Научная статья на тему 'Оценка прочностных и динамических характеристик рессорного подвешивания пассажирских тележек'

Оценка прочностных и динамических характеристик рессорного подвешивания пассажирских тележек Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
1089
206
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МіЦНіСТЬ / ДИНАМіКА / ХАРАКТЕРИСТИКА / РЕСОРА / ПіДВіШУВАННЯ / ПАСАЖИРСЬКИЙ ВіЗОК / ПРОЧНОСТЬ / РЕССОРА / ПОДВЕШИВАНИЕ / ПАССАЖИРСКАЯ ТЕЛЕЖКА / ДИНАМИКА / DYNAMICS / STRENGTH / CHARACTERIZATION / SPRING / SUSPENSION / PASSENGER TRUCK

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Мямлин С. В., Жижко В. В., Приходько В. И., Шкабров О. А.

В статье представлены результаты расчетов по определению прочностных характеристик пружин рессорного подвешивания тележек пассажирских вагонов и их динамических характеристик с учетом требований нормативной документации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Мямлин С. В., Жижко В. В., Приходько В. И., Шкабров О. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE EVALUATION OF STRENGTH AND DYNAMIC CHARACTERISTICS OF THE SPRING INCREASE OF PASSENGER TRUCKS

In the paper the results of calculations on determination of strength features of springs in the spring suspension of passenger coach bogies and their dynamic characteristics with the account of requirements of normative documentation are presented.

Текст научной работы на тему «Оценка прочностных и динамических характеристик рессорного подвешивания пассажирских тележек»

УДК 629.4:027.3

С. В. МЯМЛИН, В. В. ЖИЖКО (ДИИТ), В. И. ПРИХОДЬКО, О. А. ШКАБРОВ (КВСЗ, Кременчуг)

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТНЫХ И ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ТЕЛЕЖЕК

У статп наведено результати розрахуншв з визначення мщшсних характеристик пружин ресорного шд-вiшування BÎ3KÎB пасажирських вагонiв та ïx динамiчних характеристик з урахуванням вимог нормативно1 документаци.

В статье представлены результаты расчетов по определению прочностных характеристик пружин рессорного подвешивания тележек пассажирских вагонов и их динамических характеристик с учетом требований нормативной документации.

In the paper the results of calculations on determination of strength features of springs in the spring suspension of passenger coach bogies and their dynamic characteristics with the account of requirements of normative documentation are presented.

При проектировании новых конструкций подвижного состава, как правило, вначале производится оценка основных характеристик элементов и узлов. Одним из основных узлов тележек пассажирских вагонов является рессорное подвешивание, которое состоит из двух комплектов - центрального и буксового. Особенно важно оценить прочностные и динамические характеристики рессорного подвешивания, т.к. именно от этих характеристик зависит надежность работы ходовых частей и динамические качества вагона в целом.

В соответствии с действующей нормативной документацией [1], необходимо выполнить оценку новой конструкции рессорного подвешивания тележки в обязательном порядке.

Настоящий расчет рессорного подвешивания выполнен с целью определения жесткости, прогиба и напряженного состояния пружин рессорного подвешивания тележки модели 68-7007 при нагрузке от колесной пары на рельсы 161,865 кН согласно требованиям «Норм» [1].

Расчет выполнен по I и III расчетному режиму.

По I расчетному режиму рассматривается относительно редкое сочетание экстремальных нагрузок. Основное требование при расчете на прочность по этому режиму - не допустить появления остаточных деформаций (повреждений) в узле или детали.

Допускаемые напряжения по этому режиму выбираются близкими к пределу текучести или пределу прочности материала с учетом характера нагрузки (квазистатическая, ударная и т. п.) и свойств материала.

В эксплуатации I режиму расчета соответствует для пассажирских вагонов - аварийное

соударение при маневрах, или столкновение вагонов в нештатных ситуациях, а также аварийный рывок (толчок) вагона при следовании в грузовом поезде [1].

