CC BY
71
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
ПРОМИСЛОВИЙ ТРАНСПОРТ
УДК 629.424.023.1"401.1"
О. М. БОНДАРЕВ1*, В. Л. ГОРОБЕЦЬ1, С. В. МЯМЛ1Н2
1 Каф. «Буд1вельна мехашка», Дтпропетровський нацюнальний ушверситет зал1зничного транспорту 1меш академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Укра!на, 49010, тел./факс +38 (056) 793 19 08, ел. пошта [email protected]
'Каф. «Буд1вельна механжа», Дшпропетровський нацюнальний ушверситет зал1зничного транспорту 1меш академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел./факс +38 (056) 793 19 08, ел. пошта [email protected]
2Каф. «Вагони та вагонне господарство», Дшпропетровський нацюнальний ушверситет зал1зничного транспорту 1меш академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Украша, 49010, тел./факс +38 (056) 793 19 03, ел. пошта [email protected]
МЕТОДИ ТА ДОСЛ1ДЖЕННЯ З ПОДОВЖЕННЯ ТЕРМ1НУ СЛУЖБИ НЕСУЧИХ КОНСТРУКЦ1Й ТЯГОВОГО РУХОМОГО СКЛАДУ ДЛЯ ПРОМИСЛОВОГО ТРАНСПОРТУ
Мета. Метою роботи е науково обгрунтоване впровадження напрацьованих методик у виконання робгг 1з подовження призначеного термшу служби одиниць тягового та моторного рухомих склад1в промислового транспорту. Методика. Для досягнення поставлено! мети було проведено анал1з напрацьованих методик 1з подовження призначеного термшу служби тягового та моторного рухомих склада мапстрального транспорту; напрацьоваш методики щд час виршення питань щодо подовження призначеного термшу експлуатаци одиниць рухомого складу було адаптовано ввдповщно до тепловоз1в ТГМ6А та тягових агрегапв типу ОПЕ1А. Результата. На шдсташ комплексу проведених експериментальних та теоретичних дослвджень отримано ре-зультати, яш надали щдставу для визначення можливосп використання напрацьованих методик у виршенш питань 1з подовження призначеного термшу експлуатаци одиниць рухомого складу стосовно тепловоз1в ТГМ6А та тягових агрегапв типу ОПЕ1А. Наукова новизна. На основ1 експериментальних 1 теоретичних дослвджень виконано наукове супроводження роб1т, що забезпечить подовження призначеного строку служби тягових та моторних одиниць промислового рухомого складу. Практична значимкть. Розроблено техшчш ршення 1з заходами, яш мають виконуватися щд час експлуатаци в межах подовженого призначеного термшу служби тягових та моторних одиниць промислового рухомого складу щдприемств, на яких використовуються тепловози та тягов1 агрегати.
Ключовi слова: в1зки; кузови; розрахунков1 моделц експериментальш дослiдження; теоретичш розрахун-ки; тепловози ТГМ6А; тягов1 агрегати ОПЕ1А; показники мщносп
Вступ
На Boix шдприемствах металургшно! галуз1 Укра!ни теxнологiчнi процеси, поставка готово! продукцл замовникам, шляхом вивозу !! зашзни-чним транспортом на коли примикання мапстра-льного транспорту Укрзашзнищ, переважно за-безпечуеться тепловозами серш ТГМ4 та ТГМ6. Загальний парк на провщних пiдприeмстваx на-
ближаеться до ста одиниць. Цi тепловози були виготовлеш переважно у вгамдесятих роках ми-нулого сторiччя з призначеним 25-рiчним термь ном експлуатаци на шдприемствах на територп Росп. Подiбне спостерiгаеться i у прнично-збага-чувальних комбiнатаx з тяговими агрегатами серш ПЕ2М та ОПЕ1А виробництва на ДП «НВК Електровозобудування», м. Днiпропетровськ.
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дшпропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Вказаний призначений термш експлуатацп встановлювався при суттево завищених зна-ченнях коефiцiентiв запасу мiцностi та перед-бачав, що протягом вказаного терм^ повинна вiдбутися замiна парку рухомого складу на новi одинищ, якi за технiко-економiчними показни-ками мали вiдповiдати вимогам. На сьогодш бiльшiсть вказаних одиниць вичерпали призначений термш служби, i тому вони вш повиннi були пройти переосвщоцтво на придатнiсть до подальшо'1 експлуатацп. Необхiднiсть у придь ленш пiдвищеноí уваги до технiчного стану таких одиниць рухомого складу, як несучi конструкцп вiзкiв та кузовiв пов'язана з *1хшм суттевим випливом на безпеку руху. До того ж з часом зменшуеться показники втоми мате-рiалу елементiв конструкцш, збiльшуеться рь вень навантажень, що вщповщно впливае на стан колш промислових пiдприемств.
Мета
Метою роботи е науково обгрунтоване впровадження напрацьованих методик у вико-нання робгг з подовження призначеного термь ну служби одиниць тягового та моторного рухомого складу промислового транспорту.
Методика
Здшчнено анатз напрацьованих методик з подовження призначеного термшу служби тягового та моторвагонного рухомого складу магь стрального транспорту [1-3, 8]; адаптовано на-працьоваш методик стосовно виршення питань з подовження призначеного термшу експлуатацп одиниць рухомого складу тепловозiв ТГМ6А [1, 14] та тягових агрегалв типу ОПЕ1А [10].
Наприкiнцi ХХ сторiччя фахiвцями Дншро-петровського iнституту iнженерiв залiзничного транспорту (сьогоднi ДНУЗТ) спшьно з спеща-лiстами Пiвденмашу за замовленням Укрзалiз-ницi було розроблено методолопю та виконано комплекс робгг, якi стали основою встановлю-ння перелiку заходiв при визначеннi залишко-вого ресурсу основних несучих конструкцш моторвагонного та тягового рухомого складу з вичерпаним призначеним термшом експлуатацп [2, 8, 12].
На пiдставi розроблених та затверджених методик з заходами, що вирiшують питання поетапного подовження термiну служби оди-
ниць рухомого складу мапстральних залiзниць Украши [1], за замовленням провщного мета-лургiйного пiдприeмства, було виконано комплекс робгг стосовно подовження строку служби парку тепловозiв серп ТГМ6А [14].
Результати
Нижче наведено основш результати досль джень з визначення напружено-деформованого стану та показниюв втоми матерiалу несучих конструкцш рам вiзкiв та кузова тепловозiв ТГМ6А [14].
На рис. 1 наведено загальний вигляд тепловоза ТГМ6А зi складом вантажних вагошв, а на рис. 2, 3 - мюця розташування вимiрювальних пристро'1в.
Рис. 1. Загальний вигляд тепловоза ТГМ6А з рухомим складом з вантажних вагошв
Fig. 1. General view of TGAM6A locomotive with freight car train
Рис. 2. Основш елементи несучих конструкцш та обладнання тепловоза ТГМ6А
Fig. 2. Basic elements of supporting structures and equipment of TGM6A locomotive
Щд час проведения випробувань було засто-совно 12 способ1в для визначення вертикальних
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
зусиль, що д1ють на рами в1зк1в та кузова, а та-кож 18 - для визначення напружень в найбшьш навантажених точках рам в1зк1в та кузова.
Sigma,Mna
Рух по стр1лочним переводам
50 -40 -30 -20 -10 -0
- -♦- - 1ГТХ1 —■— ОТХ21
W _ а. - — —в» ^è
■ ■■. -
У,км/год
Рис. 4. Найбiльшi напруження при pyxoBi по стpiлoчниx переводах
Fig. 4. Maximal stresses when moving in turnouts
Sigma, МПа
Рух в прямих
100 80 60 40 20 0
--
Анн«, ——i— —i" --- 1- —ж -*-ОТХК5
- -<гТХ11
ш- -ш— V, км /год
8 13 18 23 28 33 38 43 48 53
Рис. 5. Найбiльшi напруження при pyxoBi в прямих дшянках коли
Fig. 5. Maximal stresses when moving in straight track sections
Рух в правих кривих
Sigma, МПа
■
В. / « . * s9"
■Т
13 18 23 28 33 38 43 48 53
■ -сТХ11
- аТХ21
— сТХК5
Рис. 3. Розташування вимiрювальних пристро1в на paMi Bi3Ka
Fig. 3. Position of measuring devices on bogie frame
На рис. 4-7 наведено залежност вщ швид-KOCTi руху найбшьших напружень, вимipяних у дослщних по1'здках по прямих, в кривих дшя-нках колiï, а також по стршочних переводах.
Рис. 6. Найбiльшi напруження при руxовi в кривих
Fig. 6. Maximal stresses when moving in curves
З наведених залежностей отримано, що ю-тотний вплив на рiвень напружень мають кри-волiнiйнi дiлянки коли. Досить велик складовi напружень виникають у перерiзаx в мiсцяx установки домкрата на поздовжшх балках бiч-ного обшивання, що викликае необхщнють по-силення цих перерiзiв з метою зниження рiвнiв напружень.
Для оцшки впливу складу вантажних ваго-шв на рiвень навантаженостi несучих констру-кцiй тепловоза було здiйснено вщповщну до-слiдну по!здку. При цьому склад по!зда було сформовано з 25 завантажених шввагошв, тепловоза ТГМ6А та вагона - лаборатори ДНУЗТа. Загальна вага по!зда складала 2 270 т.
