержания и ремонта железнодорожных путей широкой колеи. М.: Транспорт. - 1982. - 160 с.

73. Программа и методика испытаний опытного образца соединительной балки четырехосной тележки 1500.10.400ПМ: /НВЦ «Вагоны»/; С-Пб, 1998 г. 51 с.

74. Протокол усталостных прочностных испытаний соединительной балки четырёхосной тележки производства ОАО «ЦЕНТРОСВАР» по проекту 1500.10.01.000: Отчет/НВЦ «Вагоны»/; С-Пб, 2004.13 с.

75. Протокол усталостных прочностных испытаний соединительной балки четырёхосной тележки производства ОАО «ЦЕНТРОСВАР» по проекту 1500.10.400: Отчет/НВЦ «Вагоны»/; С-Пб, 1998. 13 с.

76. Разработка новой и модернизация существующей конструкции соединительной балки четырёхосной тележки: Отчет о НИР/НВЦ «Вагоны»; Руководитель Бороненко Ю.П., Битюцкий A.A., Фёдоров И.В. -С-Пб., 1997.- 18 с.

77. Разработка технических решений по совершенствованию конструкции восьмиосных цистерн на основе опыта эксплуатации: Отчет /МИИТ; Руководитель темы Котуранов В.Н., Устич. П.А. № Г.Р. 01850064234. М., 1985.-371 с.

78. Расчётно экспериментальная оценка прочности конструкции соединительной балки четырёхосных тележек: Отчет НВЦ «Вагоны»; /Бороненко Ю.П., Смирнов А.Н./ - С-Пб., 2004. - 20 с.

79. РД 24.050.37-95 «Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества». М.: ГосНИИВ, 1995 г. -102 с.

80. РД 24.050.37-90 «Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества». ВНИИВ ВНИИЖТ, 1990 г., 37 с.

81. РД 24.001.35-90. Указания по применению стандартов ЕСКД. М.: Госстандарт, 1990. 156 с.

82. Розин A.A. Метод конечных элементов. JI.: Энергия, 1971. - 241 с.

83. Романова A.A. Новая соединительная балка восьмиосных вагонов. / Бороненко Ю.П., Федоров И.В./. Шаг в будущее (Неделя науки- 2004): Материалы научно технической конференции/ Под ред. В.В. Сапожникова, JI.H. Павлова. - СПб.: ПГУПС, 2004. - С. 31-35.

84. Романова A.A. Повышение ресурса соединительной балки. / Известия Петербургского университета путей сообщения. СПб.: ПГУПС, 2004. Вып. 1.-С. 63-66.

85. Романова A.A. Новая конструкция соединительной балки восьмиосных вагонов /Бороненко Ю.П., Федоров И.В./ Тез. III научно-технич. конференция «Подвижной состав XXI века: идеи, требования проекты», ПГУПС. - СПб, 2003. - С. 93 - 94.

86. Ромен Ю.С., Костин Г.В. Комплекс мероприятий по повышению безопасности эксплуатации 8-осных цистерн: Отчет (заключительный) /ВНИИЖТ. №ГР Б/н-Москва, 1996.-269 с.

87. Руководство по капитально восстановительному ремонту соединительной балки четырёхосной тележки. - С-Пб., 1997. - 25 с.

88. Сегерлинт JI. Применение метода конечных элементов в технике. М.:Мир,1979 г. 156 с.91. «Соединительная балка четырёхосной тележки» Программа и методика испытаний опытного образца 1500.10.400 ПМ. НВЦ «Вагоны» МПС РФ, Санкт-Петербург, 1998.

89. Соколов М.М. Исследования по повышению надёжности пятниковых зон соединительных балок восьмиосных цистерн. Отчет/ЛИИЖТ № г.р. 81005677, Л., 1982.-85 с.

90. Сурвилло А.Б. Разработка технических требований к конструкции пятника и эксплуатационные испытания новых образцов пятников грузовых вагонов. Тр. ВНИИЖТа, вып. 419, М., 1970 г.

91. Сурвилло А.Б., Плоткин B.C., Бронивицкий А.Б. Разработка технических требований к конструкции пятника и эксплуатационные испытания новых образцов пятников грузовых вагонов. Тр. ВНИИЖТа, вып. 419, М., 1970 г.

92. Тензорезисторы КФ4 и КФ5. Техническое описание и инструкция по наклейке.

93. Техническое задание на разработку документации балки соединительной по повышённой надёжности и долговечности. Утв. 12.01.1997 Департаментом вагонного хозяйства МПС РФ.