По III расчетному режиму рассматривается относительно частое возможное сочетание умеренных по величине нагрузок, характерное для нормальной работы вагона в движущемся поезде. Основное требование при расчете по этому режиму - не допустить усталостного разрушения узла или детали.

Допускаемые напряжения по этому режиму выбираются исходя из пределов выносливости материала с учетом совместного действия квазистатических, вибрационных и ударных нагрузок, влияния коррозии и т. п.

В условиях эксплуатации III режиму расчета соответствуют случаи движения вагона в составе поезда по прямым и кривым участкам пути и стрелочным переводам с допускаемой скоростью вплоть до конструкционной при периодических служебных регулировочных торможениях, периодических умеренных рывках и толчках, штатной работе механизмов и узлов вагона [1].

Далее выполним нормативные расчеты для центрального и буксового подвешивания тележки модели 68-7007 [8, 9]. При этом использовались конструкции пассажирских вагонов модели 61-779, в основу которых положены технические решения в соответствии с [3 - 6].

Вначале рассмотрим центральное рессорное подвешивание.

Расчет по I режиму центрального подвешивания и полученные данные приведены в табл. 1.

Формула Наименование Расчетные данные

Определение статической нагрузки на одну пружину

(тб -т )• 981 р _ V бр тел/ ст - , k • n тбр = 66 т - масса брутто вагона; ттел = 13,2 т - масса тележек; к = 2 - количество тележек; пт = 4 - число пружин в одной тележке 64745 кН

Характеристики пружин

d = 0,043 м - диаметр прутка; Б = 0,252 м - средний диаметр пружины; п = 8,6 - число рабочих витков

Нсж _ d •(n +1) + 0,003 Высота пружины в сжатом состоянии 0,416 м

С G • d4 в _ 8 • D3 • n Вертикальная жесткость цилиндрической пружины сжатия: О = 8-104 МПа - модуль сдвига; ¥ - коэффициент, ¥ ~ С052а, где а = 3,76° -угол подъема винтовой линии нагруженной пружины 245,254 кН

С" _ D Индекс центральной пружины 5,86

р T _ ст Лт - С Св Величина прогиба под статической нагрузкой 0,264 м

fp _ K • /от Наибольший полный расчетный прогиб 0,392 м

Нсв _ Нсж + fp Высота пружины в свободном состоянии 0,812 м

Напряжения в пружине от вертикальной нагрузки

8 • Рр • D ^ Тв _ d з п • d Расчет на прочность пружины центрального рессорного подвешивания от вертикальной нагрузки:

Р _ С • f р в J p Вертикальная расчетная сила: Св = 245,254 кН/м - вертикальная жесткость пружины; /р = 0,396 м - полный расчетный прогиб пружины 97,121 кН

1,250 0,875 %_ 1 + --+ С С Поправочный коэффициент 1,239

Тв Напряжения в пружине 971 МПа

т < [т] = 1133 МПа - допускаемые напряжения для материала пружины (сталь 65С2ВА) тв = 971 МПа - расчетные напряжения в пружине

В результате выполнения расчетов на прочность пружин по I режиму получен вывод о том, что условие прочности выполняется.

Далее проведем расчет центрального рессорного подвешивания по III режиму.

Вертикальная расчетная сила, определяемая для III режима на одновременное действие приходящихся на пружину частей сил тяжести брутто вагона по п. 2.2.3, вертикальной динамической нагрузки по п. 2.2.3 и вертикальной

добавки от действия 50 % боковой силы по п. 2.3.2. [1].

Расчет по III режиму центрального подвешивания и полученные данные приведены в табл. 2.

В результате выполнения расчетов на прочность пружин по III режиму получен вывод о том, что условие прочности выполняется.

Выполним расчет пружин центрального рессорного подвешивания на устойчивость.