На рис. 7-8 наведено найбiльшi напруження в елементах несучих конструкцш рами вiзка та кузова при руxовi у складi по!зда.
Рис. 7. Найбiльшi напруження при pyxoвi в прямих дшянках коли
Fig. 7. Maximal stresses when moving in straight track sections
- - <гТХ11 —<гТХ21 —Л—<гТХК5,
- ■ ♦- - -♦ У,км/ год
♦
Рис. 8. Найбiльшi напруження при pyxoвi в кривих Fig. 8. Maximal stresses when moving in curves
V, км /год
0
5
10
15
20
Sigma,МПа
5
10
15
20
25
30
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з&тзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Пор1вняння р1вн1в напружених сташв еле-менпв несучих конструкцш виявило, що найб> льша навантажешсть в основних елементах несучих конструкцш рам в1зюв та рами кузова формусться при по1здках по внутршньозавод-ських кол1ях шд час вивозу шлаку у вщвал. Тому при визначент коефщенпв запасу мщносп режим руху з1 складом завантажених шввагошв у тш кшькосп, яка знаходиться в робот при забезпечент технолопчних цикл1в, напруже-ний стан цього режиму можна не враховувати.
На рис. 9-10 наведено змши коефшденпв ди-намши горизонтальних поперечних рамних зу-силь, зусиль у надбуксовому тдшшувант та зу-силь взаемодп рами кузова та рами в1зка залежно вiд швидкосп руху при рухов1 у склад по1зда.
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
ГЧ*- - -♦■ - Кдг1 —Кдв21 —Л—Кдв25
-и-'"- ■■V \ S
Лг V, км/ год
-
30 40 50
Рис. 9. Змша коефщенпв динамши горизонтальних поперечних рамних та вертикальних зусиль при рухов1 в прямих д1лянках коли
Fig. 9. Change of horizontal dynamic coefficients of transverse and vertical frame forces when moving in straight track sections
0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
■
- уф - -»■ - Кдг1 —Кдв21 —Д—Кдв25
Г— мг '* \-
♦ ■ '- V,км/год
10 20 30 40
50 60
Рис. 10. Змша коефщенпв динашки горизонтальних поперечних рамних та вертикальних зусиль при руховi в кривих донках коли
Fig. 10. Change of horizontal dynamic coefficients of transverse and vertical frame forces when moving in curved track sections
З наведених на рис. 9-10 результапв маемо, що в робочому дiапазонi швидкостей руху тепловозiв ТГМ6А значення коефщенпв ди-намши в бшьшосп випадюв перевищують нормативы показники [9].
Для виконання мщносних розрахунюв еле-менпв несучих конструкци рами кузова здшс-
нено статистичну обробку значень зусиль, якi створюються у автозчепному пристро1 Sa. На рис. 11-12 наведено розподш густин ймовiрно-стей створення найбiльших значень розтягую-чих та стискаючих зусиль.
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
f(Sa)
И
t tl п п п _
9 10 11 12 13 14 15
Рис. 11. Розподш густин ймовiрностей розтягуючих зусиль з боку автозчепу в умовах експлуатаци
Fig. 11. Probability density distribution of tensile efforts from the coupling during operation
f(Sa)
0,3 0,25 -0,2 0,15 0,1
0,05 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Рис. 12. Розподш густин ймовiрностей стискаючих зусиль з боку автозчепу в умовах експлуатаци
Fig. 12. Probability density distribution of compressing efforts from the coupling in operation
На основi креслярських документа несучих конструкцш кузова тепловоза було створено И твердотшьну модель [11] та розрахункову скш-ченно-елементну схему [5, 6] (рис. 13). Розробле-на сюнченноелементна схема складаеться з 2 310 пластинчатих сюнченних елемента.
Рис. 13. Розрахункова сшнченно-елементна схема та схема навантаження рами кузова тепловоза:
Fig. 13. Calculation finite-element scheme and the scheme of loading of locomotive body frame
Sa
Кд
о
Sa
Кд
0
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету затзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Розрахункова схема, граничш умови закрш-лення та способи прикладання навантажень обиралися таким чином, щоб найкраще вщо-бражалися основш особливосп роботи конструкци в умовах експлуатаци. Головною метою розрахунюв напруженого стану елемент1в не-сучо1 конструкци (дат НК) е виявлення мюць в елементах конструкци з найбшьшими напру-женнями.
Напружений стан елемент1в рами кузова ощ-нювався при ди нормативних вид1в навантажен-ня. На рис. 14 зображено поля розпод1лу напружень в рам кузова тепловоза при навантаженш за першим розрахунковим режимом [9].
а - a
б - b
Таблиця 1
Еквiвалентнi напруження в елементах конструкци кузова
Table 1
Equivalent stresses in elements of body costruction
№ пор.
Вузол або елемент конструкци
Стяжна шухляда
Поздовжня балка
Б1чна балка
Поперечш листи (пом1ж поздовжшми балками)
Фпурш кронштейни
Сталев1 листи (тдлога рами)
Напруження, МПа
120-140 70-180 40-65
40-140
40-95 75-90
Рис. 14. Напружений стан рами кузова тепловоза ТГМ6А: а - вигляд зверху; б - вигляд знизу
Fig. 14. Stress state of body frame for TGM6A locomotive: a - top view; b - bottom view
В табл. 1 наведено найбшьш1 екв1валентш напруження в елементах рами кузова тепловоза.
Для розробки розрахунково! схеми визна-чення напружено-деформованого стану несучих конструкцш рами в1зка було враховано, що рама тепловоза з кузовом спираеться на два двовюш в1зки однаково! конструкци з щелепними буксами та з одноступеневим ресорним шдвшуван-ням [7]; рама в1зка складаеться з двох боковин, з'еднаних м1ж собою литою шворневою балкою та двома кшцевими балками з1 швелера № 12. За конструктивними особливостями шворнева балка працюе тшьки на дда поздовжнього нава-нтаження та при цьому не сприймае вертикаль-них зусиль тому, що шворшь не спираеться на дно гшзда.
Вага кузова та його обладнання передаеться до рам в1зюв за допомогою опор, розташованих навколо шворня.
Боковини рами, звареш з листово! стал марки Ст3, мають коробчастий перер1з з вварени-ми литими буксовими щелепами.
Вертикальне навантаження, що передаеться на кожний в1зок тепловоза за допомогою шаро-вих опор становить 343 кН (35 тс), кожна опора приймае навантаження у 85,75 кН (8,6 тс).
Так само, як I для рами кузова було розроб-лено твердотшьну модель та вщповщну розра-хункову скшченно-елементну схему, яка наведена на рис. 14.
Рис. 14. Розрахункова схема навантаження рами вiзка
Fig. 14. Calculation scheme of bogie frame loading
В реальнш конструкци передача вертикального навантаження вщ рам в1зюв до колюних пар вщбуваеться через пружини. В розрахунко-вш схем1 в цих перер1зах встановлено стержш, вертикальна жорстюсть яких вщповщае вертикально жорсткосп пружин.
4
Наука та прогрес транспорту. Вкннк Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Напружений стан елеменпв рам вiзкiв тепловоза ТГМ6А оцшювався при дй нормативних видiв навантажень вiдповiдно до першого роз-рахункового режиму [9].
На рис. 15 зображено розподш напружень в рами вiзка при навантаженнi за першим роз-рахунковим режимом [9].
Рис. 15. Напружений стан рами в1зка тепловоза ТГМ6А
Fig. 15. Stress state of bogie frame for locomotive TGM6A
В табл. 2 наведено значення найбшьших ек-вiвалентних напружень в елементах рам вiзкiв тепловоза.
Таблиця 2
Еквiвалентнi напруження в елементах рам bÏ3kïb
Table 2
Equivalent stress in elements of bogie frame
№ Вузол (елемент) Максимальш
пор. конструкцй напруження, МПа
1 Шворнева балка (область пвдп'ятника) 80-120
2 Б1чна балка 180-200
(зварш шви з щелепами)
3 Поперечш кшцев1 балки (зварш шви з щелепами) 80-120
За результатами дослщжень було зроблено висновки:
1. Найбшьш навантаженими елементами рам кузовiв тепловозiв ТГМ6А е ïхнi основнi поздовжнi балки.
2. Найбшьш навантаженими елементами рам вiзкiв тепловозiв ТГМ6А е зварш шви щелеп.
3. Напруження в найбшьш навантажених елементах конструкцiï екшажу на 7-10 % пере-вищують нормативнi значення [9], якi визначено
для найбшьш низькояюсних сталей, що викори-стовуються в локомотивобудуваннi. Це потребуе бiльш уточненого врахування комплексу дина-мiчних навантажень, якi виникають в елементах екiпажноí частини тепловоза в експлуатацй.
Розглянемо питання використання методики порiвняльноí оцiнки навантаженостi елеменпв рами кузова тепловоза з метою виршення пи-тань оцiнки ресурсу та строку íх служби [1, 3].
Будь-яка щеально спроектована зварна кон-струкцiя не може бути рiвномiцною. Цьому сприяють такi причини:
- неможливють на етапi проектування точного врахування всього просторового комплексу навантажень, що ддать на кузов рухомого складу;
- неоднорщнють конструкцií рами рухомого складу та, вщповщно, рiзний вплив навантажень визначеного типу на один i той самий еле-мент конструкцй;
- бажання конструкторiв створити найбшьш легку за вагою конструкщю сприяе неусвщом-леному послабленню мiцностi другорядних елементiв;
- наявнiсть зварних та шших з'еднань, якi послаблюють матерiал елементiв конструкцiй рухомого складу.
