Експериментальне визначення пружних характеристик елементів проміжного скріплення КПП-5 Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Список литературы

1. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) М.: Стройиздат, 1986 - 415 с.

2. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений - М.: ГП ЦПП. 1995 - 45

3. Отчет об инженерно-геологических изысканиях для обоснования проекта строительства цеха по производству флюат-стекла в г. Константиновке Арх. Луганского филиала и-та УкрНИИНТИЗ, ГП «Укрвостокизыскания», 2005 г.

УДК 625.143

Даренський О.М., к.т.н., професор (УкрДАЗТ) Втольберг В.Г., асистент (УкрДАЗТ)

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ВИЗНАЧЕННЯ ПРУЖНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕМЕНТ1В ПРОМ1ЖНОГО СКР1ПЛЕННЯ КПП-5

Промiжне рейкове скршлення КПП-5 застосовуеться на зашзницях Украши з 2003 р. на дшянках безстиково! коли в прямих та кривих з радiусами 350 м та бшьше. Вантажонапружешсть, швидюсть руху поlздiв та довжина рейкових плггей при цьому не обмежуеться.

Скршлення КПП-5 мае суш^ переваги перед скршленнями роздшьного типу КБ та КПП-12 - значна менша кiлькiсть елементiв, меньки витрати металу, вiдсутнiсть рiзьбових сполучень, суттева економiя витрат працi на поточне утримання. Крiм того, скршлення КПП-5 е бшьш вдосконаленою конструкщею нiж нероздiльнi скрiплення СБ-3, КПП-1 та КПП-7.

Для визначення сфер рацюнального застосування скрiплень КПП-5, розрахунюв параметрiв температурно! роботи рейкових плггей, визначення можливостей застосування наддовгих рейкових плгтей потрiбно виконувати розрахунки сил взаемодп коли i рухомого складу. Одним з параметрiв, якi потрiбнi для таких розрахункiв е характеристики просторово! жорсткостi (або пружностi) вузла промiжного скрiплення.

В Правилах розрахунку зашзнично! коли на мщшсть i стiйкiсть [1] наданi значення пружност рейково! основи пiд дiею вертикальних сил (колiя розраховуеться як балка на суцшьнш пружнiй основ^. Але в пружнiсть основи входять, о^м пружностi скрiплення, пружний вигш шпал та пружнiсть баластного шару. Пружш характеристики при горизонтальному вигиш рейки та 11 крученнi на розглядуються.

У роботi [2] розглянута модель вертикально! жорсткост вузла скршлення КПП-5 i наданi чисельнi характеристики жорсткост пружних елементiв цього скршлення. Однак в якост шдрейково! прокладки прийнята гумова, що не вщповщае типово! конструкцп цього скрiплення

[3].

Авторами у статтi [4] зроблена спроба математичного моделювання пружно! роботи скршлення КПП-5 шд дiею динамiчних вертикальних та горизонтальних поперечних ^чних) сил i отриманi формули для визначення жорсткост скрiплення КПП-5:

- вертикальна жорстюсть (кН/мм)

Су = идпрН + 2Жкл ; (1)

- жорсткiсть при крученш рейки (кН-мм/рад)

И 2 И 2

И т и

Сф = Жкл — + иПрН 16' (2)

де Жкл - жорсткiсть клем при вертикальних деформащях (кН/мм);

тди пр

UnU - жорстюсть шдрейково! прокладки при динамiчному стиску

(кН/мм);

b - ширина пiдошви рейки (для рейок Р65 та UIC-60 - 150 мм). Для отримання чисельних значень жорсткост вузла скршлення типу КПП-5 були виконаш експериментальш роботи з визначення жорсткост клем КП-5,2 (Жкл), а також жорсткостi прокладок ПРП-2 при статичному

(UПРТ) i динамiчному (UПрн) навантаженш.

Збiльшення жорсткостi прокладок промiжних скрiплень з гуми при динамiчному навантаженнi вiдзначилось багатьма дослщженнями [5, 6, 7]. При стисненш гумових прокладок деформаци продовжуються i пiсля того, як навантаження досягае постшно! величини. Це явище мае назву пружно! шсляди. У наслщок пружно! шсляди деформаци вiд статично ддачого

навантаження значно бшьше деформаци вiд динамiчних навантажень ие! ж величини i зi збiльшенням швидкостi змiни навантаження жорстюсть гумових прокладок зростае. Але для скршлення КПП-5 пiдрейковi прокладки ПРП-2 виготовляють з полiуретану i питання змши жорсткостi прокладки потребуе додаткового вивчення.

Випробування прокладок ПРП-2 проводилися на пульсуючому гiдравлiчному прес ГРМ-2 при статичному i динамiчному навантаженнi. Статичне навантаження прикладалося безперервно в дiапазонi вiд 0 до 10 т з постшною швидюстю 0,2 т/сек. з подальшим повним розвантаженням.

1нтервали динамiчного навантаження складали 2-4, 4-6, 6-8, 8-10 т. Навантаження нижче 2 т забезпечити не вдалося завдяки особливостям пресу. Частоти пульсуючого навантаження були прийняти 11 Гц, що вщповщае швидкост проходження вiзка чотиривiсного пiввагона 70 км/год.

