Совершенствование методики расчета крепления грузов при движении поезда по перегону на спуске при пневматическом торможении

Чуйкова, Ольга Юрьевна

Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

автореферат диссертации по транспорту, 05.22.01, диссертация на тему:Совершенствование методики расчета крепления грузов при движении поезда по перегону на спуске при пневматическом торможении

кандидата технических наук: Чуйкова, Ольга Юрьевна
город: Новосибирск
год: 2006
специальность ВАК РФ: 05.22.01

Диссертация по транспорту на тему «Совершенствование методики расчета крепления грузов при движении поезда по перегону на спуске при пневматическом торможении»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методики расчета крепления грузов при движении поезда по перегону на спуске при пневматическом торможении"

На правах рукописи

ЧУЙКОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНУ НА СПУСКЕ ПРИ ПНЕВМАТИЧЕСКОМ ТОРМОЖЕНИИ

Специальность 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК - 2006

Работа выполнена в Сибирском государственном университете путей сообщения (СГУПС)

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Туранов Хабибулла Туранович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Анисимов Петр Степанович

кандидат технических наук, доцент Терзи Виктор Иванович

Ведущее предприятие: Восточно-Сибирская железная дорога -

филиал ОАО «Российские железные дороги»

Защита состоится "13" апреля 2006 г. в 9 час 00 мин. на заседании диссертационного совета Д.218.012.05 при Сибирском государственном университете путей сообщения по адресу: 630049,г. Новосибирск, ул. Дуси Ковальчук, 191

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГУПС.

Автореферат диссертации разослан " 10 " марта 2006 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять ученому секретарю по указанному адресу.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

■г&ГБабич

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время на Российских железных дорогах особое внимание уделяется улучшению потребительских качеств перевозок и их конкурентоспособности, что позитивно влияет на рост грузооборота железнодорожного транспорта. Одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на доступность железнодорожного транспорта для клиентов, является обеспечение надежности крепления грузов на открытом подвижном составе (в дальнейшем ОПС).

Значительное количество нарушений безопасности движения обусловлено недостаточным профессиональным уровнем и низкой технологической дисциплиной персонала, участвующего в перевозочном процессе. Для обеспечения безопасности движения и сохранности перевозимых грузов большое значение имеет правильное их размещение и крепление в вагонах. Анализ нарушений креплений в пути следования показывает, что случаи несохранности нередко происходят из-за загрузки вагона сверх установленной нормы, неравномерной погрузки, развала погруженных изделий. Кроме того, случаи нарушения монолитности груза и неправильной его подготовки к перевозке, неполной очистки вагона, повреждения под действием динамических нагрузок при транспортировке и другие причины также могут привести к нарушению крепления.

По данным анализа расстройства крепления, даже при незначительных расстояниях перевозок, наблюдаются нарушения технологического процесса погрузки как человеческого фактора вследствие несовершенства действующих Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах (ТУ), в которых предусматривается упрощенный расчет крепления грузов. Так, нарушение крепления железобетонных изделий возникает при проследовании от 100 до 850 км, машин - от 100 до 650 км, оборудования - от 200 до 300 км. Сдвиг лесоматериалов отмечается при расстоянии перевозки от 700 до 1600 км, а металлопродукции - от 50 до 350 км. Повреждение торцевых стен крытых вагонов наблюдается даже при коротких расстояниях от 50 до 100 км.

На основании анализа отчета состояния безопасности движения поездов в хозяйстве грузовой и коммерческой работы за 2003 г. на Западно-Сибирской железной дороге количество отцепленных вагонов в пути следования составило:

116 вагонов - перегруз установленной грузоподъемности (2002 г. -190, менее на 39%);

72 вагона - расстройства крепления грузов и нарушения ТУ, обнаруженные на других дорогах (2002 г. - 40, более на 80%);

13 вагонов - нарушения ТУ (2002 г. - 7 вагонов, более на 86%). Анализируя приведенные данные, дледует отмртить,..ыто по итогам

работы за 2003 г., из общего количест: (201) в пути

БИБЛИОТЕКА } СЛетев'— ' OS

следования, доля отправленных вагонов с перегрузом составила 58%. Из-за расстройства крепления и нарушения ТУ на других дорогах отцеплялось 36% погруженных вагонов и, соответственно, 6% вагонов - в пределах дороги.

Имеется большое разнообразие схем и способов погрузки и крепления грузов на вагоне с использованием гибких (растяжек, обвязок и увязок) и упорных элементов крепления (деревянных брусков), однако в методике их расчета, не учтены многие реальные факторы, оказывающие существенное влияние на их транспортировку Поэтому возникает необходимость совершенствования существующей методики расчета крепления грузов, вносящей вклад в теорию расчета их крепления на ОПС и способствующей сохранной перевозке груза, уменьшению повреждений подвижного состава и повышению безопасности движения поездов.

Анализ случаев брака при перевозке грузов показал, что разработка схем погрузки по действующей методике вызывает затруднения у грузоотправителей, связанные с выполнением расчетов отдельных элементов. Это приводит к расстройству крепления в пути следования и является причиной несохранности грузов при их перевозке и нарушения безопасности движения поездов.

В настоящее время расчёт крепления грузов при их перевозке на открытом подвижном составе выполняется по ТУ. С использованием этой методики разработаны и разрабатываются схемы крепления грузов, ограничивающие их смещение и опрокидывание вдоль и поперёк вагона при перевозке (маневрах, роспуске с горок и движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске).

Эта методика, приведенная в ТУ, при расчете некоторых грузов не учитывает характер действия внешних сил на элементы крепления. Кроме того, при закреплении груза растяжками или обвязками совместно с упорными и распорными брусками необходимо знать, в каких соотношениях следует производить распределение сдвигающего усилия груза между отдельными видами креплений. Определению продольных усилий в гибких элементах крепления груза и места установки деревянного бруска, как упорного элемента крепления, при совместной работе посвящены только работы канд. тех. наук Корнеева М.В. и Власовой Н В. Расчет усилий в гибких креплениях выполнен на основе экспериментальных исследований с последующей обработкой данных методами математической статистики.

Совершенствование методики расчета гибких элементов креплений грузов при движении поезда на спуске в условиях пневматического торможения и отпуска, а также обоснования мест установки упорных элементов крепления при совместном использовании является актуальной прикладной задачей, имеющей важное значение для федерального железнодорожного транспорта и транспортной науки.

Целью исследования является совершенствование методики расчета усилий в гибких элементах креплений груза в процессе движения поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске и разработка методики расчета определения места установки упорного элемента крепления при действии продольных сил.

В соответствии с поставленной в диссертации целью сформулированы следующие задачи:

• произвести моделирование продольного ускорения (замедления) поезда при движении на перегоне на спуске при пневматическом торможении;

• построить математическую модель продольного смещения груза для вывода формулы определения усилия в гибких элементах крепления, в том числе с применением вычислительной среды МаЛСАБ;

• выполнить моделирование вертикальных колебаний вагона с грузом при движении поезда по рельсовому пути с непрерывными вертикальными неровностями;

• произвести математическое моделирование продольного смещения груза при движении поезда на спуске в режиме отпуска для вывода формулы определения усилия в гибких элементах крепления груза;

• выстроить математическую модель крепления упорного бруска к полу вагона с учетом диаметра крепежного элемента и состояние пола;

• произвести вычислительные эксперименты по определению усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда на спуске;

• произвести вычислительные эксперименты по определению количества крепежных элементов, необходимых для удержания упорного бруска при движении поезда на спуске.

Объект исследования: груз, закрепленный на открытом подвижном составе с гибкими элементами крепления на вагоне совместно с упорными брусками.

Предмет исследования: усилия в гибких элементах крепления в системе "груз-крепление-вагон" с плоским основанием и количество крепежных элементов упорного бруска в системе "упорный брусок - крепежный элемент - пол вагона".

Методика исследования. Аналитические исследования по определению усилий в гибких элементах креплений груза, места установки упорного элемента крепления и количество крепежных элементов базируются на основополагающих принципах (принцип возможных перемещений, принцип Даламбера), положениях классической механики и сопротивления материалов с широким использованием инструментальной среды МаЛСАЭ.

Научная новизна. Для отрасли железнодорожного транспорта научную новизну представляют ■

выведенные формулы для определения перемещения груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске с

учетом усилий предварительного натяжения растяжек и состояния поверхности пола вагона, действия на груз продольной и вертикальной силы инерции и ветровой нагрузки, которые дали возможность найти усилия в гибких элементах крепления;

аналитическая формула для определения усилий в гибких элементах крепления, в которой установлена зависимость усилий от перемещения груза, жесткости, геометрических размеров и усилий предварительного натяжения гибких элементов крепления груза с учетом продольной и вертикальной силы инерции и ветровой нагрузки;

- разработанный подход к определению усилий в гибких элементах крепления груза с использованием возможности вычислительной среды МаШСАР. Это позволило составить программы расчета по непосредственному определению усилий в гибких элементах крепления, нормальную реакцию связи и координату точки ее приложения, значения перемещений груза по продольной оси вагона, а также возможный поворот вокруг вертикальной оси;

полученная конечная аналитическая формула определения количества крепежных элементов, зависящего от массы и относительной скорости груза, обобщенной жесткости гибких элементов креплений, коэффициента трения между поверхностями груза и пола вагона, силы, действующей на упорный брусок со стороны груза, диаметра крепежного элемента, толщины и прочностной характеристики пола вагона, ширины и высоты упорного бруска, коэффициентов трения между поверхностями бруска и крепежным элементом, а также между этим элементом и полом вагона, при заданном значении местоположения упорного бруска;

полученное значение продольного ускорения поезда с учетом импульсного характера пневматического торможения по выведенной нами аналитической формуле. Оно оказалось равным 0.311 м/с2, что практически соответствует результатам вычислений по формуле, применяемой в Правилах тяговых расчетов для поездной работы (0.304 м/с2);

результатами проведенных вычислительных экспериментов при движении поезда под уклон для среднего уклона 6 %о, массе поезда 60x10"3 при пневматическом торможении установлено предельное значение продольного ускорения, равное 0.282g, при котором усилия в гибких элементах крепления меньше допустимого значения. Определена зависимость между уклоном, смещением груза и изменением усилий, а также влияние действия (или отсутствия) действия ветровой нагрузку на элементы крепления груза,

полученные результаты по определению усилий в гибких элементах крепления при значениях продольного и вертикального ускорений, соответственно равных 0.6^ и усилия в этих креплениях от 1 до 1.4 раза превышают допустимые, равные 3.92-104 Н (3.92 тс). Это дает возможность предположить, что от восприятия таких усилий гибкие элементы

крепления не разрываются, а лишь теряют свою упругость, и напряжения в них достигают предела текучести. В связи с этим, для дальнейшего удержания груза от сдвига возникает необходимость установки упорного бруска;

установленная обратно пропорциональная зависимость между количеством крепежных элементов и напряжением смятия материала пола вагона, а также определенная обратно пропорциональная зависимость количества элементов крепления от коэффициента их трения о пол вагона .