Таким чином у будь-якш складнiй констру-кцií буде присутнш «слабкий» елемент (СЕ), з якого починатимкться руйнування конструк-цй вiд навантажень, що дiють в умовах експлуатацп.
«Слабким» елементом будемо вважати час-тину конструкцй, яка внаслщок ддачих на неí навантажень та особливостей íí геометричних та механiчних характеристик, зазнае найбшьш раннього руйнування в процес експлуатацп.
Будемо вважати конструкщю такою, яка мае додатний баланс ресурсу, якщо сшввщношення ресурсу «слабкого» елемента та основних елеменпв несучих конструкцй, що визначають и перехiд в граничний стан [9], тдпорядковуеть-ся сшввщношенню
b =
Ri
^mn
Д
> 1
(1)
де bi - коефщент балансу ресурсу для 7-го основного несучого елемента конструкцй; R7 -ресурс (в тому чи^ остаточний) основного елемента конструкцй; D7 = T,amp - питоме (за
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
перюд часу) напрацювання основного елемента конструкци в циклах (p - 1мов1рнють появи напруження р1вня g); Rmin, Dmin - теж, вщповщно, для «слабкого» елемента несучо! конструкци.
Зв'язок ресурсу та напрацювання (1) випли-вае з того, що вираз напрацювання в одиницях часу е оцшкою ресурсу, тобто
R =
D
(2)
BMy(t) + y(t) = B P(t):
(3)
де B - матриця коефщенпв впливу перемь щень; М - д1агональна матриця мас; y(t) - вектор перемщень системи; P(t) - вектор зовшш-нього навантаження.
Для визначення власних форм та частот ко-ливань таких систем стд знайти розв'язок системи р1внянь вигляду (3)
BMv -Xv = 0,
(4)
де B - нормована матриця коефщенпв впливу перемщень; M - нормована матриця мас; v -вектор форм власних коливань системи; X -власт числа.
Оцшку власних чисел X можна зробити, як середне вщношення прикладеного шерцшного навантаження до перемщення, яке викликано цим навантаженням
Z BMy (t )
X = _k_
Z y(t )
(5)
При цьому частота f власних коливань конструкци може бути визначена з сшввщношення
Z BMy (t)
f=2П
Z y(t )
(6)
Форму коливань конструкци локомотива, як твердого тша, можна надати у вигляд1 суми двох складових
у = ym + yd:
(7)
де AT - перюд часу, до якого вщноситься напрацювання D{, Dz - сумарне напрацювання мaтеpiaлу до вщмови.
У випадках, коли виникае необхiднiсть визначення положень найбшьш напружених пере-piзiв елементiв складних констpукцiй, до яких вiдносяться одинищ рухомого складу, пiд час динaмiчних навантажень в пpоцесi коливань та використання МСКЕ, pозpaхунковi схеми таких складних систем наводяться у виглядi систем з юнцевою кiлькiстю ступешв вiльностi. Поведь нок тaкоï системи можно вивчати за допомогою мaтемaтичноï модет, до складу якоï увiйде система дифеpенцiaльних piвнянь у вигщщ [14]
де ym - макроперемщення точок (вузл1в) конструкци тд д1ею навантаження внаслщок дефо-рмування ресорного шдвшування; yd - перем> щення вузл1в конструкци внаслщок ïï власно1 деформаци. З врахуванням малост другоï скла-довоï суми у вираз1 (7) для вказаних форм коливань з достатшм стетнем точност можна скласти вираз
^2BMy>m + ym = 0.
(8)
Таким чином, для визначення форм коливань конструкци, як твердого тша, до не! стд прикласти шерцшне навантаження, под1бне розподшу макроперемщень конструкци тд И д1ею.
Це спрощення може бути застосовано також для перших форм згину та кручення конструкци кузова локомотива, що е достатшм тд час оцшки динам1чно! навантаженосп його основ-них несучих конструкци, для яких характерним буде рух з переважною участю перших (ниж-чих) форм та частот коливань.
У випадку, коли вщомий достатнш для ана-л1зу динамши конструкци наб1р власних форм та частот И коливань, система р1внянь (3) зво-диться до системи незалежних диференцшних р1внянь вигляду
H (t )
q(t) = _[_ уГ BM P(t).
mn
S0 m0
(9)
де Л - д1агональна матриця власних чисел; q -вектор головних координат (перемщень); S0 -нормуючий коефщент матриц шддатливостц m0 - нормуючий коефщент матриц мас системи; V - транспонована матриця власних форм коливань.
Оцшювання максимального напруження в ос-новнш несуч конструкци визначаеться через напруження в «слабкому» елемент (СЕ) та сшввщ-ношення величин напружень в основнш констру-
k
k
k
Наука та прогрес транспорту. Вкник Днiпропетровського нацiонального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
кцп i СЕ для несприятливоí форми коливань у виглад
5 >■
т.
т
(10)
т1п %
5Е <7^- 5т1п.
т.
(11)
т1п %
Верхня оцшка напрацювання основних еле-меннв конструкцií буде визначена як
Б = I =
¿—I I I
т%
т
V т1п %,
I
5т N =
т%
т
V т1п % у
(12)
Вираз, що встановлюе зв'язок мiж ресурсом найбiльш навантаженоí точки основноí несучоí конструкцií з ресурсом «слабкого» елемента,
Я =
т
т1п %
Ят1п •
(13)
З врахуванням фактичного мiсця розташу-вання датчика (сшввщношення напружень по формi коливань в його розташуванш та макси-мальним напруженням в перерiзi балки) та на-явностi концентраторiв напружень в област «слабкого» елемента i в основнш несучiй конс-трукцií кузова тепловоза, формула (13) допов-нюеться коефщентами перерахунку за спiввiд-ношенням
Я =
(т к к ^
т1п % 5 т1п К т1п
тП к;
К%
кц 1 ЯтШ. (14)
В цш формулi: кК% - найбшьший коефiцiент
концентрацií напружень в основнш несучий конструкцп кузова тепловоза (у разi потреби оцiнки ресурсу його зварних з'еднань); к.
5 т1п
= С
% тах/ %д
с%д - вiдношення максимального
З метою запобiгання виконання повного аналiзу НДС всiх елементiв та вузлiв конструк-цií кузова локомотива, у випадку, коли немае необхiдностi локатзацп прогнозуемого мiсця руйнування, достатньо виконати дослщження напруження в найбiльш навантаженш точцi
конструкцií, такоí, що ||т% || = тах(т%). Звщки
остаточно отримуемо розрахункову формулу для порiвняльноí оцiнки навантаженостi основних несучих конструкцш i «слабкого» елемента
напруження в перерiзi «слабкого» елемента с%тах при несприятливiй формi коливань £
конструкцií кузова тепловоза до напруження с%д (для тiеí самоí форми коливань) в мющ роз-
ташування датчика в област «слабкого» елемента (коефiцiент розподшу напружень по перер> зу); кКт1п, кК% - коефщенти концентрацií напружень в обласп «слабкого» елемента конструкцп кузова тепловоза i основноí несучоí
конструкцп (НК); кн <[кС]т = 1 + 16 - коефщ>
ент надiйностi розрахунку напрацювання, пов'язаний з коефщентом запасу витривалостi, величина якого обираеться з умов та характеру експлуатацй НК, стану та вшу несучих конструкцш, а також забезпечення безпеки руху на мапстральних колiях УЗ.
Виконання динамiчних мщносних ходових випробувань тепловоза ТГМ6А виявило, що незадовшьний стан колш промислового шд-приемства сприяе шдвищенню показникiв його динамiчностi• В зв'язку з такою ситуащею вщ-повщним чином обираеться зовнiшне наванта-ження, що формуе динамiчну навантаженiсть конструкцп кузова тепловоза:
- квазютатичне навантаження вiд реалiзацií максимальноí сили тяги;
- вертикальш зусилля в шдвшуванш;
- горизонтальнi поперечнi (рамнi) сили.
Для виконання подальшого розрахунку наван-
таженостi елеменпв рами кузова тепловоза слщ визначити режим його руху, що найб№ше наван-тажуе основш поздовжнi балки рами його кузова.
Оцшка напрацювання, яка сприймаеться ос-новними поздовжшми балками кузова тепловоза, виконуеться за даними натурних випробу-вань на основi розрахунку питомого (на один цикл коливань) напрацювання в точках ТХК4, ТХК5 розташованих в обласп «слабкого» елемента i в однш з найбшьш навантажених час-тин основноí поздовжньоí балки.
При цьому вiдповiдно до норм [9], в перерiзi «слабкого» елемента враховувався коефщент концентрацií напружень за формулою
5
т1п
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
*с= ^ ßK П ,
Y m
(15)
де К1 - коефщент, який враховуе вплив неод-норiдностi матерiалу деталь Для прокату, поковки та штамповки К1 = 1,1; К2 - коефщент, який враховуе вплив внутршшх напружень в деталi. Величина К2 залежить вiд поперечних розмiрiв деталi (до 250 мм, К2 = 1,0). Величина m приймаеться залежно вiд класу обробки де-талi; для грубо! станочно! обробки m = 0,85. Коефiцiент у = 0,54 враховуе розмiрний фактор. Величина рК = 1,0 враховуе геометричш конце-нтратори напружень в конструкцн (в данiй точ-щ вiдсутнi); n = 1,0 - коефщент, який залежить вiд iмовiрностi руйнування деталi.
