Теоретичні основи синтезу фрикційних зв"язків і удосконалення демпферів екіпажу швидкісного поїзда - Автореферат

східноукраїнський національний університет імені ВОЛОДИМИРА даля Автореферат дисертації на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук Теоретичні основи синтезу фрикційних звязків і удосконалення демпферів екіпажу швидкісного поїзда Науковий консультант: доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України ГОЛУБЕНКО Олександр Леонідович, СНУ ім. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор ТАРТАКОВСЬКІЙ Едуард Давидович, Українська державна академія залізничного транспорту, завідувач кафедри “Експлуатація і ремонт рухомого складу” доктор технічних наук, професор МЯМЛІН Сергій ВіталійовичРазом з тим, підвищення швидкості руху зумовлює необхідність істотної модернізації рухомого складу, перш за все спрямованої на забезпечення плавності ходу, зниження рівня шуму і різних видів вібрацій, безпеки експлуатації і надійності ходової частини вагонів. Рух залізничного рухомого складу в рейковій колії супроводжується силовими діями збурення, обумовленими профільною і плановою нерівністю рейкового шляху, наявністю стиків полотна, дефектів колісних пар, нерівномірністю тягового зусилля і знакозмінністю прискорення руху. Із зростанням швидкості руху негативні наслідки функціональної недосконалості елементів підвішування і, перш за все, демпфуючих пристроїв, багато разів посилюються, що значною мірою обмежує можливість експлуатації поїздів в умовах швидкісного руху. Важкі умови роботи гасника коливань надбуксового ступеня підвішування, а також складність його діагностики і демонтажу обумовлює актуальність пошуку шляхів збільшення ресурсу його роботи, підвищення зносостійкості робочих поверхонь і стабілізації характеристик тертя. Наукова новизна одержаних результатів полягає у подальшому розвитку теорії створення високоефективних демпферів екіпажу швидкісного поїзду, заснованої на синтезі фрикційних звязків ресорного підвішування і поглибленим уявленням механізму зношення робочих поверхонь головної пари тертя з урахуванням теплових потоків дисипативної роботи та теплообміну з навколишнім середовищем і полягає в наступному: - уперше розкриті закономірності фізико-механічних процесів фрикційного контакту елементів демпфера, що сполучаються, які приводять до катастрофічного зносу і різкому погіршенню експлуатаційних характеристик ресорного підвішування.У першому розділі виконаний аналіз стану проблеми підвищення експлуатаційних якостей рухомого складу залізниць, взаємозвязків конструкторських, технологічних, фізико-механічних чинників, що обумовлюють експлуатаційні властивості рухливих сполучень екіпажної частини і їх вплив на динамічні характеристики рухомого складу в умовах високих швидкостей руху. Аналіз досліджуваної проблеми показав, що інтегральні експлуатаційні властивості рухомого складу формуються на основі індивідуальних властивостей його конструктивних елементів і рухливих сполучень, головною ланкою яких є демпфери, що виконують функції гасіння високочастотних коливань, що особливо виявляються на високих швидкостях руху рухомого складу, а також дисипації енергії в навколишнє середовище за допомогою зовнішнього або внутрішнього тертя. Як свідчить попередній аналіз, одним з перспективних напрямів рішення проблеми забезпечення стабільно високих експлуатаційних характеристик рухомого складу при швидкісному русі є синтез фрикційних звязків екіпажа, який створить передумови для розробки принципово нових конструкцій і технологій виготовлення вузлів ходової частини, що безпосередньо впливають на експлуатаційні властивості рухомого складу. Встановлено, що на зниження функції надійності і стабільності роботи пар тертя фрикційних демпферів впливає зміна характеристик деталей, повязаних з їх нерівномірним зносом, основним механізмом руйнування фрикційних демпферів на поверхнях тертя є утворення і накопичення пошкоджень в тонких поверхневих шарах матеріалу. На підставі проведеного синтезу фрикційних звязків встановлена необхідність зміни геометрії головної пари тертя за рахунок того, що: втулку шпинтона необхідно виконати пірамідальною, наприклад, з 6 гранями, а сухарі з плоскою поверхнею тертя прямокутної форми, що забезпечить постійність площі контактної поверхні пари тертя фрикційний сухар-втулка шпинтона, коефіцієнта тертя і стабільну роботу (патент України №7561); на поверхні втулки виконати виступ для запобігання утворенню заглиблення (патент України № 7609).В основу рішення проблеми встановлений синтез фрикційних звязків екіпажної частини рухомого складу, що базується на моделюванні просторової картини динамічного навантаження ресорного підвішування і поглибленому дослідженні характеристик рухомих сполучень, виконаних з урахуванням впливу конструктивних особливостей, физико-механічних властивостей матеріалів, експлуатаційних і кліматичних чинників, що створило передумови для виборчої дії на індивідуальні властивості елементів системи з метою досягнення заданих експлуатаційних властивостей системи в цілому.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