Таблица 2 Расчет пружин центрального подвешивания по III режиму

Формула Наименование Расчетные данные

1 2 3

Определение нагрузки, действующей на одну пружину

Р = Р + Р + 0 5Р /4 1 1 ст т 1 дин т ^ бок ' ^ Рст = 64,746 кН - статическая нагрузка на одну пружину

Р = Р -К 1 дин 1 ст ^дв Вертикальная динамическая нагрузка на пружину 12,3 кН

Рбок 0,1 Рст Часть боковой силы, приходящейся на одну пружину 6,475 кН

К = ЧN 1 ч дв р Уп 1 -Р(Кдв) Коэффициент вертикальной динамики: в - параметр распределения, для пассажирских вагонов при существующих условиях эксплуатации в = 1; Р(Кдв) = 0,97 - доверительная вероятность, при расчете на прочность по допускаемым напряжениям 0,19

- 4 V-15 К = а + 3,6-10-4 - Ь-- дв J ст Среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики: а - коэффициент, равный для элементов кузова 0,05; V = 44,44 м/с - расчетная скорость движения; /т = 0,0479 м - статический прогиб рессорного подвешивания 0,09

п + 2 Ь =- 2 - п Коэффициент, учитывающий влияние числа осей п в тележке 1

Р = Р + Р + Р /2 -'III 1 ст ^ 1 дин ^ 1 бок ' ^ Нагрузка, приходящаяся на пружину 83,523 кН

Напряжения в пружине от вертикальной нагрузки

8 - Рр - Б Тв = л з п - а Расчет на прочность пружины от вертикальной нагрузки: Рр - вертикальная расчетная сила

1,250 0,875 1 = 1 + --+ С С ии Поправочный коэффициент 1,239

Тв Напряжения в пружине 835 МПа

Определение горизонтальной жесткости пружины

с ЪМ4 г 8Бп [Н2 (2 + ц) + 3Б2 ] Горизонтальная жесткость цилиндрической пружины при одновременном действии на нее горизонтальной и вертикальной сил: Е = 2Д-1011 Па - модуль упругости материала пружины; ц = 0,3 - коэффициент Пуассона для материала пружины

н = Н св - а - / Высота пружины под вертикальной нагрузкой 0,43 м

Сг Горизонтальная жесткость пружины 201,743 Н/м

5 - Т , х - Н х - а 2 Цилиндрическая винтовая пружина от горизонтальной силы: Т - расчетная горизонтальная сила, действующая на пружину; определяется как часть 50 % боковой силы вагона по п. 2.3.2, приходящаяся на одну пружину; Н - высота пружины под вертикальной нагрузкой

Таблица 2 (окончание) Расчет пружин центрального подвешивания по III режиму

2

3

Напряжения в пружинах от горизонтальной нагрузки

в, , 0,63 0,35 §' = 1 +-+-т С С ^и Ч Поправочный коэффициент 1,118

0,1 -(тб -т )-9,81 Т ' V 6Р Тел / 4 Расчетная боковая сила, действующая на одну пружину: тбр = 66 т - масса брутто вагона; ттел = 13,2 т - масса тележек; пт = 4 - число пружин на одной тележке 6,475 кН

8 = Т Сг Горизонтальный прогиб пружины 0,032 м

Н nDn Угол подъема винтовой линии нагруженной пружины 0,0632 рад

"И 3 = Момент инерции прутка при изгибе 1,67-10-7 м4

2 + ucos2 а п = „ . 2sin а Коэффициент п 18,199

л=EL п Коэффициент В 1927,03 м2

S 8EL - tg а D2 Коэффициент S 2,79-105 Н

X = i pp л (' - S ) Коэффициент X 7,87 1/м

Тг Напряжения в пружине от горизонтальной нагрузки -475 МПа

Х = ХВ +тг Суммарные напряжения в пружине центрального подвешивания по III режиму 360 МПа

т < [т] = 1133 МПа - суммарные допускаемые напряжения для материала пружины (сталь 65С2ВА) тв = 360 МПа - суммарные расчетные напряжения в пружине

Для обеспечения устойчивости пружин круглого сечения, работающих на сжатие, отношение высоты ненагруженной пружины Нс к ее диаметру Б должно быть меньше критического значения, определяемого формулой:

Нс D

2--

1

п-

1 + ц

Не

D

Нс

D

2--

1

39,48 -

1 + 0,3

1 + -

1

= 5,24;

1 + 0,3

0812 = 3,22 J Не

0,252 1 D

= 5,24.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

крит

1-

1 + ц

где п = 4п2 - коэффициент, зависящий от характера закрепления торцевых витков пружины (оба торца жестко закреплены); ц = 0,3 - коэффициент Пуассона.