Практическую ценность представляют:

• метод непосредственного определения усилий в гибких элементах крепления при заданных значениях перемещения груза в зависимости от жесткости, геометрических размеров и усилий предварительного натяже-

I иия в этих элементах крепления;

• расчет количества крепежных элементов, необходимых для закрепления упорного бруска к полу вагона с учетом следующих параметров• геометрические размеры упорного бруска, диаметр крепежного элемента, состояние пола вагона и усилие, прикладываемое при закреплении крепежного элемента и расположение упорного бруска относительно груза.

Все полученные результаты вычислительных экспериментов имеют технический эффект, поскольку являются ранее неизвестными в теории размещения и крепления грузов новыми данными, которые вносят заметный вклад в совершенствование методики расчета элементов крепления с использованием современных вычислительных средств

Реализация результатов работы. Разработанные практические рекомендации приняты к использованию Службой коммерческой работы в сфере грузовых перевозок Западно-Сибирской железной дороги - филиала «ОАО РЖД» в качестве справочного материала. В целом ряде схем размещения и крепления грузов различных наименований при совместном применении гибких и упорных элементов, например, металлорежущих , станков, железобетонных изделий различных конфигурации, кранов все-

возможных конструкций и др., при перевозке в местном и прямом сообщении, грузоотправителями использованы практические рекомендации, разработанные соискателем

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на второй научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (Москва: МИИТ, 2001 г.); третьей научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (Москва: МИИТ, 2002 г.); научно-практической конференции «Железнодорожный транспорт. Итоги и перспективы» (Новосибирск: СГУПС, 2002 г.), региональной научной конференции "Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу" (Новосибирск: СГУПС, 2002 г.), V междунар. научной конференции "Кибернетика и технологии XXI века" (Воронеж: ВГТУ, 2004 г.), во Всероссийской научно-практической конфе-

ренции "Актуальные проблемы развития транспорта России- стратегические, региональные, технические" (Ростов-на-Дону: РГУПС, 2004 г.) и в региональной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" (Самара: Сам-ГАПС, 2004 г.).

Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 14 научных работах в виде статей и материалов конференций международного и регионального уровней.

Структура работы. Диссертационное исследование состоит из введения, четырёх глав с выводами, заключения, списка использованной литературы, включающего 137 наименований, 127 страниц основного текста, 27 рисунков.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, актуальность темы, цели, предмет и объект исследования, с обоснованием научной и практической новизны.

В первой главе «Современное состояние вопроса крепления груза на открытом подвижном составе и задачи исследований» рассмотрена степень обоснованности действующей по ТУ и усовершенствованных методик расчета крепления грузов на открытом подвижном составе, сформулированы задачи исследования.

Анализ случаев брака при перевозке грузов показал, что крепление грузов по действующим ТУ вызывает затруднения у грузоотправителей в отношении расчета отдельных элементов и крепления груза на вагоне, что приводит к расстройству погрузки и крепления в пути следования и является причиной несохранности грузов при их перевозке и нарушения безопасности движения поездов.

Вопросы крепления грузов на вагоне и разработки методики их расчета изучены в работах докторов технических наук А.Д. Малова, В.К. Бешкето, В.В. Повороженко, A.A. Смехова, JI.O. Грачевой, П С Анисимова, В.Б Зы-лева и Х.Т. Туранова, проф. В А. Болотина, кандидатов технических наук Г.П. Ефимова, А Т. Дерибаса, В.И. Шинкаренко, Н.С Войтюка, В.М. Ушакова, В.А. Романова, Р.Г. Овчинниковой, В.М. Монастырного, С.А. Егорова, А.И. Романенко, Е Д. Псеровской, Д.Ю. Королевой, М.А. Зачешигрива, Е.К. Коровяковского, М.В. Корнеева, Власовой Н.В. и других.

Обобщая результаты анализа выполненных работ можно отметить, что до настоящего времени не определены усилия в гибких элементах крепления при движении поезда на спуске, а при определении количества крепежных элементов для закрепления упорного бруска диаметр этого элемента учтен косвенно, прочностные характеристики пола вагона не учтены.

Во второй главе «Аналитическое исследование элементов крепления грузов на вагоне от действия продольных и вертикальных нагрузок

при дпнжсшш нос»дл п» перегону на спуске» рассмофсиы основные положения но составлению расчетной схемы и построению математической модели гибких элементов крепления грузов на вагоне от действия продольных и вертикальных нагрузок при движении поезда на перегоне на спуске при пневматическом торможении и отпуске. Новизной данной главы в отличие от известных работ является выведенная ранее неизвестная в теории расчетов крепления грузов аналитическая формула, позволяющая определить ускорение (замедление) поезда (что равносильно переносному ускорению груза) при его движении на спуске в зависимости, от тормозной силы и его массы.

Аналитическое исследование по определению усилий в гибких элементах крепления груза с плоским основанием при одновременном действии продольных, поперечных и вертикальных сил

Для аналитического вывода формул, позволяющих вычислить усилия в растяжках от действующих на груз сил в продольном направлении, примем следующие допущения. Считаем, что на гибкие элементы крепления, которыми закреплёны на вагоне груз, приложены продольные силы инерции Ф, и ветровая нагрузка IV,, действующая с лобовой стороны груза. Допускаем, что груз закреплен на вагоне с предварительно натянутыми гибкими элементами крепления с усилиями 5о, Причем количество нитей п и сечение (диаметр) с/ этих гибких элементов крепления могут изменяться в зависимости от массы груза и применяемой схемы размещения и крепления фуза. При этом гибкие элементы крепления могут располагаться под разными углами, как к полу, так и к продольной и поперечной оси симметрии вагона по обе стороны от груза, т.е. могут иметь различные топологии.

В связи с этим, обобщенную расчетную динамическую схему крепления груза с плоским основанием представим в виде, показанном на рис. 1

Рис. 1. Расчетная схема крепления фуза на вагоне при движении поезда на перегоне под уклон

На расчетной модели обозначены: у - угол, характеризующий движение поезда под уклон; \¥х - ветровая нафузка, действующая с лобовой стороны

груза; хС — расположение центра масс груза по продольной оси вагона; хц — точка приложения реакции связи N по продольной оси вагона; 01 А, (1=1...п) — расстояние от принятого начала координат до монтажных петель груза; /гф и 6ф — высота и ширина груза; гС и г^, - расстояние от верхней горизонтальной поверхности груза до его центра масс С и до точки приложение ветровой нагрузки Равнодействующая сила трения и нормальная реакция связи N приложены в точке с координатой - х^.

Математическое моделирование продольного ускорения (замедления) груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении Для моделирования продольного ускорения (замедления) поезда использовали теорему об изменении кинетической энергии, согласно которому кинетическая энергия поезда будет израсходована на работу против силы сопротивления (трения). При этом работа сил сопротивления движению поезда, Дж, определена по тормозной силе поезда (Вт) в режиме служебного торможения, Н, по формуле, рекомендованной в Правилах тяговых расчетов для поездной работы, и действительного тормозного пути (5), м.

После ряда математических выкладок получено выражение для определения равнозамедленного ускорения (замедления) поезда, которое возникает при торможении поезда при его движении на перегоне на спуске, м/с2:

_ вт

а*~ (1)

где ка - безразмерный коэффициент, учитывающий импульсный характер служебного торможения (например, можно принять 1 <ка <3);

Мс - масса состава (поезда), кг (например, 6000-103 кг).

При этом будем иметь в виду, что при торможении ускорение (замедление) поезда отрицательно.

Таким образом, выведена ранее неизвестная в теории расчетов крепления грузов аналитическая формула, позволяющая определить ускорение поезда (что равносильно переносному ускорению груза) при его движении под уклон в зависимости от тормозной силы поезда и его массы с учетом импульсного характера служебного торможения, т.е. ах ~/{ка, В„„ Мс).

С другой стороны, ускорение (замедление) поезда (в м/с2) можно определить по формуле, применяемой в Правилах тяговых расчетов для поездной работы.

При вычислении переносной силы инерции груза, которая возникает в режиме служебного торможения движущегося на поезда спуске (т. е. при равнозамедленном движении) за значение ускорение поезда ах (в м/с2) следует принимать наибольшее из вычисленных значений этого ускорения по формулам (1) и применяемой в Правилах тяговых расчетов для поездной работы.

Математическое моделирование продольного смещения груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении Для составления уравнения движения груза относительно пола вагона в продольном направлении рассмотрим расчетную модель, приведённую на рис. 1, при котором отсутствует вертикальное ускорение а: = 0. Составляя дифференциальное уравнение движения груза по принципу Даламбера и опуская промежуточные математические преобразования, перемещение груза относительно пола вагона окончательно представлено в виде:

* = |f(l-cos (V)), ' (2)

где ахо - постоянный параметр, имеющий размерность ускорения, м/с2:

W 1 " a h

я,о = S(sinф-мсоьф)--^-(cosф + цsinф)- 2 — £50,{-f- + ц-(-) + кЛах.

(3)

Анализ формулы (3) показывает, что параметр ах0 учитывает влияние составляющей ускорения силы тяжести груза и ветровой нагрузки, силы трения от этих нагрузок (ju - коэффициент трения между поверхностями груза и пола вагона), усилия предварительного натяга S0l, топологии растяжек -а„ И, и /, и ускорение ах, возникающее при движении поезда в режиме служебного торможения.

Усилие в гибком элементе крепления с учётом усилия предварительного натяжения определено в виде:

S, = С,Х~Г + (4)

где с, - жёсткость каждой растяжки, Н/м, определенная с учетом жесткости на растяжение (ЕР), Н, и длины /„ м.

В диссертации с использованием основных положений общей механики решена прикладная задача по выводу аналитической формулы, позволяющей определить максимальное значение вертикальной силы инерции Фг.

В диссертации также выведена аналитическая формула для определения перемещения груза при движении поезда в режиме отпуска, отличающаяся от соотношения (3) лишь выражением, учитывающим силы трения в виде fiaz, и противоположным знаком ускорения ах

Математическое моделирование усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске с применением вычислительной среды MathCAD На основе применения общих формулировок и решения статически неопределимых задач по отысканию усилий в креплениях грузов составлены соотношения, необходимые для непосредственного отыскания усилий в гибких элементах крепления груза. Эти соотношения отличаются oi работы канд. тех.

