автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Влияние технологических допусков сборки на напряженное состояние несущих элементов кузова полувагона

une СССР

ЦОСКОБСКИД ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОЕОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРОВ ЕЕЛЕЗНО-ДОРОГНОГО ТРАНСПОРТА 12.1. ^Э.ДЗКРНИНСКОГО

lia ггршгл рукописи

удтур1жев Григории Гаврилович

ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОПУСКОВ СБОРКИ НА НАПРЯЖЕННОЕ _СОСТОЯНИЕ НЕСУцИХ ЭЛЕЫЕНТОЗ ¡С/ЗОВА ПОЛУВАГОНА

05.22.07 - Подвижной состав зелеэкых дорог и тяга поездов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание уЗэной степени кандидата технических наук

Москва 1990 г.

Работа выполнена в Московском ордена Ленина к ордон* "Трудового Красного Знаыони институте инконеров келеэнодороп-ного транспорта им. Ф.Э.Дэерлшнского

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор И.Ф.Скиба

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор 11.11.Соколов

кандидат технических наук, ст. научный сотрудник ШИИНГ А.Д.Кочнов

Ведущее предприятие - производственное объединение

"Уралвагонзавод"

Защита состоится " /1 " _1990 г.

в & ^°час. на заседании специализированного совета

А

Д 114.05.05 при Московском институте инженеров яелезно-дорохного транспорта по адресу: ГСП, Москва,

А-55, ул. Образцова, 15, ауд. ?4Т7 .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " 14 " I1 _1990 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печать», просим направлять по адресу совета института.

Ученый секретарь специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Для обеспечения бесперебойной работы железнодорожного транспорта необходимо иметь исправный подвижной состав в количестве, требуемом для осуществления предусмотренных планом народнохозяйственных перевозок.

Чем выше уровень технологии изготовления, тем больше срок службы изделия и меньше затраты на ремонт. Это подтверждается практикой ФРГ, Японии к ряда других, передовых в технологическом отношении стран. Больной объём ремонта вагонов в СССР вызван не только износами, но и усталостные и хрупкими разрушениями несущих деталей и узлов. В настоящее время средства, которые расходуются на ремонт, превышают средства, расходуемые на постройку новых полувагонов.

Преждевременный выход из строя ответственных узлов вагонов, если не считать "ужесточающихся" условий эксплуатации, в основном определяется двумя причинами: это не достаточно точное проектирование и не достаточно высокий уровень технологии изготовления.

Проектирование вагонов производится на нагрузки, регламентируемые нормами расчёта, в которых учитываются условия эксплуатации ( три расчётных режима ) и не учитываются нагрузки, возникающие в конструкции при изготовлении. Следовательно, при проектировании,оценка прочности осуществляется без учёта напряжений, возникающих при изготовлении. Знание предварительной нагругенности конструкций, обусловленной технологией изготовления, является актуальной задачей, решение которой должно повысить качество проектирования последовательно, срок службы вагонов.

Основным конструктивным элементом полувагона, подверженности нагружению при сборке является кузов. Кузов полувагона подвержен двум основным видам технологических нагружекий - это принудительное

устранение несоосностей поперечных элементов рамы и стоек боковой стены путём применения винтовых домкратов или пневматических устройств и термические нагрузки, возникайте при электросварке элементов кузовов. Несоосности указанных элементов возникают вследствии технологических допусков на изготовление рамы и боковой стены кузова. Так как при проектировании прочность элементов кузова полувагона оценивается по допускаемым напряжениям, то вопрос нормирования технологических допусков на несоосность элементов рамы и боковой стены по критерию обеспечения прочности кузова является актуальной научной и технической задачей.Указанная задача может быть рассмотрена и решена в двух^аспектах.

Во - первых,можно определить расчётным путём допустимые. величины несоосностей элементов кузова, имеющего типовую конструкцию из условия его прочности, которое с учётом технологических напряжений будет иметь вид

где техн - напряжения от принудительного устранения несооснос-. тей поперечных элементов рамы и боковой стены кузова полувагона}

натр напряжения от нагрузки, регламентировонной нормами;

J ~ Д0ПУскаемыв напряжения для данного конструктивного-элемента.