В результате выполнения расчетов на устойчивость пружин получен вывод о том, что условие устойчивости выполняется.

С учетом технологических неточностей изготовления и сложного характера эксплуатационной нагруженности пружин рессорного подвешивания вагонов следует предусматривать при проектировании достаточный запас устойчивости пружин.

1

В связи с этим рекомендуется принимать:

В этом случае также условие устойчивости

при жестком закреплении опорных щит- выполняется.

ков (обычное опирание на жесткое основание):

Рассмотрим прочность и устойчивость пружин буксового подвешивания по I и III режиму.

Расчет по I режиму буксового подвешивания и полученные данные приведены в табл. 3.

Hc ) 0,812 „ „„

| = —-= 3,22<3,5.

D I 0,252

Таблица 3

Расчет пружин буксового подвешивания по I режиму

Формула Наименование Расчетные данные

1 2 3

Характеристики пружин

Пружина наружная

ё = 0,036 м - диаметр прутка; Б = 0,216 м - средний диаметр пружины; п = 4,81 - число рабочих витков

Нсж = d ■(п +1) + 0,003 Высота пружины в сжатом состоянии 0,2122 м

С = G ■ d4 вн 8 ■ D3 ■ п Вертикальная жесткость цилиндрической пружины сжатия: О = 8-104 МПа - модуль сдвига 346,497 кН/м

С = D ин.н. 1 d Индекс наружной пружины 6

Пружина внутренняя

ё = 0,025 м - диаметр прутка; Б = 0,150 м - средний диаметр пружинь; п = 6,92 - число рабочих витков

Hсж = d ■(п +1)-0,003 Высота пружины в сжатом состоянии 0,201 м

С G ^ d4 в вн 8 ■ D3 ■ п Вертикальная жесткость цилиндрической пружины сжатия: О = 8-104 МПа - модуль сдвига 167,245 кН/м

С = D ин.вн. 7 d Индекс внутренней пружины 6

С = С + С ^в ^в.н. ^в.вн. Вертикальная жесткость двойной пружины 513,742 кН/м

С = 4 ■ С ^букс. ^ ^в Вертикальная жесткость буксового подвешивания 2054,968 кН/м

(тбр - т,ебр>9,81 Ja j „ k ■ Сбукс. Величина прогиба буксового подвешивания под статической нагрузкой: тбр = 66 т - масса брутто вагона; тнео6р=7 т - масса необресоренных частей тележек; к = 2 - количество тележек 0,141 м

fp = /от ■ k Наибольший полный расчетный прогиб 0,2157 м

Н св = Н сж + fp Высота пружины в свободном состоянии наружной 0,428 м

внутренней 0,417 м

Напряжения в пружинах от вертикальной нагрузки

8 ■ Pp D^ т =--- в.нар. 73 п ■ d Расчет на прочность наружной пружины от вертикальной нагрузки:

P = С ■ / p в.нар. J p Вертикальная расчетная сила 74,739 кН

Таблица 3 (окончание)

1 2 3

1,250 0,875 1 = 1 + --+ С С Поправочный коэффициент 1,233

т в.нар. Напряжения в наружной пружине 1086 МПа

т < [т] = 1133 МПа - допускаемые напряжения для материала пружины (сталь 65С2ВА) тв = 1086 МПа - расчетные напряжения в наружной пружине

В результате выполнения расчетов на прочность пружин по I режиму получен вывод о том, что условие прочности выполняется.