наук Власовой Н.В. правой частью отдельных уравнений, где учтены слагаемые сил и моментов от уклона пути.

В диссертации приведены результаты решения такой частной задачи с использованием основных положений общей механики и вычислительной математики с использованием возможности вычислительной среды MathCAD, позволившей непосредственно определить усилия в гибких элементах креплений грузов от действия продольных и вертикальных сил.

В третьей главе «Аналитическое определение количества крепежных элементов, необходимых для закрепления упорного бруска» изложены результаты аналитического исследования по определению количества крепежных элементов, необходимых для забивания упорного бруска к полу вагона и предназначенного для удержания груз от сдвига. Новизной данной главы, в отличие от известных работ, является учет таких важных параметров системы "упорный брусок - крепежный элемент - пол вагона", как диаметр крепежного элемента и напряжения смятия материала пола вагона.

Используя принцип Даламбера и задавая значение расстояния между грузом и бруском х, можно определить силу, действующую от груза на упорный брусок в Н в виде:

Rx = -c0jtx - pN + Mg sin ф-Wr eos ф + Max, (5) где cqx - обобщенная жесткость гибких элементов крепления, Н/м, определяемая с учетом жесткости каждого гибких элементов и их длины и топологии, а также их предварительного натяжения.

Математическое моделирование крепления упорного бруска к полу вагона Для определения необходимого количества крепежных элементов бруска к полу вагона, рассмотрим расчётную модель, представленную на рис. 2. На нем обозначены: 1 - упорный брусок; 2 - крепежный элемент (гвоздь); 3 - подкладка; 4 - пол вагона; 5 - груз; А - точка пересечения плоскости пола вагона и оси крепежного элемента; В - точка приложения реакции связи пола к упорному бруску; а0 и Ь0 - ширина и высота бруска; И(, - высота подкладки; х - расстояние между торцами груза и упорного бруска; ó - толщина пола вагона; гх - распределенная сила, действующая от груза на упорный брусок; N^- реакция связи пола к упорному бруску; Frр| и FTp2 - сила трения между бруском и полом вагона, крепежным элементом и полом вагона; qü - распределенная сила, действующая на пол вагона от крепежного элемента при его забивании; q - q ~ распределенная сила, действующая на пол вагона от гвоздя при воздействии внешней силы на брусок; а0 и Ь0 - ширина и высота бруска

В первом приближении предположим, что реакция связи A^i приложена в точке В, расположенной на z-ой части ширины бруска, относительно его продольной оси, т.е. AB=z a (z=0,l.. .0,5).

Рис.2. Расчётная модель крепления бруска к полу вагона В первом приближении считаем, что крепежный элемент зажат полом вагона равномерно распределенным по его диаметру - с1ю и толщине пола вагона - 8давлением - до (см. рис. 2), равным пределу прочности пола вагона (дерева из дуба поперек волокон).

При забивании крепежного элемента в пол вагона в нем возникает напряжение смятия до, Н/м:

<7, = ег,„;г ¿/„> (6)

где асм - напряжения смятия материала пола вагона из дерева, кПа (для дуба: вдоль волокон - (35.. .50)-106 Па, а поперек волокон - (4... 15)-106 Па); с1гв - диаметр крепежного элемента, м.

При приложении силы гх к бруску, возможен поворот упорного бруска, из-за чего точка приложения реакции связи пола вагона к бруску Л^, является неизвестной. Такая задача является самостоятельной и может быть решена методами сопротивления материалов. Вместе с тем, зная об этом, в первом приближении предположим, что реакция связи N4] приложена в точке В, расположенной на г - ой части ширины бруска, относительно его продольной оси (г = 0.1.. .0.5). Крепежные элементы подбирают таким образом, чтобы их длина была на 50 - 60 мм длиннее высоты бруска с тем, чтобы при закреплении гвозди пробивали доски пола вагона. После соударения груза с бруском возникает сила трения между поверхностью бруска и полом вагона в виде Произведя ряд замен, рассмотрено условие предельного равновесия всех действующих на брусок сил, считая, что ось абсцисс проходит по поверхности пола вагона, а ось ординат направлена вниз по оси крепежного элемента (рис. 3). На рис. 3 обозначены: и N42 - реакции связи пола вагона на крепежный элемент, Н; С - точка приложения реакции связи (от пола вагона на крепежный элемент).

В диссертации в результате составления условия равновесия всех сил, действующих на упорный брусок, после ряда математических преобразо-

ваний при заданном значении расстоянии х между торцевой поверхностью груза и бруском получена конечная аналитическая формула для определения количества крепежных элементов п,е в шт. с учетом их диаметра и прочностной характеристики пола вагона:

МУ

— с „

Гг*

- /0й0

Я.

(19)

3(т0+1)^а0 + 0.5/,<5

где то - коэффициент, учитывающий увеличение реакции связи по мере забивания крепежных элементов по сравнению с первоначальной, причем тп> 1.

Рис.3. Расчётная модель крепления бруска к полу вагона

Таким образом, получена ранее неизвестная в теории расчетов крепления грузов в ваюнах и контейнерах конечная аналитическая формула для определения количества крепежных элементов п.а при заданном значении место положения упорного бруска - х в зависимости от массы -Ми относительной скорости груза - V, обобщенной жесткости гибких элементов крепления с0х, коэффициента трения между поверхностями груза и пола вагона - /и, силы, действующей на упорный брусок со стороны груза - Ях, диаметра крепежного элемента - толщины - д и прочностной характеристики пола вагона - аСЛ1, ширины и высоты бруска - а0 и И0, коэффициентов трения между поверхностями бруска и крепежным элементом - /¡, а также между этим элементом и полом вагона -/2, т. е.

пгв = ДМ, V, с0,, х, ц, Ях, ¿4» 3, осм, я0, Ь0,/,, /2).

В четвертой главе «Результаты вычислительных экспериментов по расчёту усилий в гибких элементах кренлення груза при движении поезда» по перегону на спуске приведены результаты вычислительных экс-

периментов, где осуществлен расчёт усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске.

Результаты вычислительных экспериментов по определению усилий в гибких креплениях груза при движении поезда на спуске от действия продольных сил.

Вычисленное значение продольного ускорения по формуле (1) оказалось равным 0.311 м/с2, а по формуле, применяемой в Правилах тяговых расчетов для поездной работы, - 0.304 м/с2, что практический имеет одинаковое значение. Как видно из полученных результатов вычислений, продольное ускорение поезда при заданных исходных данных незначительное. Результаты вычисления усилий в гибких элементах крепления груза по формуле (5) при вариации значений перемещения груза в табличном виде представлены ниже, а в виде графической зависимости эти результаты показаны на рис. 4.

X = ЫЮ = 56,» = &3(х) = $>•» = &10(х)

0 20 11 20 11 20 11 20 11 20 11

110 3 20 729 20 906 21 043 21 555 22 217

8 10 3 21 342 21 701 21 976 23 24 323

0 012 21 957 22 497 22 909 24 445 26 43

0018 22 573 23 293 23 842 25 891 28 536

0 02 23 189 24 089 24 775 27 336 30 643

0 024 23 805 24 834 25^07 28 781 32 749

0 028 24 421 25 58 26 64 30 226 34 856

0 032 25 036 26 476 27 573 31 671 36 962

0 036 25 652 27 271 28 506 33 116 39 069

0 04 26 263 28 067 29 439 34 561 41 175

Рии 4. Графическая зависимость усилий в гибких элементах крепления от вариации перемещение груза Анализ построенных графических зависимостей усилий в гибких элементах крепления от вариации перемещение груза показывает, что уси-

пия в этих элементах возникаю! лишь при сдшнс iрула 01 лсисшии продольных сил, что и логично. Ниже приведены значение усилий в шбкнх элементах крепления от перемещения груза, определенною методом подбора.

\ = 0 0362 - принятое значение перемещения гр\ ;а. ч

SJ = С4 1 — j- S04 S6 = сб х — - Ç06 S? = с' х — - S0?

14 16 13

S" = с* \ — ~ S0" S10 = clO х — + Ь0К> Г 110

S4 = 256S3 S6=:-311 S3 = 2S 5*3 S" = 33 ISS S10 = 39 1"4

14 = : les 16 = : is5 в = z 202 r = : зо" по = : ??6 I

Как видно, при сдвиге груза, равном 35.6 мм, усилие в гибких элементах крепления равно или же не превышает допустимое значенне 3.92-104 H (3.92 тс). Таким образом, результатами вычислительных экспериментов доказан очевидный факт о возникновении усилий в гибких элементах крепления лишь при сдвиге груза.

Задача определения усилий в гибких элементах крепления, аналогично работе канд. тех. наук Власовой Н.В., также решена методом итераций с использованием вычислительной среды MathCAD.

Анализ полученных результатов по определению усилий в гибких элементах крепления, работающих по оси Ох, показывает, что при заданном значении продольного и вертикального ускорении, соответственно равных ах = 0.282g и о. = 0.46g, усилия в этих креплениях, не превышают допустимые, равные 39.174 кН (3.92 тс). Такие же результаты получены выше с использованием формулы (5). При этом груз смещается на 36 мм. По этой причине увеличиваются вертикальные составляющие усилий в гибких элементах крепления, в результате чего значение нормальной реакции связи превышает вес груза более 1.156 раза, что, в свою очередь, способствует I удержанию груза от продольного сдвига.

Таким образом, при движении поезда массой 60x10*' на спуске в 6 %о в режиме отпуска установлено предельное значение продольного ускорения, равного 0.282g, при котором усилия в гибких элементах крепления меньше допустимого значения. Также установлено, что увеличение уклона пути приводит к большему смещению груза и соответственно этому к увеличению усилий в гибких элементах креплений. Усилия в креплениях 1 и 20 в пределах допустимого, чем в остальных из-за того, что они являются более пологими, а все остальные - крутыми. Полученные результаты полностью совпадают с данными, полученными в работах проф. Зылева В. Б , кандтех. наук. Псеровской Е.Д., Королевой Д.Ю. и Власовой Н.В.

Анализ полученных результатов по определению усилий в гибких элементах крепления показал, что эти элементы, расположенные проти-

воположно направлению действующих сил, ослабляются, что так и должно быть, поскольку значения этих усилий намного меньше, чем значение предварительного натяжения, равного 20.5 кН (2.05 тс).

В диссертации аналогичные вычислительные эксперименты проведены и при других значениях уклона пути. Сравнения полученных результатов позволили отметить, что с увеличением уклона пути увеличивается смещение груза, чему соответствует увеличение усилия в гибких элементах крепления.