Приймаемо для точок Kixk4 = 2,4; КоТХК5 = 2,4. При порiвняльному розрахунку коефщенти кон-цернтраци враховуватися не будуть.
Результати розрахунку напрацювання най-бiльш навантажувальних для основних поздов-жнiх балок рами кузова дослав наведено в табл. 3. В цш таблицi прийнятi позначення: о, - розряд (квантiль) напруження симетричного циклу, що спостерiгаеться у точщ конструкцн; Pj - iмовiрнiсть появи напруження величини о,.
Таблиця 3
По|)1вии. м>иа оцшка питомого напрацювання в точках TXK4 i TXK5, отриманих шд час натурних випробувань
Table 3
Comparative evaluation of specific running time in the points TKHK4 and TKHK5, obtained during actual testing
№ пор. 5 'й о о « Запис S '1 щ н Питоме (на 1 цикл коливань) напрацювання De =Z°mPj , МПа4 j
о Точка ТХК4 Точка ТХК5 dtxk5 dtxk4
1 6 3 а « о п 346,36 9 604,25 27,7
2 9 2 998,75 28 980,41 29,0
На рис. 15 та 16, з запасом по амплтгуд^ наведено розподш екв1валентних напружень в точках TXK4 та TXK5 вщповщно.
013/813
п UUt3/öl 1—1 QŒS5E5 0030/52 000695 01002258
2 4 6 8 10 12 14
phc. 15. ricTOipaMa po3nogrny Hanpy^eHb b oô^acri ochobhoï Hecynoï KOHCTpyKqn TXK4
Fig. 15. Histogram of stress distribution in the area of basic supporting structure TKHK4
0,г 0 ,6
Примiтка: напруження ввд ваги кузова тепловоза прийнятi за результатами його розрахунку на мщ-шсть та становлять для точки ТХК4 - 78 МПа, для ТХК5 - 50 МПа.
За даними реатзацш була виконана перев> рка методики порiвняльноï оцiнки ресурсу не-сучих конструкцiй.
Рис. 16. Пстограма розподiлу напружень в обласп «слабкого» елемента TXK5
Fig. 16. Histogram of stress distribution in the area of «weak» TKHK5
Результати обробки дослщних даних вщно-сно зв'язку показниюв навантаженост «слабкого» елемента TXK5 та у еталоннш точцi TXK4 наведено на рис. 17.
З аналiзу (рис. 18) випливае, що напруження в «слабкому» елеменп пов'язанi з напружен-нями в контрольнiй точцi основно! поздовжньо! балки, в основному в обласп низьких (до 3,5 Гц) частот. При цьому змiна модуля взаемного спектра складае в цьому дiапазонi до 20 дБ. Крiм дiапазону низьких частот слщ вiдмiтити область (6,5-8,2 Гц) та частоту першого згиналь-ного тону (~ 12,8 Гц), де функцiя когерентностi мае значиму величину (> 0,6). Таким чином, подальший анатз енергп коливань з метою оцшки впливу форм коливань кузова тепловоза на його напружено-деформований стан слщ виконувати в дiапазонах частот, наведених в табл. 4.
1 и 14
2 2 2 6
3 8
5 0 5 4
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Рис. 17. Взаемна спектральна щшьшсть Hxy, [дБ] та функщя когерентностi jxy напруження в «слабкому» ланцюзi TXK4 i контрольнп точцi TXK5 основно! поздовжньо! балки тепловоза
Fig. 17. Cross spectrum density Hxy [dB] and the coherence function of yxy stress in the «weak» element TKHK4 and control point TKHK5 of the basic longitudinal beam of locomotive
Рис. 18. Функщя взаемно! кореляцп Rxy [МПа с] напруження в «слабкому» ланцюзi TXK4 i контрольнп точщ TXK5 основно! поздовжньо! балки тепловоза
Fig. 18. Mutual correlation function Rxy [МРа2с] of stress in the «weak» element TKHK4 and control point TKHK5 of the basic longitudinal beam of locomotive
Таблиця 4
Дiапазони частот, при яких контрольоваш напруження cTXK4 та Gtxks взаемно корелюють
Table 4
Spectrum of frequencies, at which controlled stresses cTKHK4 and cTKHK5 mutually correlate
№ пор. Частотний д1апазон, Гц Примпки
1 0-3,5 Область частот коливань локомотива як твердого тша
2 6,5-8,2 Область можливого дiапазону роботи обладнання, можливо, перша форма кручення
3 12,5-13,3 Область першого тону коли-вань поздовжнього згину рами тепловоза
Отримана функщя взаемно! кореляцп (рис. 18) наближаеться до ланцюга лшшного шдсилю-вання у декотрш смуз! частот, що попередньо шдтверджуе можливють застосування стввщ-ношення (13) до пор1вняльно! ощнки ресурсу конструкцп кузова тепловоза ТГМ6А за методом «слабкого» елемента.
Наведемо за щею методикою результати розрахунку ресурсу основних несучих констру-кцш та призначення подовження строюв служ-би тепловоз1в ТГМ6А
З врахуванням експлуатацшних даних про руйнування в обласп б1чно! поздовжньо! допо-м1жно! балки та даних про негативний баланс сшввщношень напрацювань, слщ зробити ви-сновок про необхщшсть врахування залишко-вих напружень в обласп стикових зварних з'еднань частин поздовжньо! балки.
Вщповщно до [1, 8] напруження в обласп «слабкого» елемента з врахуванням залишко-вих напружень в обласп зварних шв1в та характеру впливу статичних складових напружень на ресурс визначаються як
ao = (0,3 ^ 0,4) cT у=0,4 • 240 • 0,3 = 28,8 МПа
Tmin £, ^ min £, o
(16)
Дат, на основ! виконаних спектрального та частотного анал!з!в цикл!чних напружень кузова тепловоза було визначено, що тд час ощнки його ресурсу необх!дно брати до уваги його коливання як твердого тша.
В табл. 5 наведено результати для ощнки ресурса кузова тепловоза ТГМ6А, яю отримаш на основ! результата табл. 4 та сшввщношення (16).
В формул! (14) позначимо
C =
CR
Tmrnrq kSmin kKmin
T k
Kl,
(17)
В розрахунках приймалося, що коеф!ц!енти
kK min = 1 , kKl = 1 .
Зпдно з даними ще! таблиц!, найб!льш не-сприятливим в!дносно до напрацювань в «слабкому» елеменн та в основних поздовжшх балках е коливання галопування, при цьому пози-тивний баланс напрацювання складае 1,89.
На основ! обробки даних експлуатацшно! статистики, з !мов!ршстю 0,997, м!н!мальний час появи трщин визначено за формулою
Rmm = Rmn -3 ômin, (18)
де Rmin - середнiй bîk руйнування, 8min - дис-першя вшу руйнування.
Таблиця 5 Biixi.iiii дан1 для оцшки ресурсу кузова
Table 5
Output data for assessing body resource
à о Форма коливань ження МПа Коефщент
С % ft ^ к лs min К ccr
1 Щдстрибування 39,2 1,02 1,0 1,91
2 Галопування 33,9 1,03 1,0 1,89
3 Поперечний вiднос 49,3 1,0 1,0 1,97
4 Перевалка 30,4 2,22 10,0 140,9
5 Виляння кузова 50,0 1,0 1,0 1,95
Таблиця 6
Оцшка ресурса кузова тепловоз1в ТГМ6А пщприемства, що обстежувалися
Table 6
Assessing of the body resource of TGM6A locomotives of enterprise that were tested
№ експлуата-цшнй групи Склад експлуатацш-нй групи Нижня грани-ця в1ку руйну-вання Уточнен ко-еф., кн cr C. •é е о К Оцшка ресурсу, роки Залишковий ресурс, роки
1 157,204 23,3 1,2 1,55 36 5
2 557, 18,7 1,07 1,76 33 10
701
794,
837
862,
954
1 012-
1 014,
1 265,
1 266,
1 454
3 1 748 - - - 30 19
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
*Примггка: значения коефщента кн обрано з врахуванням р1зного степеня морального та ф1зич-ного зносу екшажно1 частини тепловоз1в з врахуванням того, що вони експлуатуються без виходу на мапстральш колл УЗ.
На рис. 19 зображено загальний вигляд тягового агрегату ОПЕ1АМ [15].
Рис. 19. Загальний вигляд тягового агрегату ОПЕ1АМ
Fig. 19. General view of traction aggregate OPE1AM
З метою визначення можливосп подовжен-ня термiну експлуатацп тягових агрегата ОПЕ1АМ з прийнятими методиками [8, 14] бу-ло здшснено обстеження стану його несучих конструкцш та виявлено, що вони не зазнали суттевого корозiйного пошкодження.
Для виконання розрахунюв ресурсу були використаш данi попереднiх випробувань, а та-кож результати з визначення границ витрива-лостi на основi вимiрювання твердостi матерiа-лу основних несучих конструкцш [12, 16].