Во - вторых,при существующих .максимальных или среднестатистических величинах несоосностей дать оценку напряжённо -деформированного состояния ( НДС) кузова и разработать предложения и конструктивные мероприятия по обеспечению его прочности в соответствии с критерием (I). Обе оти задачи должны решаться на основе математического моделирования процесса сборки кузова на ЭВМ и оценки его НДС.

В данной диссертации впервые поставлена и резена задача нормирования величин несоосностей меяду поперечны:« элементами рамы полувагона и стойками боковой стены в вертикальной плоскости из условия обеспечения прочности кузова по предложенсму критерию (I).

Для реиения поставленной задачи в диссертации разработано математическое и программное обеспечение расчётов на ЭВМ напряжённо деформированного состояния кузова полуваго:-:а при сборке его на конзейерно-пстсчшклиниях вагоностроительных заводов, проведён анализ влияния величин нессоснсстей и их распределения по длине кузова на его прочность, даны рекомендации по допускаемым величинам и'распределению несоосностей (зазоров) из условия обеспечения прочности.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертации является нормирование величин и распределения несоосностей (зазоров) между поперечными элементами раш и стойками боковой стены кузова полувагона, при сборке его на конзейерно-поточных линиях вагоностроительных заводов, из условия обеспечения ' прочности.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

- проведён анализ технологического процесса и допусков на изготовление рамы, боковой стены и кузова в целом;

- разработан алгоритм расчёта НДС многопролётных неразрезных балок при заданном смещении опор, основанный на разностном' преобразовании дифференциальных уравнений равновесия в систему алгебраических уравнений;'

- произведена оценка погрешности численного алгоритма решения задачи на основе сопоставления результатов численного и аналитического реления, полученного для модельной задачи по

методу начального параметра;

- разработаны расчётные схемы и математические модели, описывающие НДС кузова при принудительной устранении несоосностей (зазоров) между поперечными балками рамы и стойками боковой стена для двух способов технологических нагружений;

- разработана программа на языке Фортран для ЕС ЭШ, реализущая алгоритм расчета НДС кузова при соединении поперечных элементов рамы с боковой стеной;

- на основе расчётов на ЭВМ проведён анализ НДС кузова с учётом технологических и нормативной вертикальной нагрузок^

- даны рекомендации по допустимым величинам несоосностей и характеру их распределения при соединении рамы и боковой стеной из условия обеспечения прочности несущих элементов кузова.

Методика исследования. В качестве математической модели кузова использованы дифференциальные уровнения равновесия многопролётных неразрезных балок, имеющих дискретные упругие подкрепления. Жесткости указанных подкреплений представляют собой реакции поперечных балок рамы, стоек боковой стены и облшвы от единичных деформаций. При интегрировании дифференциальных уровнений модели был использов!ан разностный метод, точность которого была доказана сопоставлением результатов аналитического и численного решений. Оценка прочности кузова проведена по напряжениям от технологичфСг. ких и нормативных вертикальных нагрузок.

Научная новизна. Научная новизна диссертации состоит в следующем: ^

- разработана математическая модель, описывающая напряженно-деформированное состояние кузова при принудительном устранении несоосностей (зазоров) мезду поперечными балками рамы и стойками боковой стены при сборке кузова на конвейерно-поточных линиях

вагоностроительных заводов.

_ определены напряжения, возникающие в элементах кузова при соединении раки и боковой стсны для случаев различных величин несоосиостай:

_ опредалс!Ш допуспалп велнч:шы несоосностей к их ноблагоприят-ш*з сочзтзния из условия не превышения допускае; нх-напряжений от технологических н нормативной вертикальной нагрузок.