Таким образом, в результате проведенных вычислительных экспериментов установили влияние на значения усилий в гибких элементах крепления ветровой нагрузки, действующей с лобовой стороны груза. При этом отсутствие действие ветровой нагрузки привели к увеличению усилий в гибких элементах крепления груза.

В диссертации так же приведены результаты вычислительных экспериментов по установлению предельного значения продольного ускорения, при котором при движении поезда под уклон в 6 %о в режиме отпуска усилия в гибких элементах крепления превышают, установленные ТУ допустимые значения 39.2 кН (3.92 тс), и одновременно противоположно расположенные гибкие элементы полностью провисают. Методом подбора установили, что такому случаю соответствует продольное ускорение, значение которого равно ах = 0.6^ при а- = 0.2§. Здесь можно предположить, что от восприятия таких усилий гибкие элементы крепления не разрываются, они лишь теряют свою упругость, и напряжения в них достигают предела текучести. В связи с этим, для дальнейшего удержания груза от сдвига возникает необходимость установки упорного бруска. Гибкие элементы крепления, расположенные противоположно направлению действующих сил, полностью провисают, т.е. они полностью выключаются из работы (значения этих усилий отрицательные и порядка четырех раз меньше чем значение предварительного натяга), что и логично.

Вычислительные эксперименты так же проведены при вариациях значений уклона пути, массы груза и коэффициента трения. Результаты этих исследований, в частности, показали, что как увеличение уклона пути, массы груза, так и уменьшение коэффициента трения между грузом и полом вагона привели к увеличению усилий в гибких элементах крепления, что и логично.

В пятой главе «Результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных элементов для удержания упорного бруска в системе «груз-крепление-вагон»» приведены результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных элементов (гвоздей) для удержания упорного бруска с последующим их анализом. В отличие от работы канд тех. наук М.В. Корнеева здесь при определении количества крепежных элементов учтены их диаметр и прочностные характеристики пола вагона.

Вычисление количества крепежных элементов для закрепления бруска при изменении расстояния от него до торца груза В расчетах исходные данные: аСЛ1=4-\06 Па; йгв=0.15 м; 6«=0 1 м; 6 %о\ г=0.25 - коэффициент, учитывающий смещение точки приложения реакции связи пола вагона на брусок относительно его продольной оси. Значения расстояния между тор- 1

цевой поверхностью груза и бруском принимались в пределах от 0 (брусок прибит вплотную) до 0,08 м (из условия участия бруска в креплении груза для приведенных исходных данных) Анализируя результаты вычислительных экспериментов по определению реакции связи и силы удара груза о брусок можно отметить, что при заданных значениях расстояния, проходимого грузом в продольном направлении до бруска, эти силовые параметры имеют линейную зависимость друг от друга. При этом при увеличении зазора между грузом и бруском увеличивается нормальная реакция связи между полом вагона и грузом, что приводит к увеличению силы трения, удерживающего груз. Следовательно, будет уменьшаться сила удара о брусок.

Результаты вычислительных экспериментов по определению количество крепежных элементов, необходимых для закрепления бруска по формуле (19) приведены на рисунке 5

Анализ полученных результатов исследований показывает, что зависимость количества крепежных элементов, необходимых для забивания бруска, 01 расстояния между торцевой поверхностью груза и бруском имеет { обратный параболический характер, что и логично.

Также выполнены вычислительные эксперименты по определению количества крепежных элементов при изменении значений ширины бруска с учетом смещения точки приложения реакции связи пола вагона к бруску.

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод об обратной пропорциональной зависимости количества крепежных элементов от изменения ширины бруска При увеличении ширины бруска в два раза, количество крепежных элементов уменьшается также в 2 раза.

В диссертации приведены результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных элементов при изменении значений высоты бруска. Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о прямо пропорциональной зависимости количества крепежных элементов

от изменения высоты бруска. При увеличении высоты бруска в два раза, количество крепежных элементов увеличиться в 1,5 раза.

Рис. 5. Зависимость количества крепежных элементов, необходимых для забивания бруска, от расстояния между торцевой поверхностью груза и

бруском

В диссертации так же приведены результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных элементов при изменении значения напряжения смятия материала пола вагона. В расчете значения параметра варьировались в пределах от 4 до 15 МПа (для дерева различных пород поперек волокон). Чем прочнее материал пола вагона из дерева (при большой влажности), тем в нем сильнее будут удерживаться крепежные элементы.

Так же построена зависимость количества крепежных элементов от вариации коэффициента трения между материалами этого элемента и пола вагона (в пределах от 0,1 до 0,4). Анализ полученной в графическом и численном виде зависимости количества крепежных элементов крепления от коэффициента их трения о пол вагона показал, что имеет место обратно пропорциональная зависимость. Чем состояние пола вагона хуже (например, промасленная поверхность), тем большее количество крепежных элементов потребуется для удержания упорного бруска от выворачивания.

В диссертации выполнены вычислительные эксперименты по определению количества крепежных элементов, необходимых для закрепления бруска, от уклона пути. Величина уклона пути, на котором находиться вагон с грузом, влияет на величину силы удара груза о брусок - Результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных

элементов при изменении значений уклона пути показали, что этот параметр практически не оказывает воздействия на их величину.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты аналитических исследований движения поезда под уклон при служебном торможении позволили вывести ранее неизвестную в теории расчетов крепления формулу, дающую возможность определить ускорение (замедление) поезда (что равносильно переносному ускорению груза) в зависимости от его тормозной силы и его массы с учетом импульсного характера пневматического торможения.

2. Выведенные формулы для определения перемещения груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске с учетом усилий предварительного натяжения растяжек и состояния поверхности пола вагона, действия на груз продольной и вертикальной силы инерции и ветровой нагрузки дали возможность найти усилия в гибких элементах крепления.

3. В аналитической формуле определения усилий в гибких элементах крепления, установлена зависимость усилий от перемещения груза, жесткости, геометрических размеров и усилий предварительного натяжения гибких элементов крепления груза с учетом продольной и вертикальной силы инерции и ветровой нагрузки;

4. Разработан подход к определению усилий в гибких элементах крепления груза с использованием возможности вычислительной среды МаЛСАВ. Это позволило составить программы расчета по непосредственному определению усилий в гибких элементах крепления, нормальную реакцию связи и координату точки ее приложения, значения перемещений груза по продольной оси вагона, а также возможный поворот вокруг вертикальной оси.

5. Получена конечная аналитическая формула определения количества крепежных элементов, зависящего от массы и относительной скорости груза, обобщенной жесткости гибких элементов креплений, коэффициента трения между поверхностями груза и пола вагона, силы, действующей на упорный брусок со стороны груза, диаметра крепежного элемента, толщины и прочностной характеристики пола вагона, ширины и высоты упорного бруска, коэффициентов трения между поверхностями бруска и крепежным элементом, а также между этим элементом и полом вагона, при заданном значении местоположения упорного бруска;

торможения по выведенной нами аналитической формуле оказалось равным 0.311 м/с2, а по Правилам тяговых расчетов для поездной работы (0.304 м/с2). Однако следует отметить что формула, приведенная в данном исследовании, выведена аналитически.

7. В результате проведенных вычислительных экспериментов при движении поезда под уклон для среднего уклона 6 %о, массе поезда 60x10° при пневматическом торможении установлено предельное значение продольного ускорения, равного 0.282§, при котором усилия в гибких элементах крепления меньше допустимого значения. Установлена зависимость между уклоном, смещением груза и изменением усилий, и влияние действия (или отсутствия) действия ветровой нагрузки на элементы крепления груза.

8. Анализ полученных результатов по определению усилий в гибких элементах крепления, работающих по оси Ох, при их совместной работе с упорным бруском показывает, что при значении продольного и вертикального ускорении, соответственно равных 0.6^ и 0.2§, усилия в этих креплениях от 1 до 1.4 раза превышают допустимые, равные 3.92Т04 Н (3.92 тс). При этом груз смещается на 95мм. Можно предположить, что при отсутствии бруска растяжки от восприятия таких усилий достигли предела текучести.

9. Установлена обратно пропорциональная зависимость между количеством крепежных элементов и напряжением смятия материала пола вагона (сорта дерева и его состояния).

Таким образом, в диссертации содержится новое решение актуальной прикладной задачи по совершенствованию методики расчета усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске и по разработке методики расчета для определения места установки упорного элемента крепления при действии продольных сил. Важность и актуальность данной задачи объясняется тем, что надежность крепления грузов на вагоне обеспечивает их сохранность, безопасность движения поездов и повышает качество оказываемых услуг, что является основой надежного функционирования железнодорожного транспорта.

Основное содержание диссертационного исследования опубчиковано в следующих научных работах:

1. Туранов X Т., Псеровская Е Д, Королева Д Ю , Чуйкова О Ю, Корнеев М В Исследование влияния предварительной закрутки на усилия в креплениях системы «груз - крепление - вагон" // Тез. докл. второй научн - практич конф "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте". - М • МИИТ, 2001 С.32-33.

2. Туранов X Т , Псеровская Е Д.. Корнеев М В , Чуйкова О Ю Расчет усилий в элементах крепления грузов при наличии двух перегибов в случае натяжения верхней ветви // Тез докл третьей научн - практич конф. " Безопасность движения поездов» ". - М.: МИИТ, 2002 С. У-34,35

3. Бондаренко А.Н , Туранов Х.Т , Псеровская Е.Д, Чуйкова О Ю Способ учета перегиба растяжек в креплениях грузов "груз - крепления - вагон" // Тез. докл третьей

науч - практич конф " Безопасность движения поездов» " - М МИИТ, 2002. С V-13,14.

4 Псеровская Е Д , Островский А.М , Гуранов X Т., Чуйкова О ¡О, Королева Д.Ю Обоснование рациональной схемы крепления грузов на вагонах при движении поезда под уклон / Тез. докл per - научи - конф "Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу" - Новосибирск. Изд-во СГУПС.а (НИИЖТа), 2002 - 158 с , С. 56 .57.

5. Туранов Х.Т , Псеровская Е Д, Чуйкова О Ю , Кузнецова М. О горизонтальных боковых колебаниях вагона с грузом по прямому пути / Тез докл per - научн -конф "Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу" - Хабаровск' Изд-во ДВГУПСа (ХабИИЖТа), 2002 - 158 е., С 74 . 76.

6 Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д , Чуйкова О Ю Математическое моделирование усилий в растяжках при движении поезда по волнам неровности пути под уклон в режимах торможения и отпуска / С б науч тр СГУПСа "Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог" - Новосибирск' Изд-во СГУПСа (НИИЖТа), 2002 -158 е., С 72. .83.