Оцшку показниюв мiцностi несучих конс-трукцiй рам вiзкiв електровоза управлiння, ди-зельно! секцн, моторного думпкара та рами кузова електровоза управлшня виконано на осно-вi динамiчних ходових випробувань, а також аналггичних розрахунюв несучих конструкцiй рам кузовiв шших одиниць тягового агрегату вiдповiдно до Норм [9] за допомогою метода сюнченних елементiв.
В рамках виконання робгг з використання непрямих методiв контролю ресурсу несучих конструкцiй електропо1здв ЕР1, ЕР2, ЕР9 [12], на базi випробувально! лабораторн ДКБ «Ив-денне» (ДП Пiвденний машинобудiвний завод)
було здшснено лабораторний експеримент iз порiвняльною оцiнкою твердостi плоских стан-дартних зразкiв до та тсля випробувань. Плос-кi зразки були вирiзанi з низьколеговано! мало-вуглецево! листово! сталi 20ГФЛ. Результати порiвняння твердостi зразкiв наведенi на рис. 20. Для наведених даних отримаш математичш очшування i стандарти вщхилення, якi склали:
- зразок перед випробуваннями: математич-не очшування твердостi - Мх = 167 НВ, стандарт вiдхилення 5 = 3 НВ;
- зразок тсля випробувань: математичне очшування - Мх = 163 НВ, стандарт вщхилення 5 = 5 НВ.
З урахуванням отриманих величин стандарта вщхилень, змша твердосп за Бринелем рам вiзкiв i зразюв перебувае в межах статистично! похибки. Бшьше того, характер змiни твердосп в наведених випадках протилежний.
Порiвняння результатiв, отриманих з вим> рювання твердостi екземплярiв рам вiзкiв елек-тропо!здiв ЕР 1 та зразюв, з якими виконувалися випробування, не дозволяе зробити висновки про можливють використання твердостi металу за Бринелем як основу одного з методiв неруй-нiвного контролю ресурсу несучо! конструкцп. У той же час, вимiрювання поверхнево! мшро-твердосп пропонуеться як один з можливих способiв неруйшвно! технологи контролю ресурсу матерiалiв (хоча з урахуванням звичайно-го стану поверхнi НК рухомого складу, така технологiя буде складною в застосуванш).
З метою виявлення залежностi мiж границею витривалосп та границею текучостi було виконано випробування, якi складалися з двох етатв:
1. Визначення режиму оР та кiлькостi руйш-вних циклiв Кк(оР) при зазначеному наванта-женнi•
2. Прикладення напрацювання в об'емi 85, 90, 95 % вщ Кк(оР) з наступним випробуванням зразкiв на статичне розтягування.
Результати, отримаш в робой [12], можуть дати певне уявлення щодо характеру змши твердостi матерiалу в процес напрацювання (хоча, очевидно, внаслiдок невеликого вщхилення значень вщ вихщних, не можуть бути визнанi единим критерiем оцiнки напрацюван-ня та ресурсу).
Результати, нормоваш вiдносно вихщних величин твердостi, наведено в табл. 7.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету затзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
175 -
165
155
3pa3Ka
PHC. 20. TBepgicTb 3a EpuHeœM (HB) n^ocKux CT&ie-bhx 3pa3KÎB Ha nouaray цнкmннoгo HaBaura^eHHH (mHia 1) i nicna pyHHyBaHHa (mHia 2)
Fig. 20. Brinell hardness (HB) of flat steel samples at the beginning of cyclic loading (line 1) and after destruction (line 2)
Тa6flнцa 7
BigHOCHa 3MiHa TBepgocri 3pa3KiB 3 MaroBynro^BoY CT&ri b процесi нaпрaцroвaннн
Table 7
Relative hardness change of samples from low-carbon steel in the process of working
№ пор. Значення, %
Параметр Вихщний стан Перед руйнуванням
1 Твердеть (НВ) 100 97,6
2 Серед. квад. ввдхил. (НВ) 1,79 3,1
Рис. 21. Мюця вимiрювання твердосп матерiалу на вiзках електровоза управлiння, дизельно! секци та моторного думпкара
Fig. 21. Places of hardness measuring of materials on the bogies of control electric locomotive, diesel section and the motor dumping car
З метою ощнки можливосп змши за час експлуатацп мщносних характеристик металу рам в1зюв виконано вишрювання твердосп металу. Несуч1 конструкцп виготовлено з га-рячекатано! стал марки 16Д ГОСТ 6713-91.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
Величини твердосп матер1алу несучих конструкцш рам в1зк1в Hardness coefficients of supporting structure material of the bogie frames
Таблиця 8
Table 8
Верхня полиця Ычна стшка Нижня полиця
№ в1зка Середне значення,% Середне квадратичне в1дхилення, % Середне значення, % Середне квадратичне вщхилення, % Середне значення, % Середне квадратичне вщхилення, %
4 814 204 1,7 153 1,9 154,3 5,1
4 815 226 3,4 138,8 4,3 157,6 4,3
4 192 187,7 4,7 136 3,7 148,1 3,6
4 459 175,6 2,3 134 3,9 146,2 3,5
4 478 213,8 4,8 149 3,2 158,1 4,1
4 475 212,6 4,5 132 3,5 160,2 4,3
Таблиця 9
Ввдносш величини твердост матерiалу несучих конструкцш рам вiзкiв з урахуванням нерiвномiрного стану поверхш (коефщент концентраци К = 1,1 • 1,0 / 0,75 = 1,467 [9]
Table 9
Relative hardness coefficients of supporting structure materials for bogie frames taking into account uneven surface condition (concentration coefficient К = 1,1 • 1,0 / 0,75 = 1,467 [9])
Верхня полиця Ычна стшка Нижня полиця
№ в1зка Середне значення,% Середне квадратичне в1дхилення, % Середне значення, % Середне квадратичне вщхилення, % Середне значення, % Середне квадратичне вщхилення, %
4 814 100 0,57 100 0,66 100 2,71
4 815 100 1,03 100 1,4 100 1,42
4 192 100 1,71 100 1,38 100 1,35
4 459 100 0,89 100 1,54 100 1,39
4 478 100 1,53 100 1,03 100 1,34
4 475 100 2,43 100 1,15 100 1,43
Твердють ви]шрювалась на верхнш та ниж-нш поличках, а також в середиш бiчноï стшки поздовжньо1' балки в зонi приеднання до не1' поперечно!' шкворнево1' балки динамiчним твердомiром ТДМ-1, який повiрений вщповщно до ДСТУ 06.04.2010.
Мiсця, в яких вимiрювалась твердiсть мате-рiалу рам вiзкiв електровоза управлiння, дизе-льно1' секцiï та моторного думпкара, зображено на рис. 21, а величини твердостей - у табл. 8.
Вихдячи з даних табл. 9, можна зробити ви-сновок, що в рамi вiзка тягового агрегату най-
бiльше напрацювання за номшалом та характером показниюв твердостi мае нижня поличка поздовжньо1' балки, якiй необхiдно придiлити особливу увагу при оргашзаци контрою ïï тех-нiчного стану та мати на уваз^ у разi потреби, можливють розробки проектiв ïï посилення.
В роботах [16-19] наведено результати з оцшки впливу на показники втоми рiзних фак-торiв як конструктивних, так i технологiчних.
Вщповщно до даних робiт [7, 13], отрима-них для великого об'ему конструкцшних мате-рiалiв, мiж границями витривалостi (при вигинi © О. М. Бондарев, В. Л. Горобець, С. В. Мямлш, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
або розтягуванш) i текучосп iснуе вiдома ре-гресiйна залежшсть (рис. 22).
Рис. 22. Залежшсть мiж межею витривалосп
i твердосп за Бринелем (HB) i Роквелом (Н) для сталей (за даними р1зних автор1в)
Fig. 22. The relationship between the limit of endurance and Brinell (HB) and Rockwell (H) hardness for steels (according to different authors).
Зпдно з цими даними границя витривалост o_i може бути пов'язана з твердютю за Бринелем (НВ) лiнiйною залежнiстю вигляду
с_ [МПа] = 1,65 HB ± 70 [МПа]. (1)
Необхщно зазначити, що формула (1) до-сить обгрунтована для мiцних сталей i надае недостовiрнi результати для низьколегованих маловуглецевих сталей, в основному впрова-джених для виробництва несучих конструкцш рухомого складу.
Крiм того, з даних рис. 22 i формули (1) сль дуе наявшсть статистичного розсiювання в ко-реляцшному зв'язку вказаних вище величин, що тим бшьше схиляе до використання в подаль-ших викладеннях нижньо! границi витривалостi при використаннi регресшно! залежностi (1).
Оцiнка середньо! границ витривалостi ма-терiалу рам вiзкiв на верхнiх поличках надано-го агрегату орiентовно складае
с_ [МПа] = 1,65 НВ ± 70 [МПа] =
= 1,65-146,2 ± 70 = 241,2
171,2 311,2
МПа
Спещалютами Галузево! науково-дослщно! лабораторп ДНУЗТа було виконано статичш та динамiчнi мiцноснi випробування з визначення напружено-деформованого стану основних несучих елементiв рам вiзкiв електровоза управ-лiння.
Напруження вимiрювалися в найбiльш на-вантажених перерiзах - в мiсцях переходу шворневого бруса до поздовжшх балок рами вiзка по нижньому та верхньому листах, а також на верхньому листi навколо плити шдп'ятника.