8• Pp • D^ т =--- в. вн. 3 п • d Расчет на прочность внутренней пружины от вертикальной нагрузки

Р = С • f р в.вн. J p Вертикальная расчетная сила 36,075 кН

1,250 0,875 1 = 1+-+—Г" С С Поправочный коэффициент 1,233

т в. вн. Напряжения во внутренней пружине 1087 МПа

т < [т] = 1133 МПа - допускаемые напряжения для материала пружины (сталь 65С2ВА) тв = 1087 МПа - расчетные напряжения во внутренней пружине

В этом случае также условие прочности выполняется.

Выполним расчет пружин буксового подвешивания по III режиму.

В тележке модели 68-7007 связь между буксой и рамой тележки осуществляется поводком, поэтому пружины буксового подвешивания не воспринимают боковую силу, и расчет пружин по III режиму выполняется только от вертикальной нагрузки.

Вертикальная расчетная сила, определяемая

для III режима на одновременное действие приходящихся на пружину частей сил тяжести брутто вагона по п. 2.2.3, вертикальной динамической нагрузки по п. 2.2.3 и вертикальной добавки от действия 50 % боковой силы по п. 2.3.2 [1].

Расчет по III режиму буксового подвешивания и полученные данные приведены в табл. 4.

Таблица 4

Расчет пружин буксового подвешивания по III режиму

Формула Наименование Расчетные данные

1 2 3

Определение нагрузки, действующей на двухрядную пружину

Р = Р + Р + 0 5Р /4 1 1 ст т 1 дин т бок ' ^ Рбок (0,1Рст)/(2 х 4) - часть боковой силы, приходящейся на двухрядную пружину

Статическая нагрузка на двухрядную

Р (тбр - тнеобр.)- 9,81 пружину: к = 2 - число тележек; 72,349 кН

n • к пт = 4 - число комплектов пружин в буксовом подвешивании

Р = Р -К J дин J ст L мв Вертикальная динамическая нагрузка на двухрядную пружину 11,648 кН

Р = 0 1-Р 1 бок 1 ст Часть боковой силы, приходящейся на двухрядную пружину 7,235 кН

Таблица 4 (продолжение)

1 2 3

К = 1 ч ß Vn 1 -P(Кдв) Коэффициент вертикальной динамики: Кдв - среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики; в - параметр распределения, для пассажирских вагонов при существующих условиях эксплуатации в = 1; Р(Кдв) = 0,97 - доверительная вероятность, при расчете на прочность по допускаемым напряжениям 0,161

- 4 V-15 К = a + 3,6 -10-4 - b-- дв Ja Среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики: а - коэффициент, равный для элементов кузова 0,05; V = 44,44 м/с - расчетная скорость движения 0,076

fa ./ст.центр. + ./ст.букс. Статический прогиб рессорного подвешивания 0,405 м

n + 2 b =- 2 - n Коэффициент, учитывающий влияние числа осей п в тележке 1

Р = Р + р + р /2 -'III 1 ст т 1 дин т 1 бок ' ^ Нагрузка, приходящаяся на двухрядную пружину 91,232 кН

P f = III j III _ C Св Прогиб двухрядной пружины от нагрузки Св = 513,742 кН/м - вертикальная жесткость двухрядной пружины 0,178 м

Напряжения в пружинах от вертикальной нагрузки

8-Рр -D т =--- в.нар. 73 п - d Расчет на прочность наружной пружины от вертикальной нагрузки:

Р = С - f р в.нар. J p Вертикальная расчетная сила: /р = 0,178 м - прогиб двухрядной пружины от нагрузки Рш 61,676 кН

1,250 0,875 1= 1 + --+ С С ии Поправочный коэффициент 1,233

т в. нар. Напряжения в наружной пружине 897 МПа

т < [т] = 906 МПа - допускаемые напряжения для материала пружины (сталь 65С2ВА) тв = 897 МПа - расчетные напряжения в пружине В результате выполнения расчетов на прочность пружин по III режиму получен вывод о том, что условие прочности выполняется.

