Оценка нагруженности и долговечности подвижного состава. Новые технические решения по совершенствованию конструкции кузовов трамвайных вагонов. Регистрация вертикальных, поперечных и продольных ускорений. Величины амплитуд динамических напряжений.
Аннотация к работе
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук повышение долговечности несущих элементов кузовов трамвайных вагоновРабота выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (УРГУПС). Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Ведущая организация - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» Защита диссертации состоится «16» октября 2009 г. в 1400 на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при «Уральском государственном университете путей сообщения» по адресу: 620034, г. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения.Во многих городах России для перевозки населения широко используются трамвайные вагоны, что требует создания новых современных конструкций этих транспортных средств с улучшенными технико - экономическими характеристиками и повышенной надежностью в эксплуатации. Разработаны конечно - элементные расчетные модели кузовов трамвайных вагонов, с использованием которых произведена сравнительная оценка нагруженности и долговечности несущих элементов как находящихся в эксплуатации, так и усовершенствованных конструкций кузовов трамвайных вагонов. Созданная в диссертационной работе уточненная методика оценки напряженно - деформированного состояния и долговечности кузовов трамвайных вагонов позволяет на стадии проектирования проводить выбор рациональных параметров конструктивного исполнения их несущих элементов. Разработанные рекомендации по совершенствованию конструкций несущих элементов кузовов трамвайных вагонов дают возможность снизить в 5 раз напряжения в зоне соединения верхней обвязки и вертикальной стойки дверного проема. Материалы диссертационной работы доложены на следующих конференциях и семинарах: IV международной научно-технической конференции «Подвижной состав ХХІ века: идеи, требования, проекты», ПГУПС, г.Санкт - Петербург (2007 г.); международной научно - практическая конференция «Безопасность движения поездов», г.Москва (2007 г.); научно-технических конференциях «Молодые ученые транспорту», УРГУПС, г.Екатеринбург (2006-2008 г.); научно - практических семинарах в федеральном государственном унитарном предприятии «Уралтрансмаш», г.Екатеринбург (2007-2008 г.); научно - практических семинарах в екатеринбургском муниципальном унитарном предприятии «Трамвайно - троллейбусное управление», г.Екатеринбург (2008-2009 г.); практическом семинаре при правительстве города Екатеринбург, 2008 г.; заседаниях кафедры «Вагоны» УРГУПС, г.Разработан алгоритм сбора и обработки статистических данных об отказах кузова трамвайного вагона, позволяющий во время эксплуатации трамвая проводить оценку надежности его элементов. Проведено обследование технического состояния кузовов трамвайных вагонов, выявлены характерные зоны появления трещин: первая - зона сварного шва, соединяющего верхнюю обвязку и вертикальную стойку дверного проема; вторая - зона сварного шва, соединяющего нижнюю обвязку и поперечную балку рамы.
План
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах
1. Бачурин Н.С., Красниченко А.А., Иванов Н.Л. Методика оценки показателей надежности трамвайного вагона [Текст] // Транспорт Урала. - Екатеринбург: УРГУПС, 2009. - №1 (20). - С.36-40. - входит в перечень ВАК
2. Иванов Н.Л. Методика определения динамической нагруженности кузова трамвайного вагона [Текст] // Транспорт Урала. - Екатеринбург: УРГУПС, 2009. - №1 (20). - С.40-43. - входит в перечень ВАК
3. Иванов Н.Л. Анализ технического состояния кузова трамвайного вагона по статистическим данным об отказах в эксплуатации [Текст] // Молодые ученые транспорту-2007/ Сб. научн. тр. посв. 170-летию российских железных дорог. - Екатеринбург.: УРГУПС, 2007. - С.31-35
4. Бачурин Н.С., Иванов Н.Л. Методика сбора и обработки статистических данных об отказах рельсового подвижного состава [Текст] // Современное состояние и инновации транспортного комплекса / Материалы международной научно - технической конференции. Том II. - Пермь.: ПГТУ, 2008. - С.24-28
5. Иванов Н.Л., Красниченко А.А. Анализ конструкций и неисправностей трамвайных вагонов [Текст] // Молодые ученые транспорту-2007/ Сб. научн. тр. посв. 170-летию российских железных дорог. - Екатеринбург.: УРГУПС, 2007. - С.35-44
6. Бачурин Н.С., Иванов Н.Л., Колясов К.М. Метод конечных элементов при исследовании нагруженности несущих элементов кузова трамвайного вагона [Текст] // Безопасность движения, совершенствование конструкций вагонов и ресурсосберегающих технологий в вагонном хозяйстве. - Екатеринбург: УРГУПС, 2007. - С.68-74
ИВАНОВ Николай Леонидович
ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ КУЗОВОВ ТРАМВАЙНЫХ ВАГОНОВ
05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация
620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова 66
Издательство УРГУПС
Формат бумаги 60х84 1/16 Подписано к печати 01.09.2009 усл. печ. л. 1,3
Тираж 100 экз. Заказ №224
Размещено на .ru
Вывод
1. Предложена уточненная методика оценки нагруженности и долговечности несущих элементов кузовов трамвайных вагонов с учетом случайного процесса нагружения.
2. Разработан алгоритм сбора и обработки статистических данных об отказах кузова трамвайного вагона, позволяющий во время эксплуатации трамвая проводить оценку надежности его элементов.
3. Проведено обследование технического состояния кузовов трамвайных вагонов, выявлены характерные зоны появления трещин: первая - зона сварного шва, соединяющего верхнюю обвязку и вертикальную стойку дверного проема; вторая - зона сварного шва, соединяющего нижнюю обвязку и поперечную балку рамы.
4. Определена вероятность безотказной работы несущих элементов кузова трамвайного вагона, которая составила 0,56 при нормируемом значении 0,85-0,95.
5. Разработаны конечно - элементные расчетные модели, с использованием которых произведена сравнительная оценка нагруженности и долговечности несущих элементов находящихся в эксплуатации и усовершенствованных кузовов трамвайных вагонов.
6. Определены рациональные параметры конструкции кузова трамвайного вагона, позволяющие в пять раз по отношению к исходной конструкции снизить уровень максимальных напряжений в зоне соединения вертикальных стоек дверных проемов и верхней обвязки, лимитирующего работоспособность узла в целом и повысить ресурс кузова вагона в 1,4 раза.
7. Произведена сравнительная оценка теоретических и экспериментальных значений напряжений в несущих элементах конструкции кузова трамвайного вагона, расхождения между которыми не превышают 11%.
8. Определен ожидаемый годовой экономический эффект от использования рекомендаций по усовершенствованию конструкции кузова трамвайного вагона, который составил 75040,33 рублей.