7. Даусеитов Е.Б, Чуйкова О Ю Математическое моделирование вертикальных колебаний вагона с закрепленным на ней грузом при движении поезда по рельсовому пути с непрерывными неровностями // М - лы V междунар науч. - конф "Кибернетика и технологии XXI века". - Воронеж. ВГТУ, 2004 - С 272 279

8. Даусеитов Е.Б , Чуйкова О Ю, Карташова А В Аналитическое исследование элементов крепления грузов на вагоне при движении поезда по перегону под уклон // М - лы V междунар науч - конф "Кибернетика и технологии XXI века" - Воронеж: ВГТУ, 2004. - С.281. ..291

3. Корнеев М.В., Чуйкова ОЮ, Карташова А В Аналитическое определение количества крепежных элементов, необходимых для закрепления упорного бруска // М — лы V междунар науч. - конф "Кибернетика и технологии XXI века" - Воронеж-ВГТУ, 2004. - С.293. .299.

9 Чуйкова О Ю., Корнеев М В , Зачешигрива М А Расчет ко чичества крепежных элементов для удержания груза от сдвига при вариации расстояния между грузом и упорным бруском // Тр Междун научн. конф "Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические" - Ростов на Дону РГУПС. 2004,- С 42, 43.

10 Чуйкова О Ю , Корнеев М В , Власова Н В , Зачешигрива М А Расчет количества крепежных элементов для удержания груш от сдвига при вариации геометрических размеров упорного бруска // Тр Междун научн конф "Актуальные проблемы развития транспорта России стратегические, региональные, технические" - Ростов на Дону: РГУПС, 2004. - С.44, 45

11 Чуйкова О Ю., Корнеев М В . Даусеитов Е Б . Карташова А В Результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных элементов для удержания груза от сдвига при различных вариантах состояния пола вагона // Тр. Междун научн конф "Актуальные проблемы развития транспорта России стратегические, региональные, технические". - Ростов на Дону РГУПС, 2004. - С 46, 47.

12 Туранов X Т , Власова Н В., Чуйкова О Ю , Зачешигрива М А Математическое моделирование усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда под уклон в режимах служебного торможения и отпуска с применением вычислительной среды Mathcad / Ma - лы per науч - прак конф. "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта, посвященной 130-летию Куйбышевской ж.-д.", Ч 1 - Самара СамГАПС, КБШ ж д . 2004. - С 223.. 226

13 Чуйкова ОЮ Вычисление усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда под уклон методом итераций в вычислительной среде Mathcad / Ma -

лы per. науч. - прак. конф. "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта, посвященной 130-летию Куйбышевской ж.д.", Ч. I. - Самара: СамГАПС, КБШ ж.-д., 2004. - С 227. ..230

14. Чуйкова О Ю., Корнеев М.В., Н В. Власова, Зачешигрива М.А. Расчет количества крепежных элементов для удержания груза от сдвига при вариации геометрических размеров упорного бруска // Тез докл Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы развития транспорта России стратегические, региональные, технические" - Ростов на Дону РГУПС, 2004 - С.44,45.

ЧУЙКОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА

Специальность 05.22.01 - Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

Подписано в печать 09.03.2006 г. Объем 1,5 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 1546.

Отпечатано с готового оригинал-макета в издательстве СГУПСа 630049 Новосибирск, ул.Дуси Ковальчук, 191

»"70 0 1

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Чуйкова, Ольга Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСОВ КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗОВ

НА ОТКРЫТОМ ПОДВИЖНОМ СОСТАВЕ

1.1. Анализ случаев расстройства крепления грузов

1.2. Обзор литературных источников, посвящённых разработке методики расчёта крепления грузов на вагоне и применению ЭВМ по использованию данной методики

1.3. Цель и задачи исследований

2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КРЕПЛЕНИЯ 35 ГРУЗОВ НА ВАГОНЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПРОДОЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА НА СПУСКЕ ПОД УКЛОН

2.1 Постановка задачи и методы ее решения

2.2 Выбор расчетной и математической модели и основных допущений

2.3 Математическое моделирование продольного ускорения поезда при движении на спуске под уклон при пневматическом торможении

2.4 Математическое моделирование продольного смещения груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении

2.5 Математическое моделирование вертикальных колебаний вагона с закрепленным на нем грузом при движении поезда по рельсовому пути с непрерывными вертикальными неровностями

2.6 Математическое моделирование продольного смещения груза при движении поезда на спуске в режиме отпуска

2.7 Математическое моделирование усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуска с применением вычислительной среды MathCAD

3 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ УПОРНОГО БРУСКА

3.1 Постановка задачи и методы ее решения

3.2 Аналитическое определение места установки упорного элемента крепления

3.3 Математическое моделирование крепления упорного бруска к полу вагона

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРЕМЕНТОВ ПО РАСЧЕТУ УСИЛИЙ В ГИБКИХ ЭЛЕМЕНТАХ КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗА ПРИ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДА ПО ПЕРЕГОНУ НА СПУСКЕ

4.1 Последовательность расчета усилий в гибких элементах крепления груза

4.2 Результаты вычислительных экспериментов по определению усилий в гибких креплениях груза при движении поезда на спуске от действия продольных сил

4.3 Вычисление усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда на спуске методом итераций

5 РЕЗУЛЬТАТЫ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРЕМЕНТОВ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОЛИЧЕСТВА КРЕПЕЖНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ УПОРНОГО БРУСКА В СИСТЕМЕ «ГРУЗ - КРЕПЛЕНИЕ -ВАГОН»

5.1 Общие положения по разработке метода расчета крепления груза упорными брусками совместно с проволочными растяжками на ОПС среде

Введение 2006 год, диссертация по транспорту, Чуйкова, Ольга Юрьевна

Основные цели модернизации ж. д. являются ключевыми не только в концепции развития предприятий ж. д. транспорта, но и во всей нынешней политике ОАО «РЖД».

Качество сегодня становится центральной проблемой цивилизации -качество информации, качество политики, качество производства, качество техники и технологии, качество культуры, науки - можно называть любое направление человеческой деятельности и везде качество выступает главным фактором состояния, развития и перспективы решения любых вопросов. По существу проблема качества становится центральной проблемой на ж. д. транспорте и от решения этой проблемы во многом зависит безопасность движения поездов.

Именно поэтому качество стало ведущей темой обсуждения в обществе, академической среде и сфере управления, в том числе и в выступлении В. Якунина. Можно сказать, что качество работы на ж. д. транспорте - это лицо страны, его визитная карточка, поэтому необходимо постоянно проводить анализ процесса перевозок и сконцентрировать внимание на его слабых местах. «В первом полугодии сетевая погрузка возросла на 3,8% при росте промышленного производства - только на 3,4%. При этом впервые за многие годы вследствие изменения конфигурации грузопотоков рост грузооборота не опережает динамику погрузки, а существенно отстает от нее. Даже с учетом оплаченного порожнего пробега приватных вагонов он возрос только на 3,3%» [1]. В настоящее время 27% времени оборота грузовые вагоны находятся в движении, а остальное время - простаивают под различными станционными операциями или в их ожидании, в том числе значительную долю занимает время на устранение нарушений крепления из-за несоблюдения требований Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. При этом только 60% расстояния вагон проходит с грузом, оставшиеся сорок - порожняком, в среднем он загружен на 88% от своей грузоподъемности.

В настоящее время на Российских железных дорогах особое внимание уделяется улучшению потребительских качеств перевозок и их конкурентоспособности, что позитивно влияет на рост грузооборота железнодорожного транспорта. Одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на доступность железнодорожного транспорта для клиентов, является обеспечение надежности крепления грузов на открытом подвижном составе {в дальнейшем ОПС). Кроме того, приоритетной задачей компании является обеспечение безопасности перевозочного процесса.

На основании анализа отчета состояния безопасности движения поездов в хозяйстве грузовой и коммерческой работы за 2003 г. на ЗападноСибирской железной дороге [2] количество отцепленных вагонов в пути следования составило:

116 вагонов - перегруз установленной грузоподъемности (2002 г. - 190, менее на 39%);

72 вагона - расстройства крепления грузов и нарушения ТУ, обнаруженные на других дорогах (2002 г. - 40, более на 80%);

13 вагонов — нарушения ТУ (2002 г. - 7 вагонов, более на 86%).

Анализируя приведенные данные, следует отметить, что по итогам работы за 2003 г., из общего количества отцепленных вагонов (201) в пути следования, доля отправленных вагонов с перегрузом составила 58%. Из-за расстройства крепления и нарушения ТУ на других дорогах отцеплялось 36% погруженных вагонов и, соответственно, 6% вагонов - в пределах дороги.

По данным анализа расстройства крепления, даже при незначительных расстояниях перевозок [3], наблюдаются нарушения технологического процесса погрузки как человеческого фактора вследствие несовершенства действующих Технических условий размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах (ТУ) [4], в которых предусматривается упрощенный расчет крепления грузов. Так, нарушение крепления железобетонных изделий возникает при проследовании от 100 до 850 км, машин - от 100 до 650 км, оборудования - от 200 до 300 км. Сдвиг лесоматериалов отмечается при расстоянии перевозки от 700 до 1600 км, а металлопродукции - от 50 до 350 км. Повреждение торцевых стен крытых вагонов наблюдается даже при коротких расстояниях от 50 до 100 км.

Имеется большое разнообразие схем и способов погрузки и крепления грузов на вагоне с использованием гибких (растяжек, обвязок и увязок) и упорных элементов крепления (деревянных брусков), однако в методике их расчета, не учтены многие реальные факторы, оказывающие существенное влияние на их транспортировку. Поэтому возникает необходимость совершенствования существующей методики расчета крепления грузов, вносящей вклад в теорию расчета их крепления на ОПС и способствующей сохранной перевозке груза, уменьшению повреждений подвижного состава и повышению безопасности движения поездов [3,5].

В настоящее время расчёт крепления грузов при их перевозке на открытом подвижном составе выполняется по ТУ [6 - 9 и др.]. С использованием этой методики разработаны и разрабатываются схемы крепления грузов, ограничивающие их смещение и опрокидывание вдоль и поперёк вагона при перевозке (маневрах, роспуске с горок и движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске [10 - 14]).