Практическая ценность. Разработано применительно к ЕС ЭВМ Натекатичэскоо н програагноа обеспечение расчётов по анализу НДС кузова полувагона-при сборке его на конвейерно-поточных линиях вагоностроительных заводов.

Научно обосновглу величины несоосностей поперечных балок раки а стоек боковой стены кузова полувагона из условия обеспечения прочности.

Результаты исследований к программный комплекс для ЕС ЭВМ приняты к использовании на ПО "Ур&лвагонзавод", ПО "Азовмш"

вниижт.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научном семинаре " Динамика и прочность конструкций вагонов" при кафедре " Вагоны и вагонное хозяйство" ЫИИТа (1988 г,1989 г,1990 г), на заседании кафедры " Вагоны и вагонное хозяйство" МйИТа (Цосква, 1990г). '

Публикации. По материалам диссертации опубликовано три научных статьи.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы. Изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит рисунков 59 , таблиц 8 . Список литературы содержит 77 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы^формулируется цели и задачи исследования.

В первой главе приводится обзор исследований, выполненных в области анализа напряжённо.- деформированного состояния вагонных конструкций. Основоположниками расчётов НДС и прочности вагонов были советские учёные В.З.Еласов, А.А.Попов, М.А.Коротко-вич, С.В.Берлинский, Е.Н.Никольский, Л.Н.Никольский, Л.А.Шадур. •Дальнейшее развитие методы расчёта вагонов на прочность получили в трудах В.Н.Котуранова, В.Н.Лозбинева, Ы.М.Соколова,Ю.П.Вороненке

B.Д.Хусидова, О.М.Савчука, Л.Д.Кузьмича, С.Н.Киселёва, Н.Н.Шапошникова, В.С.Плоткина, А.И.Быкова, А.Д.Кочнова, Е.И.Мироненко,.

C.И.Смазанова, А.П.Азовского, М.Н.0вечникова и других. Статически неопределимые конструкции вагонов расчитываются

классическими приемами строительной механики, сформулированными в виде методов сил, перемещений или смешанных методов.

. При расчёте элементов конструкций, идеализированных в виде . пластин или оболочек, используются дифференциальные уравнения' теории упругости, решение которых (для простейших случаев граничных условий) может быть представлено в двойных тригонометрически < рядах.С внедрением в практику расчётов ЭВМ начинают видоизменяться и развиваться традиционно методы строительной механики с широким использованием векторно-матричной алгебры и численных методов. Одним из основоположников численных методов расчёта инженерных сооружений является член- корреспондент академии наук СССР профессор А.Ф.Смирнов. В дальнейшем его научные подходы бьши развиты в трудах его учеников - профессоров А.В.Александрова, Б.Я.Лащенникова, Н.Н.Шапошникова, В.П.Мальцева и других. В настоящее время методы расчёта НДС инженерных конструкций ,

ориентированные на применение ЭВМ, разработаны в трудах советских .и зарубежных ученых в форма методов конечного элемента ( ЫКЭ ), котодов супэрэлемента ( ЧСЭ ), методов граничных интегральных уравнений ( МГМУ ) и методов конечных разностей ( ¡«¡К? ). Несмотря на широкое развитие указанных численных методов расчета аналитические катоды строительной механики и теории упругости не утратили своего значения и являются мощным средством исследования динамики и прочности вагошшх конструкций.

До настоящего времени на основе методов, изложенных в трудах отечественных и зарубежных ученых, при проектировании вагонов решалась в основном одна задача - это расчот напряженно-деформированного состояния конструкций вагонов от действия заданных нормами нагрузок и оценка прочности по допускаемым напряжениям. При этом не учитывались нагрузки, определяемые технологическими факторами. Впервые расчет технологических напряжений в конструкциях кузовов полувагонов от неравномерных тепловых полей при электросварке выполнил профессор С.Н.Киселев. Однако "технологические" нагрузки при сборке кузовов полувагонов связаны не только с температурными воздействиями при электросварке, но И с допусками на изготовление узлов кузова. Так при соединении рамы с боковой стеной кузова на конвейерно-поточной линии перед сваркой силовым способом устраняют несоосности (зазоры) между поперечными балками рамы и стойками боковой стены. По данным ПО "Уралва-гонзавод" максимальные величины несоосностей (зазоров)перед сваркой имеют место в вертикальной плоскости и могут достигать 40мм. Эти зазоры устраняют путем стягивания винтовыми или пневматическими устройствами, а затем производят сварку элементов кузова.