94. Технический отчёт по испытаниям опытных унифицированных соединительных балок штампосварной конструкции 8-осных вагонов (пр.871.10.900-1): Отчет /ПО Ждановтяжмаш/; Жданов, 1972. 67 с.

95. Технико-эксплуатационные параметры и динамические качества многоосных железнодорожных транспортеров. /Под ред. A.M. Бржезовского. М.: Транспорт, 1993, 148 с.

96. Техническая инструкция по восстановлению наплавкой подпятника и концевых пятников соединительной балки восьмиосных цистерн. Утверждено телеграммой ЦВ КТМ № 3244 от 31.05.1994 г. М., ВНИИЖТ, 1994.-16с.

97. Технологический процесс на ремонт соединительных балок 871.10.400-1СБ, имеющих износ и трещины по пятникам в условияхвагонного депо (типовой), 871.10.400-1 Сб Р/Р. ПО «ЖДАНОВТЯЖМАШ», Жданов, 1983. 17 с.

98. Технологический процесс на ремонт соединительных балок 871.10.400-1СБ (типовой), 871.10.400-1 Сб Р/Р. ОАО «ЦЕНТРОСВАР», Тверь, 1996.-17 с.

99. Технология производства и ремонта вагонов: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ К.В. Мотовилов, B.C. Лукашук, В.Ф. Криворудченко, A.A. Петров; Под ред. К.В. Мотовилова.-М.: Маршрут, 2003. 382 с.

100. Требования к тележкам грузовых вагонов / Л.О. Грачева, П.С. Анисимов // Железнодорожный транспорт. 1969. - №9. - С. 37 - 42.

101. Федорец Е.В. Исследование прочности штампосварных соединительных балок четырёхосных тележек большегрузных вагонов. -Автореф. дис. на соискание степени кандидата техн. наук. М., 1985 г. -28 с.

102. Хусидов В.Д., Мироненко Е.И. Анализ вибронапряжений в соединительной балке восьмиосных вагонов: Отчет / МИИТ. № Г.Р.01850064292, Инв.№ 02870071710. М., 1987. - 80 с.

103. Цыганкова В.И. Совершенствование конструкций ходовых частей грузовых вагонов // Железнодорожный транспорт в РФ, СНГ и за рубежом ЦНИИТЭИ МПС, Обзор. -М., 1996. вып. 23. - С. 52 - 62.

104. ЦРБ/162. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации.- М.: Транспорт, 1995.-160 с.

105. Чиркин В.В., Соколов И.Г., Вершинский В.В. Технология вагоностроения. М.: Машгиз, 1960. -483 с.

106. Шадур Л.А. Повышение прочности соединительных балок 4-осных тележек: Отчет /МИИТ/. № Г.Р. 01826067996. М.,1982. -114 с.

107. Шадур Л.А. Повышение прочности соединительных балок 4-осных тележек: Отчет /МИИТ/. № Г.Р. № Г.Р. 01826067996. М.,1983. - 106 с.

108. Шадур Л.А. Вагоны: Конструкция, теория и расчет / Л.А. Шадур и др.- 3-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1980. - 440 с.

109. Шадур JI.A., Казанский Г.А. Дальнейшее совершенствование * восьмиосных полувагонов и цистерн. М.: Железнодорожный транспорт,1974, №10,-с 47-52.

110. Шадур JLA., Котураиов В.Н., Лукин В. В. Большегрузные восьмиосные вагоны. Изд-во «Транспорт», 1968, 288 с.

111. Шахов В.И., Приходько А.П. и др. Расчётно-экспериментальная оценка долговечности литой и штампо-сварной соединительных балок восьмиосных вагонов. Тр. ВНИИЖТа, вып. 559, М., 1976. с. 116-128.

112. Юдин В.А., Бомбардиров А.П. Расчёт пятника при перевалке кузова вагона. / Тр. МИИТа, вып. 530, М., 1976. 124-130 с.

113. Dahlman G.E. «Body center plate fatigue craaking» Track/Train Dyn. and Des. Adv. Techn. New York, 1978, Descuss, 75-77.

114. Güterwagendrehgestelle Bauart Y25 und 665// Eisenbahntechnische Rundschau. 1978. - №11. - S.713 - 719;

115. Comeng builds bogieless ore cars // Railway Gazette International. 1989.-March. P. 187.

116. Volf В., Ondrouch J. Günstige Eigenschaften der Drehgestelle // Eisenbahingenieur (53). 2002. - №2. - S.44 - 48.

117. Laufwerke für hohe Geschwindigkeiten bei Güterwagen / Müller L., Gebhard H. // Eisenbahntechnische Rundschau. 1990. - №11. - S.661-664,666.