8 - Рр - D т =--- в. вн. 3 п - d Расчет на прочность внутренней пружины от вертикальной нагрузки

Р = С - f р в.вн. J p Вертикальная расчетная сила: /р = 0,178 м - прогиб двухрядной пружины от нагрузки РШ 29,770 кН

1,250 0,875 1 = 1+-+—т- С С ии Поправочный коэффициент 1,233

т в. вн. Напряжения во внутренней пружине 897 МПа

т < [т] = 906 МПа - допускаемые напряжения для материала пружины (сталь 65С2ВА) тв = 897 МПа - расчетные напряжения в пружине

В этом случае также условие прочности выполняется.

Таблица 4 (окончание) Расчет пружин буксового подвешивания по III режиму

1 2 3

Определение горизонтальной жесткости рессорного подвешивания

с= г 3Ed 4 п г 8Dn [H2 (2 + |) + 3D2 J Горизонтальная жесткость цилиндрической пружины при одновременном действии на нее горизонтальной и вертикальной сил: Е= 2Д-1011 Па - модуль упругости материала пружины; ц = 0,3 - коэффициент Пуассона для материала пружины

Н = Нсв - d - fp Высота наружной пружины под вертикальной нагрузкой 0,177 м

С = г нар. О П 8Dn 3Ed4 H2 (2 + |) + 3D2 Горизонтальная жесткость наружной пружины 600,518 кН/м

Н = Нсв - d - fp Высота внутренней пружины под вертикальной нагрузкой 0,176 м

Сгвн- 8Dn 3Ed4 H2 (2 + |) + 3D2 Горизонтальная жесткость внутренней пружины 213,598 кН/м

С = С + С г г.нар. г.вн. Горизонтальная жесткость двойной пружины 814, 116 кН/м

Произведен расчет пружин буксового подвешивания на устойчивость.

Для обеспечения устойчивости пружин круглого сечения, работающих на сжатие, отношение высоты ненагруженной пружины Нс к ее диаметру В должно быть меньше критического значения, определяемого формулой:

D

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2--

1

1 + |

1 + -

1 + |

H

D

крит

2-

1

39,48 •-

1 + = 5,24.

1+

1

1 + 0,3

Щ ^ = 0,417 D Г 0,150

=2,78<

D1 =5-24.

крит

где п = 4п2 - коэффициент, зависящий от характера закрепления торцевых витков пружины (оба торца жестко закреплены);

ц = 0,3 - коэффициент Пуассона.

В результате выполнения расчетов на устойчивость пружин получен вывод о том, что условие устойчивости выполняется.

С учетом технологических неточностей изготовления и сложного характера эксплуатационной нагруженности пружин рессорного подвешивания вагонов следует предусматривать при проектировании достаточный запас устойчивости пружин.

В связи с этим рекомендуется принимать: - при жестком закреплении опорных щитков (обычное опирание на жесткое основание):

Н |<3 5-

D 1< 3,5;

наружная пружина

Нс ^ 0,428

D I 0,216 '

= 1,981 < 3,5:

наружная пружина:

f Нс ]=0.428=1,981 <( Нс

1 D I 0,216 1 D

внутренняя пружина:

= 5,24;

внутренняя пружина

Нс ^ 0,417

= 2,78 < 3,5 .

В ) 0,150

В этом случае условие устойчивости также выполняется.

Далее оценим динамические показатели.

1

Расчет динамических показателей рамы тележки производится для пассажирского вагона модели 61-779.

Коэффициент вертикальной динамики кдв рассматривается п. 2.2.3. [1] как случайная функция с вероятностным распределением вида:

(

Р(кдв)- 1 -ехр -П■ "Р

Л

Коэффициент кдв определяется как квантиль этой функции при расчетной односторонней вероятности Р(кдв) по формуле:

к - кдв 1 ■ 1П 1

1 -Р(кдв)

где кдв - среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики;

V -15

кдв - а + 3,6■Ю-4 ■ Ь ■

дв

/от

где а - коэффициент, равный для обрессорен-ных частей тележки 0,1;

Ь - коэффициент, учитывающий влияние числа осей п в тележке или группе тележек под одним концом экипажа,

Ь -

П + 2 = 2 + 2 2 ■ п 2 ■ 2

-1;

V - расчетная скорость движения, равная 160 км/ч (44,44 м/с);

/г! - статический прогиб рессорного подвешивания груженого вагона, 0,405 м.