Вопрос о том, какие напряжения возникают в элементах кузова при такой технологии сборки, как она влияет на прочность кузова

и какая величина зазоров допустим по условиям прочности до настоящего времени не исследовался. Анализ об^оЯ на-

пряженного состояния кузова поело сборки, оценка влняпая вглыта-1Ш зазоров между поперечными б ал каш и стойишы на показателе прочности, определение допустимых величин тахнологачоских Егоров представляются важной научной и технической задачей, резака которой посвящены последующие глаьи диссертации. , ■>

Во второй главе приведено, краткое описание технологии изготовления деталей кузова и сборки его на конвейерно-поточных линиях вагоностроительных заводов. Анализируются величины допусков на

I

отдельные детали, узлы и размеры кузова. Делается вывод х> том, что при соединении рамы и боковой стены перед сваркой, вследствиэ технологических допусков на изготовление, между поперечными балками и стойками боковой стены возникают зазоры, максимальные величины которых могут достигать 40 ш. Ставится задача определения налрязенно-деформированного состояния кузова при принудительном устранении указанных зазоров путем применения винтовых стягек пли . пневматических устройств.

Третья глава посвящена разработке численного метода расчета НДС шогопролбтньсс неразрезных балок при заданной смещении опор. В качестве исходных уравнений равновесия балки постоянного сочо-шя принята система дифференциальных уравнений:

( 2 )

где - изгибающий момент в произвольном сечении балки;

Ц/ - прогиб (перемещение) произвольного сечения балки

X - координата, отсчитываемая вдоль оси балкм; f Fu $ " CQ0,iasTC'iEeKK0 i-'сдуль упругости материала, площадь ' ' поперэчного сачания и цемент инерции поперечного сече-

ния при изгнбэ балки; 3 ~ УДбльнкЯ вес материала; J) - плотность материала балки; (/<) - шгеияя распределенная нагрузка. Для гяюгопролэтной балки система дифференциальных уравнений (2) приводится,путем замены в расчетных узлах производных •

dZM djtf разностными выражениями к системе алгебран-

и J v 2. J

Q л а а ческих уравнений следующего Еида:

щ-ггщ*

где

^ а ... П - количество принятых расчетных узлов на балке;

К - расстояние ме.%цу двумя соседними расчетными узлами или шаг разностной аппроксимации (шаг сетки).

Система алгебраических уравнений (3) с принятыми граничными условиями представляет разностную модель для дифференциальных уравнений (2). Если задать смещение какой-то опоре, которая располагается в узла с номером ^ на величину ¿7 , то формально в . модели (3) при этом надо поло.чить

. щ -у ' (4)

Решение системы (3) с условием (4) даот векторы перемещений и изгябалгзх моментов для принятых расчетных узлов. Излеченный алгоритм расчета основан на решении дифференциальных уравнений (2) методом соток, или конечно-разностным методом

г

( 3 )

( МНР ). Точность такого решения зависит от величины шага разностной аппроксимации К. Выбор шага разностной аппроксимации проводился на основе сопоставления результатов численного решения задачи, т.е. решения системы (3), с результатами аналитического решения, выполненного для многопролетной неразрезной балки по методу начального параметра. Результаты такого сопоставления показали, что применение МНР для расчета многопролетных нзраз-реэных балок при достаточно детальном разбиении на расчетные узлы дает погрешность по сравнению с аналитическим, решением моноэ одного процента. Поэтому предложенный подход, основанный на ИКР, был в дальнейшем использован при построении математической модели кузова полувагона.

