Наукові основи вибору конструкторсько–технологічних параметрів пристроїв для зменшення зносу бандажів коліс локомотивів - Автореферат

Головні з них це наявність кривих ділянок колії, ширина рейкової колії, наявність нерівностей на рейках, початкові перекоси колісних пар у рамах візків, діаметр коліс, конічність бандажів, пристрої для радіальної установки колісних пар у кривих, ресорне підвішування, жорсткість звязків візка з кузовом і колісними парами, тип приводу коліс, що визначає наобресорену масу, швидкість руху, непогашені прискорення при русі по кривих, режими руху та ін.; установлено факт, що вплив на знос бандажів коліс факторів, які відносяться до основної групи, можна істотно зменшити за допомогою застосування на локомотивах пристроїв для радіальної установки колісних пар у кривих у сукупності з лубрикацією контактів гребенів з рейками і при дотриманні заданих допусків на величини перекосів колісних пар у рамах візків у плані, а також застосуванням збалансованого пневматичного ресорного підвішування з великим статичним прогином. У роботах, опублікованих у співавторстві, здобувачу належить: у роботі [1] - опис конструкції, принципу дії пневматичного ресорного підвішування локомотивів і рівняння для визначення сил, що передаються від коліс на рейки; у роботі [14] - визначення характеристик звязків і аналіз результатів досліджень; у роботах [15, 17, 22] - опис конструкції, принципу дії й обґрунтування параметрів повітряних трактів систем пневматичного ресорного підвішування локомотивів; у роботах [18, 19, 20, 21, 28] - аналіз результатів натурних випробувань тепловозів, формулювання висновків; у роботі [29] - сформульовано мету роботи і розроблено розрахункову схему приводу коліс; у роботі [16] - критерій і аналітична залежність для оцінки інтенсивності зносу бандажів коліс; у роботах [9, 10] - математичні моделі, аналіз результатів досліджень і формулювання висновків; у роботі [24] - запропоновано опорні плити роликових опор кузова локомотива на візки виконати з поверхнями на їхніх кінцевих частинах розбіжними назовні; у [23] - запропоновано додаткові резервуари пневматичного ресорного підвішування виконувати у вигляді пневмоциліндрів, поршні яких зєднані штоком; у [25] - запропоновано повідці крайніх колісних пар візка виконати з рівнобіжними геометричними вісями, що перетинаються з подовжньою віссю візка в різних точках; у роботах [30, 31] - розробка розрахункової схеми бігункового візка, аналіз результатів моделювання і формулювання висновків. Характеристика звязку колеса з рейкою в поперечному напрямку: YIJK= KP sign HDIJ (d ij1 d ij2) , (2) де YIJK - бічна сила, що діє від колеса на рейку, яка обчислюється за умови відсутності зазорів DГ , коли зявляються віджаття внутрішньої (К=1) чи зовнішньої (К=2) рейок (рис. Тут позначено: М - маси: кузова, підресорених частин візка і колісно-моторного блока відповідно; I - головні центральні моменти інерції цих мас; x, y, z з індексами - розміри екіпажа; l-відстань від центра мас кузова до вісей автозчеплення; l - конічність профілю бандажа колеса; FKП - дотична сила тяги на колісній парі; T - сила в контакті колеса з рейкою; FБ - сили тертя в гасителі коливань буксового ступеня і гребеня по рейці; МТР - момент від сил у контактах коліс з рейками; MTJ - момент тертя в опорах кузова на раму візка; УБ - відстань від осі візка до гасителів коливань буксового ступеня підвішування; R - радіус кривої; e - узвишшя зовнішньої рейки в кривій; W - кутова швидкість екіпажа в кривій; g - прискорення сили ваги; JA - кут між подовжніми вісями локомотива і вагонів; К і b - коефіцієнти жорсткості і демпфірування звязків екіпажа в напрямку відповідних вісей координат; f - коефіцієнти тертя; no - кількість опор кузова на візок; МБ - кількість гасителів коливань на візок.Аналіз стану проблеми показав, що наукові дослідження в галузі покращення конструкції та технології виготовлення локомотивів, а також їх взаємодії з залізничною колією спрямовані, в основному, на поліпшення динаміки локомотивів та зменшення фрикційного зносу бандажів коліс - як наслідку силової взаємодії їх з рейками. Проте, за межами досліджень знаходиться аналіз діючого в єдності комплексу факторів конструкторсько-технологічного плану, що визначають повний набір складових вектора динамічної взаємодії бандажів коліс з рейками. У результаті виконання роботи створено наукові основи вибору конструкторсько-технологічних параметрів і факторів, що визначають прогнозоване зниження зносу бандажів коліс, суть яких полягає в зображенні силової взаємодії пари “колесо-рейка” у вигляді функції вектора параметрів елементів і пристроїв екіпажів локомотивів, що істотно впливають на їхню динаміку. Критерій дозволяє прогнозувати величину зносу бандажів коліс як на стадії проектування, так і в процесі експлуатації локомотивів і дає можливість оцінювати знос бандажів коліс при русі по шляху будь-якої конфігурації, у тому числі і по прямих, а також при устаткуванні їх пристроями для радіальної установки колісних пар у кривих. До основної відносяться навантаження на контактах бандажів з рейками, коефіцієнти тертя, кути набігання гребенів на рейки, швидкості к

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