Статичш i динамiчнi навантаження фшсувалися по манометрах преса, деформаци прокладок - електричними датчиками перемщень з точшстю ±0,03 мм. прокладки випробувалися при позитивних температурах - 20-22 °С.

При статичних i динамiчних навантаженнях було випробувано 35 прокладок. Набути значення деформацш пiддавалися статистичнш обробцi по загальновживанiй методицi з визначенням мшмальних, максимальних та середшх значень i середньоквадратичних вiдхилень.

Середне значення статистично! жорсткостi прокладок ПРП-2 складае

и™ =46,73 кН/мм при середньоквадратичному вдаиленш <гст=1,64 кН/мм,

вiдповiдно динамiчноl иПрн =49,62 кН/мм, адин =1,59 кН/мм. Таким чином

встановлено зростання динамiчноl жорсткостi прокладок ПРП-2 на 6,2% порiвняно зi статичною. Для гумових прокладок таке зростання складае 5070% [8].

На вщмшу вiд гумових прокладок скршлення КБ [8], не зафшсоване збшьшення статистично! i динамiчноl жорсткост полiуретанових прокладок ПРП-2 iз зростанням iнтервалiв навантажень в межах до 10 т.

Випробування клем КП-5,2 було здшснено за допомогою пристосування (рисунок 1), яке, на наш погляд, найбшьш точно моделюе роботу клем в коли. Навантаження на клему фжсувалося за допомогою мехашчного динамометру ДОСМ-3-1, деформацil клем - шдикаторами годинникового типу з точшстю 0,01 мм. Максимальне навантаження на клеми складало 10 кН, що вщповщае нормативним значенням [3]. Всього

було випробувано 25 клем. Отримане середне значення жорсткост складае Жкл=2,55 кН/мм.

5

Рисунок 1 - пристосування для випробування клем: 1 - клема КП-5,2; 2 -шпала; 3 - важель; 4 - динамометр; 5 - шдикатор перемщень

Таким чином з урахуванням формул (1) i (2), як отримаш [4] можна очжувати, що жорсткiсть вузла скршлення КПП-5 при вертикальному вигиш рейки буде складати Сц=54,7 кН/мм, при крученш рейки Сц=98456 кН-мм/рад.

Висновки:

1. На пiдставi експериментальних випробувань встановленi значення жорсткостi клем КП-5,2, статично! i динамiчно! жорсткост прокладок ПРП-2 промiжного скрiплення КПП-5.

2. Встановлено збшьшення жорсткостi прокладок ПРП-2 при динамiчному навантаженнi на 6,2% порiвняно зi статичним навантаженням.

3. Незафшсовано, на виняток вщ гумових прокладок роздiльних скршлень, зростання статично! i динамiчно! жорсткост полiуретанових прокладок ПРП-2 в iнтервалi навантаження до 10 т.

4. Рекомендован числовi значення вертикально: жорсткостi, жорсткост при крученнi рейки вузла скршлення типу КПП-5.

Список лтератури

1. Правила розрахунюв зал1знично'1 коли на мщнють i стшкють (ЦП-0117) / Е.1. Даниленко, В.В. Рибкiн. - К.: Транспорт Украши, 2006. - 168 с.

2. Говоруха В.В. Механика деформирования и разрушения упругих элементов промежуточных рельсовых скреплений: Монография. - Днепропетровск: Изд-во «Лира-ЛТД», 2005. - 388 с.

3. Демченко С.М., Пюкунов В. А., Наенко О.В., Систренський В.О. Поабник з устрою, монтажу та утриманню промiжних пружних скршлень типу КПП. Кшв, «Швидкий рух», 2005. - 72 с.

4. Даренський О.М., В^ольберг В.Г. Просторова жорсткють промiжного скрiплення типу КПП-5 // Збiрник наукових праць Дон1ЗТ. - 2007. - №10. - С. 100-109.

5. Купцов В.В. Методика определения жесткости резиновых прокладок-амортизаторов на сжатие / Труды ВНИИЖТ, вып. 616, М.: «Транспорт», 1979.

6. Карпущенко Н.И. Расчет упругих элементов промежуточных рельсовых скреплений / Труды НИИЖТ, вып.135, Новосибирск, 1972.

7. Ладигин Ю.Н., Стойда Ю.М. Лабораторные испытания рельсовых скреплений // Путь и путевое хозяйство. - 2005. - №12. - С. 8-12.

8. Даренський О.М., В^ольберг В.Г. Експериментальне визначення пружних характеристик прокладок промiжного скршлення КБ // Зб. наук. праць. - Харюв: УкрДАЗТ, 2007. - Вип. 87.

УДК 629.4.027

Борзилов 1.Д., к.т.н., професор (УкрДАЗТ)

СТРАТЕГ1Я УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГИ ТЕХН1ЧНОГО УТРИМАННЯ ВАГОН1В З УРАХУВАННЯМ ЖИТТСВОГО ЦИКЛУ

Постановка проблеми. 1снують техшчш, оргашзацшш та економ1чш проблеми технологи техшчного утримання (ТТУ) вагошв. Це: обмежешсть фшансових ресуршв й необхщшсть збшьшення витрат на ТТУ внаслщок старшня вагонного парку; низький р1вень матер1ально-техшчно1 бази вагонних депо й висока вартють матер1ал1в i запасних частин; необхщшсть