Четвертая глава посвящена разработке математических моделей процесса сборки кузова полувагона, заюшчащихся в составлении уравнений равновесия при соединении рамы с боковой стеной в случаях, когда имеет место принудительное устранение зазоров между поперечными балками ромы и стойками боковой стоны. Расчетная схема рамы принимается в виде стержневой системы, а боковой . стены - в виде пластинчато-стержневой. Дифференциальные уравнения равновесия записываются для продольных элементов кузова (верхней и нижней обвязок, хребтовой балки). Влияния поперечных подкреплений (поперечных балок рамы, стоек боковой стены, обши-вы) учитываются введением в расчетную схецу эквивалентных упругих элементов и упругого основания. При дискретизации исходной дифференциальной задачи получены уравнения равновесия расчетных узлов продольных элементов для случая наличия и отсутствия упругих подкреплений. Так, если в каком-то сечении балки с номеромд имеется упругая опора, жесткость которой С и действует сосредоточенная сила Р, то уравнения равновесия этого узла будут иметь

Из (5) видно, что при С = 0 и Р = О, имеют место уравнения (3), а&писанные для ^ -того узла балки, в котором отсутствуют упругое подкрепление и сосредоточенная сила. Таким образом, математическая модель кузова при сборке может быть описана в мат-р-ично-векторной форме в следующем виде

[4 )С= а , (б)

гдо [/3] - квадратная матрица коэффициентов'систем (3) и (5) при ^ = 1,2,... 2/7 ; П - количество расчетных узлов на продольных элементах кузова;

ХТ='{ М^ Мг/ . . М„ Щ Ж;-¥л} смешанный

век-

. тор изгибающих моментов и перемещений в расчетных узлах кузова;

- вектор внешней нагрузки, формируется из правых частей уравнений (3) и (5).

В системе уравнений (5) : Р - это сила, которую необходимо приложить, чтобы устранить зазор между поперечной балкой и стойкой боковой стены. Заранее эта сила неизвестна, поэтому на первых этапах исследований применялся шаговый метод расчета, при котором силы, необходимые для устранения зазоров прикладывались ступенчато, с каким-то сагом Д Р. В соответствии с принятым алгоритмом была разработана программа для ЕС ЭВМ, реализирую-цая указанный шаговый метод. Дальнейшая работа с этой программой

показала, что расчеты по ней тробуют иного машинного враыони ( на один вариант расчета требуется 40-60 мин.) &ю связано С тем, что при патовом алгоритме расчета требуется многократно решать систему (б), при этом на каждом шаге необходимо уточють элементы матрицы ¡~/1] и вектора [Й]. Дальнейшее совершенствование алгоритма с целью увеличения его "быстродействия" било связано с положением, которое сформулировал в своих работах профессор Хусидов В.Д. Оно заключаемся в той, что сила, которую изобходимо приложить, чтобы "закрыть" зазор ткет быть выражена следующим образом

Р, -ыь-ЖчМ«), (?).

гдв I -номер поперечной балки;

СП1 - эквивалентная кесткость поперечной балки, определяемая как реакция от единичного перемещения при изгибе; Дс - зазор маеду попер,очной балкой с номером I и стойкой боковой стены;

- вертикальноэ перемещение сопрягаомого со стойкой се- ■ чения поперечной балки;

- вертикальное перемещение сечения хребтовой балки, в котором присоединяется поперечная балка с номером I ,

При подстановке (7) в систему (5) получается система такого Ее вида, однако вектор правой части в (5) будет иметь вид

ат={о^,...с„ли1к,о,-св1^к,о,...с„;^кд».(в) ■ ..•с0,д?м,-- - о,о,о, } .

Вектор (8) приведен для случая, когда боковая стена при сборке опирается на концевые балки, т.е. зазоры распределяются следующим образом: О, , Д4,Д,,Д7> О,

Время решения задачи (3), (5) с учетом принятого положения (7) и

(8) составляет 2-3 минуты.