Метод расчёта крепления грузов разработанный в ТУ при расчете некоторых грузов не учитывается характер действия внешних сил на элементы крепления. Кроме того, при закреплении груза растяжками или обвязками совместно с упорными и распорными брусками необходимо знать, в каких соотношениях следует производить распределение сдвигающего усилия груза между отдельными видами креплений. Исходя из этого, действующие ТУ несомненно подлежат пересмотру, о чем также отмечено в работах проф. В.Б. Зылева [15, 16], проф. Х.Т. Туранова, к.т.н. С.А. Егорова [17, 18], к.т.н. Е.Д. Псеровской, к.т.н. Д.Ю. Королевой, к.т.н. М.А. Зачешигрива, к.т.н. М.В.Корнеева, Н.В. Власовой, А.В. Карташовой, Н.М. Метель, К.В. Мураш-ко, а также других авторов.

Определению усилий в гибких элементах крепления груза и места установки деревянного бруска, как упорного элемента крепления, при совместной их работе при действии продольных сил посвящено ограниченное количество работ. Так же мало работ, посвященных аналитическому обоснованию места установки упорного бруска, позволяющих выполнить какие-либо расчеты по определению количества крепежных элементов для его удержания с учетом их диаметров и состояния пола вагона.

В соответствии с поставленной в диссертации целью сформулированы следующие задачи:

Методика исследования. Аналитические исследования по определению усилий в гибких элементах креплений груза, места установки упорного элемента крепления и количество крепежных элементов базируются на основополагающих принципах {принцип возможных перемещений, принцип Да-ламбера), положениях классической механики и сопротивления материалов с широким использованием инструментальной среды MathCAD.

Наиболее существенные научные результаты, полученные соискателем, состоят в том, что в результате проведенных исследований движения поезда на спуске при пневматическом торможении выведена ранее неизвестная в теории расчетов крепления грузов конечная аналитическая формула, дающая возможность определить ускорение (замедление) поезда в зависимости от тормозной силы и его массы с учетом импульсного характера пневматического торможения (см. п. 2.3, формулу (2.13), С. 40).

Новизна работы. Новизну работы составляют ряд особенностей предлагаемых моделей по определению устий в элементах крепления груза от рассмотренных ранее частных моделей [6 - 10] и расчет количества крепежных элементов, необходимых для закрепления упорного бруска к полу вагона, отличается от известных работ [3, 4, 6], тем, что:

• ускорение (замедление) поезда (что равносильно переносному ускорению груза) определено в зависимости от его массы и тормозной силы;

• усилие в гибких элементах крепления груза определено при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске;

• учтены такие важные параметры системы "упорный брусок - крепежный элемент - пол вагона", как диаметр крепежного элемента и напряжения смятия материала пола вагона.

Научная новизна. Для отрасли железнодорожного транспорта научную новизну представляют: выведенные формулы для определения перемещения груза при движении поезда на спуске при пневматическом торможении и отпуске с учетом усилий предварительного натяжения растяжек и состояния поверхности пола вагона, действия на груз продольной и вертикальной силы инерции и ветровой нагрузки, которые дали возможность найти усилия в гибких элементах крепления; аналитическая формула для определения усилий в гибких элементах крепления, в которой установлена зависимость усилий от перемещения груза, жесткости, геометрических размеров и усилий предварительного натяжения гибких элементов крепления груза с учетом продольной и вертикальной силы инерции и ветровой нагрузки;

- разработанный подход к определению усилий в гибких элементах крепления груза с использованием возможности вычислительной среды Math-CAD. Это позволило составить программы расчета по непосредственному определению усилий в гибких элементах крепления, нормальную реакцию связи и координату точки ее приложения, значения перемещений груза по продольной оси вагона, а также возможный поворот вокруг вертикальной оси; полученная конечная аналитическая формула определения количества крепежных элементов, зависящего от массы и относительной скорости груза, обобщенной жесткости гибких элементов креплений, коэффициента трения между поверхностями груза и пола вагона, силы, действующей на упорный брусок со стороны груза, диаметра крепежного элемента, толщины и прочностной характеристики пола вагона, ширины и высоты упорного бруска, коэффициентов трения между поверхностями бруска и крепежным элементом, а также между этим элементом и полом вагона, при заданном значении местоположения упорного бруска; полученное значение продольного ускорения поезда с учетом импульсного характера пневматического торможения по выведенной нами анал литической формуле. Оно оказалось равным 0.311 м/с , что практически соответствует результатам вычислений по формуле, применяемой в Правилах тяговых расчетов для поездной работы (0.304 м/с ); результатами проведенных вычислительных экспериментов при движении поезда под уклон для среднего уклона 6 %о, массе поезда 60x10"3 при пневматическом торможении установлено предельное значение продольного ускорения, равное 0.282g, при котором усилия в гибких элементах крепления меньше допустимого значения. Определена зависимость между уклоном, смещением груза и изменением усилий, а также влияние действия {или отсутствия) действия ветровой нагрузки на элементы крепления груза; полученные результаты по определению усилий в гибких элементах крепления при значениях продольного и вертикального ускорений, соответственно равных 0.6 lg и 0.2g, усилия в этих креплениях от 1 до 1.4 раза превышают допустимые, равные 3.92-104 Н (3.92 тс). Это дает возможность предположить, что от восприятия таких усилий гибкие элементы крепления не разрываются, а лишь теряют свою упругость, и напряжения в них достигают предела текучести. В связи с этим, для дальнейшего удержания груза от сдвига возникает необходимость установки упорного бруска; установленная обратно пропорциональная зависимость между количеством крепежных элементов и напряжением смятия материала пола вагона, а также определенная обратно пропорциональная зависимость количества элементов крепления от коэффициента их трения о пол вагона. Практическую ценность представляют: • метод непосредственного определения усилий в гибких элементах крепления при заданных значениях перемещения груза в зависимости от жесткости, геометрических размеров и усилий предварительного натяжения в этих элементах крепления;

• расчет количества крепежных элементов, необходимых для закрепления упорного бруска к полу вагона с учетом следующих параметров: геометрические размеры упорного бруска, диаметр крепежного элемента, состояние пола вагона и усилие, прикладываемое при закреплении крепежного элемента и расположение упорного бруска относительно груза.

Реализация результатов работы. Разработанные практические рекомендации приняты к использованию Службой коммерческой работы в сфере грузовых перевозок Западно-Сибирской железной дороги - филиала «ОАО РЖД» в качестве справочного материала. В целом ряде схем размещения и крепления грузов различных наименований при совместном применении гибких и упорных элементов, например, металлорежущих станков, железобетонных изделий различных конфигурации, кранов всевозможных конструкций и др., при перевозке в местном и прямом сообщении, грузоотправителями использованы практические рекомендации, разработанные соискателем.

ВГТУ, 2004 г.), во Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические" (Ростов-на-Дону: РГУПС, 2004 г.) и в региональной научно-практической конференции "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта" (Самара: СамГАПС, 2004 г.).

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 14 научных работах в виде статей и материалов конференций международного и регионального уровней.

Структура работы. Диссертационное исследование состоит из введения, четырёх глав с выводами в каждой из них, заключения, списка использованной литературы, включающего 137 наименований, 140 страниц основного текста, 57 рисунков.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование методики расчета крепления грузов при движении поезда по перегону на спуске при пневматическом торможении"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

4. Разработан подход к определению усилий в гибких элементах крепления груза с использованием возможности вычислительной среды MathCAD. Это позволило составить программы расчета по непосредственному определению усилий в гибких элементах крепления, нормальную реакцию связи и координату точки ее приложения, значения перемещений груза по продольной оси вагона, а также возможный поворот вокруг вертикальной оси.

6. Достоверность выведенной аналитической формулы проверялась с использованием Правил тяговых расчетов, в которых используются формулы, полученные эмпирически с применением коэффициентов, определенных экспериментально. Сходимость: вычисленное значение продольного ускорения поезда с учетом импульсного характера пневматического торможения по выведенЛ ной нами аналитической формуле оказалось равным 0.311 м/с , а по Правилам тяговых расчетов для поездной работы (0.304 м/с ). Однако следует отметить что формула, приведенная в данном исследовании, выведена аналитически.

7. В результате проведенных вычислительных экспериментов при движении поезда под уклон для среднего уклона 6 %о, массе поезда 60x10"3 при пневматическом торможении установлено предельное значение продольного ускорения, равного 0.282g, при котором усилия в гибких элементах крепления меньше допустимого значения. Установлена зависимость между уклоном, смещением груза и изменением усилий, и влияние действия (или отсутствия) действия ветровой нагрузки на элементы крепления груза.

8. Анализ полученных результатов по определению усилий в гибких элементах крепления, работающих по оси Ох, при их совместной работе с упорным бруском показывает, что при значении продольного и вертикального ускорении, соответственно равных 0.6lg и 0.2g, усилия в этих креплениях от 1 до 1.4 раза превышают допустимые, равные 3.92-104 Н (3.92 тс). При этом груз смещается на 95мм. Можно предположить, что при отсутствии бруска растяжки от восприятия таких усилий достигли предела текучести.

Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в следующих научных работах: в рекомендованных ВАКом изданиях:

1. Даусеитов Е.Б., Чуйкова О.Ю. Математическое моделирование вертикальных колебаний вагона с закрепленным на ней грузом при движении поезда по рельсовому пути с непрерывными неровностями // М - лы V междунар. науч. - конф. "Кибернетика и технологии XXI века". - Воронеж: ВГТУ, 2004. -С.272 - 279.

2. Даусеитов Е.Б., Чуйкова О.Ю., Карташова А.В. Аналитическое исследование элементов крепления грузов на вагоне при движении поезда по перегону под уклон // М - лы V междунар. науч. - конф. "Кибернетика и технологии XXI века". - Воронеж: ВГТУ, 2004. - С.281 - 291.

3. Корнеев М.В., Чуйкова О.Ю., Карташова А.В. Аналитическое определение количества крепежных элементов, необходимых для закрепления упорного бруска // М - лы V междунар. науч. - конф. "Кибернетика и технологии XXI века". - Воронеж: ВГТУ, 2004. - С.293 - 299.

4. Чуйкова О.Ю., Корнеев М.В., Зачешигрива М.А. Расчет количества крепежных элементов для удержания груза от сдвига при вариации расстояния между грузом и упорным бруском // Тр. Междун. научн. конф "Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические". - Ростов на Дону: РГУПС, 2004. - С.42, 43.

5. Чуйкова О.Ю., Корнеев М.В., Н.В. Власова, Зачешигрива М.А. Расчет количества крепежных элементов для удержания груза от сдвига при вариации геометрических размеров упорного бруска // Тр. Междун. научн. конф "Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические". - Ростов на Дону: РГУПС, 2004. - С.44, 45.