Статичнi напруження визначалися вщ ваги кузова.
Динамiчнi складовi напружень вимiрювали-ся пiд час руху в прямих, кривих малих радiусiв (до 120 метрiв) та при руховi по стрiлочних переводах.
На рис. 23 наведено мюця розташування те-нзорезисторiв для вимiрювання напружень.
Рис. 23. Мiсця встановлення тензорезисторiв для вимiрювання напружень
Fig. 23. Places of resistive strain sensors to measure the stresses
Як показники мщносп було визначено коефь
<5 1
Таким чином, орiентовне мшмальне зна-чення середньо! величини гранищ витривалосп для нижнiх полиць матерiалу обстежених рам вiзкiв складае o_1 mm = 171,2 МПа.
щенти запасу втомно! мiцностi пвт =-
та коефщент запасу мiцностi по статичнiй
несучiй спроможностi nT =---, <m =
<5 +с
^^ m
= аст + с f , де с_1 - границя витривалостi при симетричному циклi; са - ампттуди циклiв напружень при заданш швидкостi руху; сст -статичне напруження вщ ваги кузова; сf - на-
пруження вщ сили тяги при вщповщнш швид-костi руху; к - коефщент, який враховуе зме-ншення витривалостi конструкцй, приймасться згiдно з чинною нормативною документащею рiвним 2,1; у - коефщент асиметрй циклу,
який при аст > 0 дорiвнюе 0,3, а при аст < 0 - 0,1. Нижче в табл. 11 наведено результати вимiрювань та розрахунюв з визначення коеф> цiентiв запасу.
Таблиця 11
Результати вшпркшань та розрахункiв з визначення коефiцicмтiв запасу
Table 11
Results of measurements and calculations concerning the determination of safety coefficient
Коефщент Позначення точки
1 2 3 4 5
стс„, МПа - 52 - 53 28 19 39
ст f, МПа 40 41 20 14 24
CTm = CTcm +СТf > МПа 92 94 48 33 63
ст a, МПа 25 26 31 32 25
Пт 3,46 3,23 2,69 2,76 2,98
nT 2,03 2,0 3,04 3,7 2,73
Ц результати було отримано при таких зна-ченнях: границя витривалост с_1 = 212,5 МПа та границя текучост сТ = 240 МПа .
Чинною нормативною документащею вста-новлено, що наведенi коефiцiенти запасу мщ-ностi пвт > 2 , пТ > 2 . Данi наведено! таблищ свiдчать, що мiцнiсть основних несучих елеме-нтiв конструкцii рами вiзка електровоза управ-лiння забезпечена.
На основi розроблено! твердотiльноi моделi рами кузова електровоза управлiння тягового агрегату було отримано скшченно-елементну розрахункову модель для виконання числових розрахунюв з визначення напруженого стану, яка наведена на рис. 24, складаеться з 233 789 вузлових точок та нараховуе 123 615 сюнчен-них елеменпв.
На рис. 25-27 наведено: види деформованих сташв рами кузова електровоза управлшня при
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального унiверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
ди р1зних вар1ант1в навантажень; поля розпо-д1лу напружень; фрагменти конструкцш з вщ-значенням точок, в яких створюються найбшь-ш1 е^валентш за четвертою теор1ею мщносп напруження.
Рис. 24. Сшнченно-елементна розрахункова схема рами кузова електровоза управлшня
Fig. 24. Finite-element calculation scheme of body frame of control electric locomotive
В розрахунках на дда вертикального наван-таження приймалося, що сумарна вага вщ об-ладнання, яка д1е на раму кузова електровоза складае 61 т, або 598,41 кН. Ця вага зображала-ся у вигляд1 ддачого розподшеного наванта-ження на вщповщних дшьницях елеменпв конструкцй та складалася з ваги трансформатора, двох вентилятор1в та шшого обладнання. Найбшьший р1вень екв1валентних напружень за четвертою теор1ею мщносп вщ ди цього наван-таження (див. рис. 25) створюеться у точщ, в1дм1ченою маркером, та дор1внюе 83 МПа.
Рис. 25. Поля розпод^ е^валентних напружень у рамi кузова електровоза управлшня при дп вертикального навантаження
Fig. 25. Fields of equivalent stress distribution in the body frame of control electric locomotive with vertical loading
Наука та прогрес транспорту. Вкннк Дншропетровського нацюнального ушверситету зал1зничного транспорту, 2014, № 2 (50)
На рис. 26 наведено результати моделюван-ня руху тягового агрегату в режимi тяги. Величина тягового зусилля за умовою зрушення тягового агрегату з мюця дорiвнюe 1 260 кН. У вiдмiченiй маркером точцi на рамi кузова в цьому режимi руху найбшьше розрахункове напруження дорiвнюe 128 МПа.
Рис. 26. Поля розпод1лу екв1валентних напружень
та деформований стан рами кузова при рухов1 в режим1 тяги (тягове зусилля агрегату 1 260 кН)
Fig. 26. Fields of equivalent stress distribution and the deformed state of bogie frame when moving in traction mode (traction mode of aggregate 1 260 kN)
На рис. 27 наведено поле розподшу напружень та вигляд деформованого стану при ди стискаючих зусиль вщповщно до Норм [9]. Найбiльшi напруження створюються у точщ, вiдмiченiй маркером.
У разi продовженого термiнy шд час екс-плyатацiï необхiдно контролювати стан мюць та вyзлiв рами кузова, позначених маркером.
Рис. 27. Поля розподшу напружень та деформований стан рами кузова при ди поздовжньо! стискаючо! сили 2 500 кН
Fig. 27. Fields of stress distribution and the deformed state of bogie frame under longitudinal compressing force 2 500 kN
На рис. 28 наведено твердотшьну модель рами моторного думпкара та розрахункову сю-нченно-елементну схему модет, яка складаеть-ся з 150 648 вyзлiв та мае 81 909 сюнченних елеменпв.
PHC. 28. P03paxyHK0Ba CKmneHHo-eneMeHTHa cxeMa Mogeni paMH MOTopHoro gyMnKapa
Fig. 28. Calculation finite-element scheme of frame model for motor dumping car
Ha pnc. 29 HaBegeHO ge^opMOBaHHH CTaH Ta po3nogin Hanpy^eHb Big gii' BepTHKanbHoro HaBa-HTa^eHHH Baroro Ky3oBa Ta o6nagHaHHa 54,2 kH, a TaKo^ Big Bama^y Baroro y 604 kH.
Рис. 29. Розподш напружень та вигляд деформованого стану рами моторного думпкара вiд ди вертикального навантаження
Fig. 29. Stress distribution and view of deformed state of motor dumping car frame under the action of vertical loading
На рис. 30 зображено деформований стан та поле розподшу напружень в рамi моторного думпкара при руховi в режимi тяги.
Найбiльшi напруження вщ ди вертикального навантаження створюються в середнш частит рами та досягають 58,4 МПа, а при зрушенш з мюця - в зош стяжно! шухляди поглинаючого апарату автозчепу та досягають 200 МПа.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
'У
Рис. 30. Поля розпод^ напружень та вигляд деформованого стану рами моторного думпкара при зрушенш з мюця тягового агрегату (тягове зусилля всього агрегату 1 260 кН)
Fig. 30. Stress distribution field and view of deformed state of motor dumping car frame when starting of traction aggregate (traction force of aggregate 1 260 kN)
Нижче на рис. 31 наведено вигляд твердой-льно! моделi рами кузов дизельно! секци та ïï скшченно-елементна схема, яка складаеться з 482 400 елеменпв та 931 327 вузлiв.
Рис. 31. Сшнченно-елементна модель рами кузова дизельно! секци
Fig. 31. Finite-element model of diesel section body frame
На рис. 32 наведено поле розподшу екв1ва-лентних напружень вщ ваги обладнання, роз-ташованого в кузов1 дизельно! секци.
З наведених результата розрахунюв отримано, що найбшьш1 напруження виникають на верхнш поличщ поперечно! балки та досягають в ïï середнш частиш 80 МПа.
На рис. 33 наведено розподш екв1валентних напружень при моделюванш режима тяги.
З наведених на рис. 33 результата числових розрахунюв отримано, що в цьому режим! най-б1льш1 екв1валентн1 напруження створюються в несучих конструкщях, розташованих в зош автозчшного пристрою та досягають 160 МПа.
На рис. 34 наведено загальний вигляд твер-дотiльноï модел1 рами в1зк1в тягового агрегату
та скшченно-елементна розрахункова схема моделi для виконання числових розрахунюв, яка складаеться з 18 943 елеменпв та мае 109 794 вузли.
Рис. 32. Поле розпод^ е^валентних напружень в paMi кузова Big ваги обладнання, що розташоване в кузовi дизельно! секци
Fig. 32. Equivalent stress distribution field in the bogie frame from the equipment weight placed in the body of diesel section
Рис. 33. Поле розпод^ е^валентних напружень при руховi в режимi тяги
Fig. 33. Equivalent stress distribution field when moving in traction mode
Рис. 34. Сшнченно-елементна розрахункова схема моделi рам вiзкiв тягового агрегату
Fig. 34. Finite-element calculation scheme of bogie frame model for traction aggregate
© О. М. Бондарев, В. Л. Горобець, С. В. Мямлш, 2014
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
На рис. 35 наведено результати розрахунку рами вiзка на дда вертикального навантаження, а на рис. 36 - на дда вертикального та поздов-жнього навантаження при зрушенш тягового агрегату з мюця.