Схема опирания боковой стены на поперечные балки и способ принудительного устранения зазоров потребовали создать в программе упразляпцуа систему, которая, на уровне задания исходных данных, позволяет проводить расчеты для указанных способов сборки кузова. Таким образом, разработанный алгоритм и программа расчетов для ЕС ЭВМ,. позволили моделировать процесс сборки кузова и определять "технологические" напряжения в конструкции, напряжения о? нормативной вертикальной нагрузки и суммарные, ло которым производилась оценка прочности.

Пятая глава содержит результаты расчетов НДС кузова при соединении боковой стены с рамой, оценку "технологических" и суммарных напряжений для двух технологических способов устранения зазоров и для различных их величин и сочетаний. Анализ технологии сборки кузовов полувагонов на ПО "Уралвагонзавод" показал, что используются в основном два способа устранения зазоров - это применение винтовых стяжек, которые устанавливаются на нижнюю обвязку боковой стены и поперечную балку, и пневматических устройств, устанавливаемых на верхнюю обвязку и поперечные балки.

В соответствие с указанными двумя способами применялись две исходные расчетные схемы, в которых полагапись закрепленными либо нижняя, либо верхняя обвязки в сечениях, в которых прикладывались сосредоточенные силы. На уровне исходных данных задавалась также схема начальной установки боковой стены на поперечные балки раму. По данным ПО "Уралвагонзавод" начальная установка боковой стены в основном осуществляется либо на концевые, либо на пкворнэвыз балки рамы. В соответствии с этим анализировались четыре расчетные схемы кузова при сборке, определяете двумя видами начальной установки боковой стены на поперечные балки рамы и

двумя способами, устранения зазоров, когда стягивающие устройства устанавливаются либо между поперечными балками и нижней, либо верхней обвязками. Для четырех указанных схем было проанализировано около 4^0 вариантов расчетов с различными величинами и сочетанием технологических зазоров. Кроме того, был проведен расчет НДС для случая, когда кузов собран без зазоров, от вертикальной нагрузки, регламентированной нормами. Результаты такого расчета хорошо согласуются с результатами заводских расчетов, расчетов, проведенных другими авторами с использованием МКЭ и МСЭ, а также с данными натурных статических испытаний кузовов полувагонов, проведенных в различное время ПО "Уралвагонзавод", МИИТом, БНИИдГом и другими организациями.

В результате анализа напряженного состояния кузова получены данные, характеризующие влияние величин и сочетаний зазоров при сборке на показатели прочности. Показано, что "технологические" напряжения, возникающие при сборке кузова полувагона-на конвейерно-поточных линиях вагоностроительных заводов, могут значительно превышать напряжения от расчетной нагрузки, регламентированной нормами расчета и проектирования вагонов. Поэтому при оценке прочности кузова полувагона по допускаемым напряжениям необходимо учитывать суммарные напряжения, возникающие от принудительного устранения зазоров при сборке и от нормативной нагрузки.

При начальной установке боковой стены на концевые балки рамы разница зазоров между двумя соседними поперечными балками не должна превышать 10-15 мм. При этом рациональным является такое распределение зазоров, когда они увеличиваются от шкворневых балок к середине кузова.. Обратный выгиб хребтовой балки при такой схеме установки боковой стены даот отрицательный э4>фект На общую

картину НДС кузова. Максимально допустимые величины зазоров из условия прочности должны находиться з пределах 25 мм.

При начальной установке боковой стены на Лкворневые балки рамы допустимая величина зазоров по условиям прочности не должка превышать 20 им. Обратный прогиб хребтовой балки при такой схеме установки боковой стены оказывает положительное влияние на НДС кузова, однако общая стрела прогиба при этом не должна превышать 10-15 км.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1. Существующая технология изготовления и сборки кузовов полувагонов на конвейерно-поточных линиях вагоностроительных заводов, а также система допусков, практически всегда обуславливают необходимость принудительного устранения зазоров между соединяемыми элементами рамы и боковой стены перед их сваркой.