6. Чуйкова О.Ю., Корнеев М.В., Даусеитов Е.Б., Карташова А.В. Результаты вычислительных экспериментов по определению количества крепежных элементов для удержания груза от сдвига при различных вариантах состояния пола вагона // Тр. Междун. научн. конф "Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические". - Ростов на Дону: РГУПС, 2004. - С. 46, 47. в материалах конференции региональных уровней:

7. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Королева Д.Ю., Чуйкова О.Ю., Корнеев М.В. Исследование влияния предварительной закрутки на усилия в креплениях системы «груз - крепление - вагон" // Тез. докл. второй научн. - прак-тич. конф. "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте". - М.: МИИТ, 2001. С. 32 - 33.

8. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Корнеев М.В., Чуйкова О.Ю. Расчет усилий в элементах крепления грузов при наличии двух перегибов в случае натяжения верхней ветви // Тез. докл. третьей научн. - практич. конф. " Безопасность движения поездов» ". - М.: МИИТ, 2002. С. 34, 35.

9. Бондаренко А.Н., Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Чуйкова О.Ю. Способ учета перегиба растяжек в креплениях грузов "груз - крепления - вагон" // Тез. докл. третьей науч. - практич. конф. " Безопасность движения поездов» ". - М.: МИИТ, 2002. С. 13, 14.

10. Псеровская Е.Д., Островский A.M., Туранов Х.Т., Чуйкова О.Ю., Королева Д.Ю. Обоснование рациональной схемы крепления грузов на вагонах при движении поезда под уклон / Тез. докл. per. - научн. - конф. "Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу". - Новосибирск: Изд-во СГУПСа (НИИЖ-Та), 2002.- 158 е., С. 56-57.

11. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Чуйкова О.Ю., Кузнецова М. О горизонтальных боковых колебаниях вагона с грузом по прямому пути / Тез. докл. per. - научн. - конф. "Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу". - Хабаровск: Изд-во ДВГУПСа (ХабИИЖТа), 2002. - 158 е., С. 74 - 76.

12. Туранов Х.Т., Власова Н.В., Чуйкова О.Ю., Зачешигрива М.А. Математическое моделирование усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда под уклон в режимах служебного торможения и отпуска с применением вычислительной среды Mathcad / Материалы per. науч.-прак. конф. "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта, посвященной 130-летию Куйбышевской ж.д.", Ч. I. - Самара: Сам-ГАПС, КБШ ж.д., 2004. - С. 223 - 226.

13. Чуйкова О.Ю. Вычисление усилий в гибких элементах крепления груза при движении поезда под уклон методом итераций в вычислительной среде Mathcad / Ma - лы per. науч. - прак. конф. "Актуальные проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта, посвященной 130-летию Куйбышевской ж.д.", Ч. I. - Самара: СамГАПС, КБШ ж.д., 2004. - С. 227 - 230. в трудах СГУПСа:

14. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Чуйкова О.Ю. Математическое моделирование усилий в растяжках при движении поезда по волнам неровности пути под уклон в режимах торможения и отпуска / Сб. науч. тр. СГУПСа "Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог". - Новосибирск: Изд-во СГУПСа (НИИЖТа), 2002. - 158 е., С. 72 - 83.

Библиография Чуйкова, Ольга Юрьевна, диссертация по теме Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте

1. Приоритеты определены // Гудок. - 2005 .- 16 июля.

2. Отчет Западно-Сибирской ж.д. за 2003 г.

3. Котенко А.Н. Обеспечение надежности погрузки и крепления грузов // Железнодорожный транспорт. 1994. - № 2. С. 15-17.

4. Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. М.: Юридическая фирма "Юртранс", 2003. - 544 с.

5. Корнеев М.В. Совершенствование метода расчета крепления грузов с учетом совместной работы элементов крепления различной жесткости и перегиба гибких элементов крепления. Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. -Новосибирск.: СГУПС, 2003. 155 с.

6. Технические условия погрузки и крепления грузов. М.: Транспорт, 1969. -232 с.

7. Совершенствование способов размещения и крепления грузов в вагонах. /Под ред. А.Д. Малова. Труды ВНИИЖТ. Вып.421. М.: Транспорт, 1970. 136 с.

8. Размещение и крепление грузов в вагонах. Справочник /А.Д. Малов, О.И. Михайлов, Г.М. Штейнфер, Г.П. Ефимов. М.: Транспорт, 1980. 328 с.

9. Сборник правил перевозок и тарифов железнодорожного транспорта СССР. Содержание (1211). Технические условия погрузки и крепления грузов. М.: Транспорт, 1981. 63 с.

10. Рациональное использование вагонов и обеспечение сохранности грузов. /Под ред. В.К. Бешкето и В.А. Романова. Новосибирск: Труды НИИЖТ. Выпуск 183, 1977. 143 с.

11. И. Вопросы рационального использования вагонов и обеспечение сохранности грузов. /Межвуз. сб. научн. тр., Новосибирск: НИИЖТ, 1980. 143 с.

12. Болотин В. А. Крепление грузов на открытом подвижном составе для перевозки при высоких скоростях движения. Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук Л.: ЛИИЖТ, 1983. 167 с.

13. Александров А.В., Зылев В.Б., Соловьев Г.П., Штейн А.В. Численное исследование переходных динамических процессов при соударении вагонов // Строительная механика и расчет сооружений. М.: Стройиздат, 1989. №5 С.

14. Егоров С.А. О распределении нагрузок между распорными элементами и растяжками, закрепляющими грузы в вагонах. // Рациональное использование вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1977. С. 34-42.

15. Юрченко А.В. О расчетных схемах грузовых вагонов для исследования нелинейных колебаний при соударениях. В сб.научн.тр. ДИИТа, - Днепропетровск: ДИИТ, 1983, с.39-45.

16. Манашкин Л.А., Юрченко А.В. Исследование продольных колебаний амортизированных грузов при транспортировке. В сб. «Исследования по динамике рельсовых экипажей». Труды ДИИТа, вып. 152. Днепропетровск, 1973, с. 72-78.

17. Манашкин Л.А., Юрченко А.В., Скалазуб В.В. Моделирование продольно изгибных колебаний кузовов вагонов при продольных ударах. - В сб. «Переходные режимы движения и колебания подвижного состава». Труды ДИИТа, вып. 143. Днепропетровск, 1973, с. 16-25.

18. Блохин Е.П., Юрченко А.В., Янгулов Н.П. Исследование колебаний крытого вагона с тарно-штучным грузом при соударениях. В сб. «Проблемы динамики и прочности железнодорожного подвижного состава». ДИИТ., Днепропетровск, 1982, с. 29-40.

19. Псеровская Е.Д., Королева Д.Ю., Зачешигрива М.А. Моделирование обобщенной жесткости крепления грузов // Тез. докл. научн.-практич. конф. «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте». М.: МИ-ИТ, 2000. С.22.

20. Bebaden von Guterwagen / Tanicki Tiirden.// Deine Bahn. DB: Deine Bahn. 1998. - 26, №2. - C. 84-85. Нем.

21. Tumielewiez M. Ladowa nie zabezpieczanie przesyiek miedzynarodowych. Eksplontacija Kiei, 1983. № 10 p.276-282. (Польск.).

22. Bebadetechnik and Ldung Sicherund / Munzert R.// Deine Bahn. - 1998. - 26, №6. - C. 345-348. - Нем.

23. Richting verladen in Guterwagen/ Dickjobst H. // Deine Bahn. 1995. -23. №5.-C. 274-277.-Нем.

24. Хайнекк М. Специальные устройства для крепления грузов в вагонах // Железные дороги мира. 1985. № 8. С. 41-42.

25. Rousable Bracing Device said to reduce damage // Traffic Manag. 1995. - 34, №4. - C. 58-59. - Англ.

26. Bulkhead and rail transport System: Пат 5137405 США, МКИ5 В 60 P 7/08/ Klein George. № 780900; Заявл. 23.10.91; Опубл. 11.08.92; НКИ 410/94.

27. X. Бринг Определение транспортных воздействий на груз. В сб. «Динамика, прочность и надежность железнодорожного подвижного состава». ДИИТ., Днепропетровск, 1987, с. 42-44.

28. Основные принципы и требования по креплению укрупненных грузовых единиц (НРБ) // ЭИ/ ЦНИИТЭИ МПС железнодорожный транспорт за рубежом. Серия: I. М: 1984. Вып. 2 С.13-17., Вып. 5 С.6-10.

29. Мороз В.В. Моделирование сил взаимодействия между контейнером и платформой при наличии зазоров в устройствах крепления. В сб. «Колебания и динамические качества подвижного состава». ДИИТ,. Днепропетровск, 1989, с. 71-75.

30. Ефимов Г.П. Крепление грузов на железнодорожных платформах. -М.: Трансжелдориздат, 1949. 78 с.

31. Ефимов Г.П. Крепление грузов на открытом подвижном составе. М.: Трансжелдориздат, 1952. - 136 с.

32. Ефимов Г.П. Обеспечение устойчивости груза при перевозке в вагоне несколько ярусов. // Вестник ВНИИЖТ. 1986. № 5. С. 16-18.

33. Бутор А.И. Предложения по пересмотру ТУ погрузки и крепления грузов // Совершенствование способов перевозки железобетонных конструкций железнодорожным транспортом. Новосибирск: НИИЖТ, 1978. С. 3-4.

34. Яшин А.Ф., Приходько М.Д., Гаранкин Б.В. Влияние амортизирующих прокладок на сохранность шифера, перевозимого в контейнерах. // Обеспечение сохранности грузов при железнодорожных перевозках. Новосибирск: НИИЖТ, 1972. С. 12-23.

35. Яшин А.Ф., Бешкето В.К. Вертикальные давления в стопе шифера при поперечных колебаниях вагона. // Обеспечение сохранности грузов при железнодорожных перевозках. Новосибирск: НИИЖТ, 1972. С. 50-60.

36. Баннов С.А. К расчету нагрузки на торцовую дверь полувагона с сыпучим грузом в мягких контейнерах при соударениях. // Вопросы рационального использования вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1980. С. 68-75.

37. Романов В.А., Баннов С.А. О продольной устойчивости специальных мягких контейнеров при соударении вагонов // Обеспечение сохранности минеральных удобрений при железнодорожных перевозках. Новосибирск: НИИЖТ, 1976. С. 75-79.

38. Баннов С.А., Монастырный В.М. Исследование воздействий мягких контейнеров на кузов вагона при соударениях // Обеспечение сохранности грузов и рациональное использование вагонов. Новосибирск: НИИЖТ, 1982. С. 5258.