/ст2 - статический прогиб рессорного подвешивания порожнего вагона, 0,374 м.

в - параметр распределения, уточняется по экспериментальным данным, для груженых и порожних пассажирских вагонов при существующих условиях эксплуатации в = 1;

Р(кдв) - при расчетах на прочность по допускаемым напряжениям принимается равной 0,97.

Результаты расчетов коэффициента вертикальной динамики сведены в табл. 5.

В соответствии с п. 3.4.2. [1], значение коэффициента динамики обрессоренной рамы тележки:

- для груженого пассажирского вагона равно 0,266, что соответствует оценке хода вагона -отлично;

- для порожнего пассажирского вагона равно 0,27, что также соответствует оценке хода вагона - отлично.

Значения коэффициента вертикальной динамики

Для Для

Наименование груженого порожнего

вагона вагона

к дв 0,126 0,128

к дв 0,266 0,27

Следующим динамическим показателем, который необходимо определить, является боковая (рамная) сила.

Приближенно боковую (рамную) силу Нр, действующую от колесной пары на раму тележки, можно рассматривать как случайную величину с функцией распределения вида по п. 2.3.1 [1]:

Р (Н р )-1 - ехр

(

Н

2 Л

Н

р /

Значение рамной силы Нр определяется как квантиль этой функции при расчетной односторонней вероятности Р(Нр) по формуле:

Нр -Нр4/-1п

1

' - Р (н р Г

где Нр - среднее вероятное значение рамной силы.

При расчетах на прочность по допускаемым напряжениям принимается Р(Нр) = 0,97.

Среднее вероятное значение рамной силы определяется по формуле:

Нр -Р0 ■ Ь-5-(5 + V),

где Ро - расчетная статическая осевая нагрузка:

- порожний вагон Ро = 151,565 кН;

- груженый вагон Ро = 161,865 кН;

Ь - коэффициент, учитывающий влияние числа осей п в тележке или группе тележек под одним концом экипажа,

Ь -

п + 2 2 + 2

2 ■ п 2 ■ 2

-1,

5 - коэффициент, учитывающий тип ходовых частей вагона. Принимается как для пассажирских вагонов на тележках с люлькой (т.к. горизонтальные жесткости тележек соизмеримы) 5 = 0,0015;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

V - расчетная скорость движения, равная 160 км/ч (44,44 м/с).

Полученные расчетные значения рамных сил приведены в табл. 6.

Для Для

Наименование груженого порожнего

вагона вагона

Н р 12,004 кН 11,24 кН

Нр 25,64 кН 23,75 кН

Р0 - рамная сила

нр в долях- р 0,157 0,157

В соответствии с п. 3.4.2 [1], значение рамной силы в долях Ро для обрессоренной рамы тележки равно:

- для груженого вагона - 0,157, что соответствует оценке качества хода - хорошо,

- для порожнего вагона - 0,157, что также соответствует оценке качества хода - хорошо.

В некоторых научных работах перед проведением теоретических исследований динамических качеств пассажирских вагонов были также выполнены расчеты по оценке характеристик центрального и буксового рессорного подвешивания [2, 7, 10].

Таким образом, выполнены расчеты по определению прочностных характеристик пружин центрального и буксового рессорного подвешивания тележек при использовании их под пассажирскими вагонами модели 61-779 и соответствующих динамических показателей. При этом определено, что конструкционный коэффициент запаса прогиба центрального и буксового подвешивания, прочность пружин центрального и буксового подвешивания, динамические показатели тележки удовлетворяют требованиям нормативной документации.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) [Текст]. - М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996.- 320 с.

