Улучшение показателей динамических качеств локомотива на основе модернизации рессорного подвешивания и совершенствования методики его расчета - Автореферат

Улучшение показателей динамических качеств локомотива на основе модернизации рессорного подвешивания и совершенствования методики его расчетаВ соответствии с программой «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.» для достижения поставленной цели руководством компании «ОАО «РЖД» были сформулированы основные задачи, среди которых можно выделить следующие: повышение скоростей движения грузовых и пассажирских поездов, увеличение нагрузки на ось, формирование тяжеловесных поездов массой более 9000 т, улучшение тяговых свойств локомотивов и снижение удельного расхода энергии на тягу поездов, повышение уровня безопасности движения поездов. Эксплуатация морально устаревшего подвижного состава с низкими динамическими свойствами, доля которого на сети дорог достигает 70 %, является одной из причин недостаточного уровня безопасности движения поездов и высоких эксплуатационных расходов, обусловленных увеличением затрат на ремонтные работы, а также повышенным потреблением энергии на тягу поездов. В свою очередь предъявляемые новые требования повышения скоростей движения поездов ведут к увеличению уровня сил динамического взаимодействия подвижного состава и пути, что в условиях значительного износа экипажной части морально и физически устаревших локомотивов является недопустимым. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи: 1) сформировать математическую модель взаимодействия электровоза ВЛ10 локомотива и пути; 3) исследовать влияние сил трения в фрикционных элементах рессорного подвешивания на взаимодействие экипажной части локомотива и пути; установить особенности динамики экипажа, конструкция которого предусматривает наличие фрикционных демпферов;Во введении рассмотрены основные задачи развития железнодорожного транспорта, связанные с возрастанием сил динамического взаимодействия подвижного состава и пути и необходимостью их снижения, а также обоснована актуальность исследуемой проблемы. В первой главе рассматриваются исследования в области колебаний подвижного состава и его взаимодействия с железнодорожным путем. На основании анализа существующих проблем взаимодействия подвижного состава и пути сформулирована цель, поставлены задачи исследования, намечены пути их решения, определены научная новизна и практическая ценность работы. С помощью уравнения Лагранжа II рода была составлена система дифференциальных уравнений колебаний элементов экипажной части локомотива: (1) где введены следующие обобщенные координаты: zk и ? - вертикальное и угловое перемещение кузова; ztk и ?k - вертикальное и угловое перемещение k-й тележки; qi - вертикальные перемещения листовых рессор, расположенных на i-й колесной паре; zi - вертикальные колебания i-й колесной пары, k = (2i 1-(-1)i)/4, а также координаты, относящиеся к железнодорожному пути: zп - вертикальные перемещения участка пути, приведенного к i-й колесной паре, ?i - случайная функция неровности рельса под i-й колесной парой. В этом случае оценка параметров спектральной плотности возмущения пути была проведена на основании гипотезы безотрывного движения колесной пары по рельсам, согласно которой среднеквадратические отклонения перемещений колесной пары и неровностей пути должны быть одинаковыми.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