Phc. 35. Pe3ynbTaTH po3paxyHKy paMH Bi3Ka Ha giro BepTHKanbHoro HaBaHTa^eHHa Ta none po3noginy Hanpy^eHb
Fig. 35. Results of calculation of bogie frame for the action of vertical loading and the field of stress distribution
HaM6inbmi Hanpy^eHHa, aKi oTpHMaHo nig nac po3paxyHKy Hanpy^eHo-ge^opMoBaHoro CTaHy цboro BapiaHTa, gocararoTb 53 Mna.
Рис. 36. Поле розпод^ напружень в рамi вiзка ввд ди вертикального та поздовжнього навантаження при зрушенш тягового агрегату з мюця
Fig. 36. Stress distribution field in bogie frame from vertical and longitudinal loading when starting of traction aggregate
З рис. 36 видно, що найбiльшi напруження не перевищують 59 МПа. Мюце, в якому створюються найбiльшi напруження, вiдмiчено маркером.
Наукова новизна та практична значимкть
На основi експериментальних та теоретич-них дослщжень виконано наукове супрово-дження робгт з розробки заходiв з подовження
термiнy призначеного строку служби одиниць тягових та моторних одиниць промислового рухомого складу.
Розроблено техшчш ршення з заходами, яю мають виконуватися пiд час експлуатацп в межах подовженого призначеного термшу служби тягових та моторних одиниць промислового рухомого складу тдприемств, на яких викорис-товуються у забезпеченш основних технолопч-них циктв тепловози та тяговi агрегати.
Висновки щодо строку служби несучих конструкцш
В результат виконаних експериментальних випробувань з визначення рiвнiв напружень, що створюються в умовах експлуатацп в несучих конструкщях рам вiзкiв електровоза управ-лiння i моторного думпкара та розрахунюв на-пруженого стану рам вiзкiв i кyзовiв рухомих одиниць складу тягового агрегату ОПЕ1АМ, зроблено таю висновки:
- ресурс рам вiзкiв електровоза управлшня, дизельноï секцiï i моторного думпкара на пото-чний момент складае 40 роюв ïx експлyатацiï за умови здшснення систематичного неруйнуючо-го контролю;
- ресурс рам кyзовiв одиниць тягового агрегату складае 40 роюв за умови здшснення систематичного неруйнуючого контролю;
- вiзки, в основному металi рам яких буде виявлено повторне виникнення трщини на м> сцi рашше зробленого заварювання, виключа-ються з подальшо1' експлyатацiï;
- наднормативна експлуатащя кyзовiв електровоза yправлiння та дизельно1' секцiï забезпе-чуеться виконанням необхщних робiт при каш-тальних ремонтах з подовженням строку служби (КРП) за станом корозшного зношення несучих конструкцш та ix перiодичного неруйш-вного контролю з метою прогнозування розви-тку корози несучих констрyкцiй при виконанш наступних капiтальниx ремонтiв (КР1, КР2);
- наднормативна експлуатащя несучих конструкцш рам вiзкiв та кyзовiв забезпечуеть-ся проведенням систематичного нерyйнiвного контролю кватфшованим персоналом;
- наднормативна експлуатащя тягового агрегату не допускаеться при вщсутносп справ-них гасителiв коливань, якi передбаченi конс-трукторською документащею (КД);
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
- колют пари мають бути вщремонтовани-ми вщповщно до ¡нструкци ВНД 32.0.07.0012001.
На основi отриманих результатiв замовнику надаеться розроблене Техшчне рiшення захо-дiв, якi необхщно виконувати пiд час подовже-ного термiну експлуатацiï вiдповiдних одиниць рухомого складу.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Боднарь, Б. Е. Методы сравнительной оценки ресурса несущих конструкций подвижного состава / Б. Е. Боднарь, В. Л. Горобец, И. М. Гру-щак // Вестн. Восточноукраинского нац. ун-та им. В. Даля. - 2004. - № 3 (78). - С. 118-126.
2. Бондарев, О. М. Методики оцшки залишкового ресурсу пасажирського рухомого складу / О. М. Бондарев, В. Л. Горобець, Б. Я. Остапюк // Зал1зн. трансп. Украши, 2002. - № 5. -С. 28-30.
3. Бондарев, О. М. Визначення строку служби несучих конструкцш моторвагонного рухомого складу 1з застосуванням методики пор1вняння 1х динамiчноï' завантаженосп / О. М. Бондарев, В. Л. Горобець, I. М. Грущак // В1сн. Дшпро-петр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. 1м. акад. В. Ла-заряна. - Д., 2008. - Вип. 24. - С. 18-24.
4. Горобець, В. Л. Анал1з експлуатацшно! нароб-ки несучих конструкцш рухомого складу в задачах продовження терм1ну його експлуатацп / В. Л. Горобець, О. М. Бондарев, В. М. Скобле-нко // Вюн. Дншропетр. нац. ун-ту зал1зн. трансп. ш. акад. В. Лазаряна. - Д., 2010. -Вип. 35. - С. 10-16.
5. Дащенко, А. Ф. ANSYS в задачах инженерной механики : монографгя / А. Ф. Дащенко, Д. В. Лазарева, Н. Г. Сурьянинов. - Одесса : Астропринт, 2007. - 488 с.
6. Зенкевич, О. С. Метод конечных элементов в технике / О. С. Зенкевич. - М. : Мир, 1975. -542 с.
7. Логунов, В. Н. Устройство тепловоза ТГМ6А / В. Н. Логунов, В. Т. Смагин, Ю. И. Дорошин. -М. : Транспорт, 1989. - 320 с.
8. Методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций тягового подвижного состава. - К. : Гос. администрация ж.-д. трансп. Украины, 1998. - 51 с.
9. Нормы расчета и оценки прочности несущих элементов и динамических качеств экипажной
части локомотивов железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. - М. : ВНИИЖТ РФ, 1997. -147 с.
10. Оцшка показнишв мщносп елеменпв несучих конструкцш тягових агрегалв ОПЕ1А та по-довження терм^ !х служби / О. М. Бондарев,
B. Л. Горобець, £. М. Дзiчковський та ш // Вюн. Дшпропетр. нац. ун-ту зaлiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Д., 2012. - Вип. 40. -
C. 17-27.
11. Потемкин, А. Е. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3Б / А. Е. Потемкин. -БХВ : СПб., 2004. - 512 с.
12. Проведения дослвджень залишкового ресурсу несучих конструкцш електропогадв ЕР1 шсля !х модершзацп та КРП, розробка Техшчних ршень на подовження термшу !х експлуатацп понад 50 рошв : звгг з НДР. Тема (робота) № 194/07-ЦТех-1030/07-ЦЮ вад 16 липня 2007 р. - Д. : ДНУЗТ, 2007. - 60 с.
13. Трощенко, В. Т. Сопротивление усталости металлов и сплавов : в 2 т. / В. Т. Трощенко, Л. А. Сосновский. - К. : Наукова думка, 1987. -2 т.
14. Экспериментальная оценка динамических качеств тепловозов ТГМ6А в условиях их эксплуатации на путях промтранспорта /
A. М. Бондарев, В. Л. Горобец, И. М. Грущак и др. // Зб. наук. пр. КУЕТТ. Сеpiя Трансп. сис-теми i технологи. - К., 2003. - Вип. 4. -С. 13-21.
15. Электроподвижной состав промышленного транспорта : справочник / Л. В. Балон,
B. А. Браташ, М. Л. Бичуч и др. ; под ред. Л. В. Балона. - М. : Транспорт, 1987. - 296 с.
16. Хейвуд, Р. Б. Проектирование с учетом усталости / Р. Б. Хейвуд. - М. : Машиностроение, 1969. - 504 с.
17. Boyer, Howard E. Metals Handbook, 8th Edition. Volume 10 : Failure Analysis and Prevention. Fatigue Failures / Howard E. Boyer . - American Society for Metals, Metals Park, OH. - 1975. -604 p.
18. Effect of size and frequency on fatigue properties of SM50B butt welded joint / Yoshida S., Innagaki N., Kanao M. et al. - Japan Welding Society. -1978. - № 9. - Р. 5-10.
19. Fatigue crack growth behaviours at the toe of fillet welded joints under plane bending load / Y. Mitsui, Y. Kurobane, K. Harada, M. Konomi. J. - Japan Welding Society. - 1983. - № 3. - Р. 58-65.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
ПРОМИСЛОВИИ ТРАНСПОРТ
А. М. БОНДАРЕВ1*, В. Л. ГОРОБЕЦ1, С. В. МЯМЛИН2
1 Каф. «Строительная механика», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел./факс +38 (056) 793 19 08, эл. почта [email protected]
1Каф. «Строительная механика», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел./факс +38 (056) 793 19 08, эл. почта [email protected]
2Каф. «Вагоны и вагонное хозяйство», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел./факс +38 (056) 793 19 03, эл. почта [email protected]
МЕТОДЫ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ПРОДЛЕНИЮ СРОКА СЛУЖБЫ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТЯГОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА
Цель. Целью работы является научно обоснованное внедрение наработанных методик исполнения работ по продлению назначенного срока службы единиц тягового и моторного подвижных составов промышленного транспорта. Методика. Для достижения поставленной цели был проведен анализ наработанных методик по продлению назначенного срока службы тягового и моторного подвижных составов магистрального транспорта; наработанные методики во время решения вопросов касательно продления назначенного срока эксплуатации единиц подвижного состава были адаптированы к тепловозам ТГМ6А и тяговым агрегатам типа ОГЕ1А. Результаты. На основании комплекса проведенных экспериментальных и теоретических исследований получены результаты, которые дали повод для определения возможности использования наработанных методик в решении вопросов по продлению назначенного срока эксплуатации единиц подвижного состава касательно тепловозов ТГМ6А и тяговых агрегатов типа ОПЕ1А. Научная новизна. На основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований выполнено научное сопровождение работ, обеспечивающих продление назначенного срока службы тяговых и моторных единиц промышленного подвижного состава. Практическая значимость. Разработаны технические решения с мероприятиями, которые должны выполняться во время эксплуатации в пределах продленного назначенного срока службы тяговых и моторных единиц промышленного подвижного состава предприятий, на которых в обеспечении основных технологических циклов используются тепловозы и тяговые агрегаты.