2. Декларацшний патент на корисну модель № 3767, Украша, 7 МПК В 61 1/00. Пасажирсь-кий вагон [Текст] / О. М. Строгов та ш.; ВАТ «Крюшвський вагонобудiвний завод». -№ 2004031731, заявл. 10.03.2004, опубл. 15.12.2004, бюл. № 12, 2004.

3. Патент на полезную модель № 38144, РФ, 7 МПК В 61 Б 1/00. Пассажирский вагон [Текст] / А. Н. Строгов и др.; ОАО «Крюковский вагоностроительный завод». -№ 2004104257, заявл. 17.02.2004, опубл. 27.05.2004 ,бюл. № 15, 2004.

4. Патент на промышленный образец № 51871, РФ, МКПО 12-03. Вагон пассажирский купейного типа [Текст] / П. П. Филипп и др.; ОАО «Крюковский вагоностроительный завод». -№ 2001501847, заявл. 26.09.2001, опубл. 16.02.2003, бюл. № 2, 2003.

5. Патент на промисловий зразок № 5644, Украша, МКПЗ 12-03. Вагон пасажирський купейного типу [Текст] / П. П. Фшпп та ш; ВАТ «Крюшвський вагонобудiвний завод». -№ 2001090976, заявл. 24.09.2001, опубл.

15.01.2002, бюл. № 1, 2002.

6. Патент на полезную модель № 32449, РФ, 7 МПК В 61 Б 1/00. Пассажирский вагон купейного типа [Текст] / В. И. Приходько и др.; ОАО «Крюковский вагоностроительный завод». -№ 2002117029, заявл. 25.06.2002, опубл.

20.09.2003, бюл. № 26, 2003.

7. Вибiр рацюнальних параметрiв ресорного шд-вiшування вiзка моделi 68-7007 [Текст] : звгг про НДР (заключ.) / Науково-виробниче тд-приемство «Укртрансакад». - 4-106/ЮР; № ДР 0106Ш07471; 1нв. № 0307Ш07207. - Д., 2006. - 112 с.

8. Пат. 2256572 РФ, МПК7 Б61Б 5/12. Тележка пассажирского вагона [Текст] / В. И. Чеботарев и др.; ОАО «Крюковский вагоностроительный завод». - № 2003137014/11; заявл. 24.12.2003; опубл. 20.07.2005; бюл. № 20, 2005.

9. Пат. 74902 Украша, МПК (2006) В61Б 3/00, В61Б 5/02. Вiзок пасажирського вагона [Текст] /

B. I. Чеботарьов та ш; ОАО «Крюковский вагоностроительный завод». - № 2004010153; заявл. 09.01.2004; опубл. 15.02.2006; Бюл. № 02, 2006.

10. Мямлин, С. В. Улучшение динамических качеств рельсовых экипажей путем усовершенствования характеристик рессорного подвешивания [Текст] / С. В. Мямлин. - Дис ... докт. техн. наук: 05.22.07. - Д., 2003. - 455 с.

11. Манашкин, Л. А. Гасители колебаний и амортизаторы ударов рельсовых экипажей (математические модели) [Текст] / Л. А. Манашкин,

C. В. Мямлин, В. И. Приходько. - М.: АРТ-ПРЕСС, 2007. - 196 с.

12. Мямлин, С. В. Влияние жесткости рессорного подвешивания на динамические показатели качества пассажирского вагона [Текст] / I С. В. Мямлин // Транспорт. - 2002. -№ 10 - Д.: Изд-во ДИИТа, 2002. - С. 46-50.

13. Жижко, В. В. Совершенствование конструкций систем гашения колебаний рельсовых экипажей [Текст] // Зб. наук. пр. - Вип. № 17. - Донецьк: Дон1ЗТ, 2008.- С. 77-86.

14. Волкова, В. Е. Идентификация динамических характеристик демпфера по экспериментальным данным [Текст] / В. Е. Волкова, В. В. Жи-жко // Сб. науч. раб. - № 17. - Донецк: До-нИЖТ, 2009. - С. 77-86.

Поступила в редколлегию 18.03.2009.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.