2. При оценке прочности кузовов полувагонов необходимо учитывать напряжения, возникающие в его элементах не только от нагрузок, регламентированных нормами расчета и проектирования, но и от нагрузок, возникающих при соединении боковой стены с рамой при принудительном устранении зазоров между стойками и поперечными балками рамы.

3. Разработан алгоритм численного расчета многопролетных неразрезных балок при заданном смещении опор, основанный на ко-, нзчно-разностнсм преобразовании дифференциальных уравнений равновесия. Точность предложенного метода доказана сопоставлением результатов численного реаения и решения модельной задачи по методу начального параметра.

4. Разработана математическая модель, описывающая напряженно-деформированное состояние кузова в процессе сборки его на кон-

иейерно-поточных линиях вагоностроительных заводов, а такте при погружении вертикальными нагрузками, регламентируемыми нормами расчета и проектирования.

5. Предложено два алгоритма расчета, реализующие либо итерационный процесс шагового нагрукекия, либо процесс непосредственного репения системы уравнений равновесия при заданных величинах зазоров в сопрягаемых элементах кузова.

6. Разработаны программы для ЕС ЭВМ, позволяющие моделировать НДС кузова при соединений боковой стены с поперечными балками рамы.

7. Результаты расчетов НДС кузова от вертикальной нагрузки хорошо согласуются с данными натурных экспериментов, проводимых ВШШТом, ПО "Уралвагонзавод", ШИТом и другими организациями, ь также с данными теоретических расчетов, проводимых другими авторами с использованием методов конечного элемента.

8. Анализ НДС кузова показал, что исходя из норм прочности можно рекомендовать следующие допустимые величины и сочетания зазоров между поперечными балками и стойками:

а ) При начальной установке боковой стены на концевые бал- ■ ки рамы разница двух соседних зазоров не должна превышать 10-15 мм.При этом рациональным распределением.величин зазоров является такое, при котором они увеличиваются от шкворневой балки к середине кузова и общая стрела прогиба хребтовой балки не превышает 25 мм.

б ) При начальной установке боковой стены на шкворневые балки допустимая величина стрелы прогиба хребтовой балки не должна превышать 20 мм. При такой установке боковой стены обратный предварительный выгиб хребтовой балки снижает "технологические" напряжения и может быть

рекомендован в качества технологического приема сборки кузоЕа. По тема диссертации опубликованы следующие работы:

1. Хусидов В.Д., Смазанов С.И., Ултургашев Р.Г. Расчет технологических напряжений в элементах рамы и боковой стены при сборке кузовов полувагонов на заводах. /Моск.ин-т инж.ж.-д трансп. им.О.Э.Дзержинского.-М., 1990. -16 е.: ил - 3.

Деп. в ЦНШГЭИ ШС. 12.03.90,№5160.я.д.

2. Ултургапев Г. Г. Учет технологических зазоров при матаматичес-кои моделировании процессов соединения рамы с боковыми стенами кузова полувагона./Уоск.ин-т инж.я.-д.трансп. км.

й.Э.Дзержинского.-Ц.,1990.-30 с.:ил.-7. Деп. в ЦШТЭЛТКЙШ 10.05.90, »606 - ТЫ 90.

3. Ултургашев Г.Г. Результаты и анализ напряженного состояния стер-тневых элементов кузова полувагона, собранного с учетом технологических допусков./Моск.ин-т инж.я.-д.трансп. им.

5.Э.Дзержинского.-И., 1990.- 50 с.:ил-49. Деп.в ЩМИТЭИТЯЖМАШ.

Ултургалюа Григорий Гаврилович Влияние технологических допусков сборки на напряженное состояние несущих элементов кузова полувагона. 05.-22.07 - Подвненой состав железных дорог и тяга поездов.

Сдано в набор ¡7-. 10.90

Подписано к печати If.t0.90 Объем /,25" . печ.л.

Формат бумаги 60 х 90 I/I6 Заказ /57* Тираж 100 экз Типография ШИТ, Москва,А-55, ул Образцова, 15