Ключевые слова: тележки; кузова; расчетные модели; экспериментальные исследования; теоретические расчеты; тепловозы ТГМ6А; тяговые агрегаты ОПЕ1А; показатели прочности
О. М. BONDAREV1*, V. L. G0R0BETS1, S. V. MYAMLIN2
1 Dep. «Structural Mechanics», Dnepropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel./fax +38 (056) 793 19 08, e-mail [email protected] 1Dep. «Structural Mechanics», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel./fax +38 (056) 793 19 08, e-mail [email protected] 2Dep. «Cars and Wagon Facilities», Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Lazaryan St., 2, Dnipropetrovsk, Ukraine, 49010, tel./fax +38 (056) 793 19 03, e-mail [email protected]
METHODS AND RESEARCH CONCERNING SERVICE LIFE EXTENSION OF SUPPORTING STRUCTURES OF TRACTION ROLLING STOCK FOR INDUSTRIAL TRANSPORT
Purpose. The purpose of work is scientifically grounded introduction of the acquired techniques into works for service life extension of the traction and motor rolling stock for industrial transport. Methodology. To achieve the purpose it was analyzed the acquired techniques for service life extension of the traction and motor rolling stock for mainline transport. The acquired techniques during solution of problems concerning the service life extension of rolling stock units were adapted to the locomotives TGM6A and traction aggregates OPE1A. Findings. On the basis of experimental and theoretical complex of studies some results were obtained. They gave the ground to determine
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
the possibility of acquired techniques use when solving the problems on service life extension of rolling stock units concerning locomotives TGM6A and traction aggregates OPE1A. Originality. On the basis of conducted experimental and theoretical studies scientific maintenance of the works providing extension of service life of traction and motor units of industrial rolling stock was executed. Practical value. Technical solutions and measures, which have to be carried out during operation within the prolonged appointed service life of traction and motor units of industrial rolling stock enterprises using locomotives and traction aggregates to provide the basic technological cycles were developed.
Keywords: bogies; bodies; calculation models; experimental studies; theoretical calculations; TGM6A locomotives; traction aggregates OPE1A; durability indicators
REFERENCES
1. Bodnar B.Ye., Gorobets V.L., Grushchak I.M. Metody sravnitelnoy otsenki resursa nesushchikh konstruktsiy podvizhnogo sostava [Methods of comparative evaluation of the supporting units' resource of rolling stock]. Vestnik Vostochnoukrainskogo natsionalnogo universiteta imeni V. Dalya [Bulletin of Volodymyr Dahl East Ukrainian National University], 2004, no. 3 (78), pp. 118-126.
2. Bondarev O.M., Horobets V.L., Ostapiuk B.Ya. Metodyky otsinky zalyshkovoho resursu pasazhyrskoho ruk-homoho skladu [Methods of residual life evaluation of passenger rolling stock]. Zaliznychnyi transport Ukrainy - Railway Transport of Ukraine, 2002, no. 5. pp. 28-30.
3. Bondarev O.M., Horobets V.L., Hrushchak I.M. Vyznachennia stroku sluzhby nesuchykh konstruktsii motor-vahonnoho rukhomoho skladu iz zastosuvanniam metodyky porivniannia yikh dynamichnoi zavantazhenosti [Determination of the bearing structures durability of motor and wagon rolling stock using the matching technique of their dynamic load]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2008, issue 24, pp. 18-24.
4. Horobets V.L., Bondarev O.M., Skoblenko V.M. Analiz ekspluatatsiinoi narobky nesuchykh konstruktsii ruk-homoho skladu v zadachakh prodovzhennia terminu yoho ekspluatatsii [Analysis of supporting structures operational life length of rolling stock in the problems of its service life extension]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 35, pp. 10-16.
5. Dashchenko A.F., Lazareva D.V., Suryaninov N.G. ANSYS v zadachakh inzhenernoy mekhaniki [ANSYS in problems of engineering mechanics]. Odessa, Astroprint Publ., 2007. 488 p.
6. Zenkevich O.S. Metodkonechnykh elementov v tekhnike [The finite element method in engineering]. Moscow, Mir Publ., 1975. 542 p.
7. Logunov V.N., Smagin V.T., Doroshin Yu.I. Ustroystvo teplovoza TGM6A [TGMLA diesel locomotive structure]. Moscow, Transport Publ., 1989. 320 p.
8. Metodika otsenki ostatochnogo resursa nesushchikh konstruktsiy tyagovogo podvizhnogo sostava [Method of the residual life estimation of locomotives supporting units]. Kyiv, Gosudarstvennaya administratsiya zheleznodorozhnogo transporta Ukrainy Publ., 1998. 51 p.
9. Normy rascheta i otsenki prochnosti nesushchikh elementov i dinamicheskikh kachestv ekipazhnoy chasti lokomotivov zheleznykh dorog MPS RF kolei 1520 mm [Calculating and assessing norms of the supporting units strength and dynamic qualities of the railways locomotive underframe in MPS RF, type 1520 mm]. Moscow, VNIIZhT RF Publ., 1997. 147 p.
10. Bondarev O.M., Horobets V.L., Dzichkovskyi Ye.M., Kryvchykov O.Ye., Yagoda D.O., Bondareva V.S. Otsinka pokaznykiv mitsnosti elementiv nesuchykh konstruktsii tiahovykh ahrehativ OPE1A ta podovzhennia terminu yikh sluzhby [Evaluation of supporting structures strength elements of OPE1A traction units and prolongation of its service life]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 40, pp. 17-27.
11. Potemkin A. Tverdotelnoye modelirovaniye v sisteme KOMPA -3D [Solid modeling of KOMPAS-3D system]. Saint Peterburg, BKHV Publ., 2004. 512 p.
12. Provedennia doslidzhen zalyshkovoho resursu nesuchykh konstruktsii elektropoizdiv ER1 pislia yikh moderni-zatsii ta KRP, rozrobka Tekhnichnykh rishen na podovzhennia terminu yikh ekspluatatsii ponad 50 rokiv [Research concerning residual resource of supporting units of EF1 electric trains after their modernization and
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2014, № 2 (50)
capital repair, development of technical solutions in order to extend their lifetime for more than 50 years]. Dnipropetrovsk, DNUZT Publ., 2007. 60 p.
13. Troshchenko V.T., Sosnovskiy L.A. Soprotivleniye ustalosti metallov i splavov [Fatigue resistance of metals and alloys]. Kyiv, Naukova dumka Publ., 1987. 2 vol.
14. Bondarev A.M., Gorobets V.L., Grushchak I.M. Eksperimentalnaya otsenka dinamicheskikh kachestv teplo-vozov TGM6A v usloviyakh ikh ekspluatatsii na putyakh promtransporta [Experimental evaluation of TGM6A locomotives dynamic qualities in their operation conditions on the industrial transport tracks]. Zbirnyk naukovykh prats KUETT. Seriia Transportni systemy i tekhnolohii [Proceedings of KUETT. Series Transport systems and technologies]. Kyiv, 2003, issue 4, pp. 13-21.
15. Balon L.V., Bratash V.A., Bichuch M.L. Elektropodvizhnoy sostavpromyshlennogo transporta [Electric stock of industrial transport]. Moscow, Transport Publ., 1987. 296 p.
16. Kheyvud R.B. Proyektirovaniye s uchetom ustalosti [Designing taking into account fatigue]. Moscow, Mashi-nostroyeniye Publ., 1969. 504 p.
17. Boyer Howard E. Metals Handbook, 8th Edition. Volume 10: Failure Analysis and Prevention. Fatigue Failures. American Society for Metals Publ., 1975. 604 p.
18. Yoshida S., Innagaki N., Kanao M. Effect of size and frequency on fatigue properties of SM50B butt welded joint. Japan Welding Society, 1978, no. 9, pp. 5-10.
19. Mitsui Y., Kurobane Y., Harada K., Konomi M. Fatigue crack growth behaviours at the toe of fillet welded joints under plane bending load. Japan Welding Society, 1983, no. 3, p. 58-65.
Стаття рекомендована до публ1кацИ' к.т.н., доц. А. Л. Пулар1ею (Украта);
к.т.н., доц. О. Д. Жаковським (Украта)
Надшшла до редколегп 05.03.2014
Прийнята до друку 15.04.2014