39. Баннов С.А., Глотов Н.Е. Экспериментальные исследования нагрузок на крепление и кузов полувагона при трехярусной погрузке контейнеров МК-1.5. // Рациональное использование вагонов и обеспечение сохранности грузов. Новосибирск, 1979. С. 53 57.

40. Баннов С.А., Монастырный В.М. К расчету усилий в креплениях мягких контейнеров при трехъярусной погрузке // Обеспечение сохранности грузов и улучшение использования вагонов. Новосибирск: НИИЖТ, 1983. С. 130-134.

41. Овчинникова Р.Г. Исследование способов размещения и крепления грузов в вагонах. М.: Транспорт, 1970. С. 102-115

42. Малов А.Д., Овчинникова Р.Г. О транспортировке тарно-штучных грузов в крытых вагонах // Вестник ВНИИЖТ. 1977. № 7. С. 52-54.

43. Анисимов П.С., Грачева Л.О. Условия перевозки крупногабаритных и негабаритных грузов на четырехосных платформах. М.: Транспорт, 1977. 40с.

44. Анисимов П.С., Грачева Л.О., Желании Г.Г. Динамические особенности восьмиосных транспортеров с различным размещением на них тяжеловесных грузов. // Динамика электропоездов, дизель-поездов и грузовых вагонов. М.: Транспорт, 1974. С. 126-144.

45. Малов А.Д. Исследование ускорений и перемещений грузов в вагонах //Вестник ВНИИЖТ. 1979. № 4. С. 50-55.

46. Малов А.Д. Обеспечение продольной устойчивости грузов в вагонах. // Железнодорожный транспорт. 1979. № 2. С. 18-22.

47. Малов А. Д. Крепление грузов на открытом подвижном составе для перевозки при высоких скоростях движения / Труды ВНИИЖТ. Вып.294. М.: Транспорт, 1965. 167 с.

48. Малов А.Д. Методика определения норм крепления грузов. // Вестник ВНИИЖТ. 1978. №3. с. 49 53.

49. Малов А.Д., Результаты испытаний способов крепления грузов на транспортерах площадочного типа. // Совершенствование способов размещения и крепления грузов в вагонах. М.: Транспорт, 1970. С. 90 - 102.

50. Малов А.Д. Крепление грузов в условиях повышенных скоростей движения поездов // Бюллетень организации сотрудничества железных дорог. 1979. №6. С. 13-17.

51. Егоров С.А. О расчете поперечных проволочных увязок от продольного сдвига элементов груза в вагоне при многорядной погрузке. // Рациональное использование вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1977. С. 16-24.

52. Егоров С.А. Расчет стяжек для «омоноличивания» элементов грузов, устанавливаемых в вагонах в вертикальном положении. // Рациональное использование вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1977. С. 16-24.

53. Егоров С.А. О расчете креплений вертикально погруженных грузов в вагонах с применением пирамид // Рациональное использование вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1979. С. 84-89.

54. Егоров С.А. О предварительной затяжке проволочных креплений груза на ОПС. // Вопросы рационального использования вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1980. С. 59-67.

55. Егоров С.А., Псеровская Е.Д., Ушаков В.М. Перевозка железобетонных стеновых панелей на платформах с применением инвентарных креплений и пирамид // Обеспечение сохранности грузов и рациональное использование вагонов. Новосибирск: НИИЖТ. 1982. С.59-65.

56. Егоров С.А., Феденев Н.А. Исследование коэффициентов трения скольжения железобетона по различным материалам // Обеспечение сохранности грузов и улучшение использования вагонов. Новосибирск: НИИЖТ, 1983. С. 67-72.

57. Егоров С.А. Расчет крепления от поперечного опрокидывания вертикально установленных штабельных грузов. //Обеспечение сохранности грузов и рациональное использование вагонов. Новосибирск: НИИЖТ, 1985. С. 97-105.

58. Егоров С.А. О разработке и расчете креплений штабельных многорядных грузов, устанавливаемых в вагонах вертикально // Рациональное использование вагонов и обеспечение сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1987. С. 57-64.

59. Егоров С.А. Расчет элементов инвентарных растяжек для закрепления грузов в вагонах // Совершенствование перевозок грузов по железным дорогам. Новосибирск: НИИЖТ, 1989. С. 16-23.

60. Егоров С.А. О расчете креплений штабельных цилиндрических грузов на открытом подвижном составе // Совершенствование технологии и условий железнодорожных перевозок. Новосибирск: НИИЖТ, 1995. С. 81-91.

61. Болотин В.А. О поперечной устойчивости груза на железнодорожном подвижном составе. JL, 1981. 16 с.

62. Болотин В.А., Доронин Ф.А. Взаимодействие группы грузов и элементов их креплений с вагоном при маневровых соударениях. JI., 1981.21 с.

63. Малов А.Д., Чинарев С.С. Особенности расчета крепления штабелей вертикально установленных грузов // Совершенствование технологии работы грузовых станций. М., 1984.С. 24-28.

64. Галушкин А.Б. Перевозка длинномерных рельсов на специализированном подвижном составе // Вестник ВНИИЖТ. 1998 № 6.

65. Егоров С.А. О распределении нагрузок между распорными элементами и растяжками, закрепляющими грузы в вагонах. // Рациональное использование вагонов и обеспечения сохранности грузов. Новосибирск: НИИЖТ, 1977. С. 34-42.

66. Зылев В.Б., Егоров С.А. Расчет элементов креплений в статически неопределимых схемах закрепления груза. // Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог. Новосибирск: НИИЖТ, 2000. С. 103-112.

67. Псеровская Е.Д. Моделирование крепления грузов при их перевозке на открытом подвижном составе Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук Новосибирск.: СГУПС, 2000. 153 с.

68. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Туранова Г.А., Королева Д.Ю. Моделирование движений закреплённых на вагоне грузов при трении скольжения при их перевозке на открытом подвижном составе // Вестник СГУПС, Выпуск №3.2000. С. 119-131.

69. Псеровская Е.Д., Королева Д.Ю., Зачешигрива М.А. Моделирование обобщенной жесткости крепления грузов // Тез. докл. научн.-практич. конф. «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте». М.: МИ-ИТ, 2000. С.22.

70. Псеровская Е.Д., Зачешигрива М.А. Моделирование усилий в креплении грузов при действии на них поперечных сил // Вестник СГУПС. Сборник трудов молодых ученых СГУПСа. Выпуск 2. управление, техника и технология. Новосибирск 2001г. С.64-76.

71. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Туранова Г.А. Метод расчета крепления грузов //Железнодорожный транспорт. 2001. №1. С.56-57.

72. Псеровская Е.Д., Королева Д.Ю. Аптыманов О.Ю. Определение усилий в креплении груза при вариации предварительной закрутки растяжек // Тез. докл. научн.-техн. конф. «Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе». Новосибирск 2001. С.76-77.

73. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Зачешигрива М.А. Метод расчета крепления грузов на вагоне при движении поезда по кривым участкам пути // Тез. докл. научн.-техн. конф. «Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе». Новосибирск 2001. С.71-74.

74. Псеровская Е.Д., Туранова Г.А., Королева Д.Ю. Моделирование усилий в креплении грузов при действии на них продольных сил // Вестник СГУПС. Сборник трудов молодых ученых СГУПСа. Выпуск 2. управление, техника и технология. Новосибирск 2001г. С.51-63.

75. Бондаренко А.Н., Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д. Общая формулировка и решение статически неопределимых задач при определении усилий в креплении грузов // Актуальные проблемы транспорта азиатской части России. Новосибирск 2001. С.135-141.

76. Туранов Х.Т., Псеровская Е.Д., Королева Д.Ю. Расчет крепления грузов при соударениях вагонов // Железнодорожный транспорт. 2002. №3. С.43-44.

77. Королева Д.Ю. Совершенствование метода расчета крепления грузов при соударениях вагонов. Дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Новосибирск: 2001. 145с.

78. Терзи В.И., Королева Д.Ю. Моделирование продольной качки вагона с грузом // Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог. Новосибирск.: СГУПС, 2002. С.46-53.

79. Королева Д.Ю. Определение вертикальной силы инерции груза при прохождении поезда по стыкам пути // Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог. Новосибирск.: СГУПС, 2002. С.53-58.

80. Терзи В.И., Королева Д.Ю., Аптыманов О.Ю., Чуйкова О.Ю. Определение жёсткостных характеристик крепления грузов по продольной и вертикальной осям вагона // Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог. Новосибирск.: СГУПС, 2002. С.59-71.

81. Зачешигрива М.А. Совершенствование метода расчета элементов крепления перевозимого груза при симметричном его размещении на вагоне от действия поперечных сил Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук Новосибирск.: СГУПС, 2003. 148 с.

82. Королева Д.Ю. Совершенствование метода расчета крепления грузов при соударениях вагонов. Автореф. дисс. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Новосибирск: 2001. - 23 с.

83. Добронравов В.В., Никитин Н.Н., Дворников АЛ. Курс теоретической механики. М.: Высш. школа, 1968. - 624 с.

84. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985.-287 с.

85. Пановко Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. JL: Политехника, 1990. - 272 с.

86. Бутенин Н. В., Лунц Я. Л., Меркин Д. Р. Курс теоретической механики в двух томах. СПб.: Лань, 1998. - 736 с.

87. Бугаенко Г.А., Маланин В. В., Яковлев В. И. Основы классической механики. М.: Высшая школа, 1999. - 366 с.

88. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Наука. Физматлит, 1997. - 320 с.

89. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1964. - 608 с.

90. Даусеитов Е.Б., Чуйкова О.Ю., Карташова А.В.Аналитическое исследование элементов крепления грузов на вагоне при движении поезда по перегону под уклон // М лы V междунар. науч. - конф. "Кибернетика и технологии XXI века". - Воронеж: ВГТУ, 2004. - С.

91. Вершинский С.В., Данилов В.Н., Хусидов В.Д. Динамика вагона. -М.: Транспорт, 1991. 360 с.

92. Пановко Я.Г. Основы теории колебаний и удара. JI.: Политехника, 1990.-272 с.

93. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976. - 608 с.

94. Зылев В.Б. Вычислительные методы в нелинейной механике конструкций. М.: НИЦ «Инженер», 1999. - 145 с.

95. MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчёты в среде Windows 95. Изд. 2-е, М.: Филинъ, 1997. 712 с.

96. Дьяконов В.П. Справочник по MATHCAD PLUS 7.0 PRO. М.: СК Пресс 1998. 345 с.

97. Кудрявцев Е.М. MathCAD 2000 Pro/ М.: Пресс, 2001. 576 с.

98. Дьяконов В.П. MathCAD 2001: учебный курс. СПб.: Питер, 2001. 624 с.

Похожие работы

Транспорт
05.22.00