Результаты поиска

Рассмотрены вынужденные колебания четырехосного транспортного средства, имеющего двойное рессорное подвешивание. Движение системы с шестью степенями свободы с достаточной точностью можно представить системой с двумя степенями свободы. Поэтому кузов транспортного средства обладает двумя степенями свободы: боковым относом и вилянием (подпрыгиванием и галопированием тележек будем пренебрегать). Общее число степеней свободы модели равно двум. Рассмотрен способ, который приводит к замкнутому решению для установившихся вынужденных колебаний. Определено, что при стремлении и к (n = 1, 2, …) амплитуды колебаний будут неограниченными. Поэтому параметры k, k и Т необходимо назначать исходя из требуемого значения амплитуд. В результате исследований составлены дифференциальные уравнения движения системы и получено аналитическое решение для случая приложения внешней кусочно-постоянной вынуждающей силы.

Предметом исследований является определение и обоснование математических характеристик движения железнодорожного колеса, адекватно отражающих механизм его взаимодействия с рельсом. Целью работы является адаптация фундаментальных положений циклоидальных кривых, отражающих движение круга, к движению условных точек топологических кругов сечения бандажа железнодорожного колеса, имеющего сложный профиль. Методология работы построена на изучении и систематизации фундаментальных исследований в области геометрии, математики и механики идеализированного движения круга, в основу которого положены математические свойства циклоидальных кривых. Приведена модель движения колеса железнодорожной колесной пары (с неподвижными колесами на оси), в основу которой положены кинематические и механические свойства голономных систем. В соответствии с общими голономными, фундаментальными математическими свойствами системы установлены аналитические зависимости и соотношения кинематических параметров поступательной скорости подвижного состава и скорости взаимодействия колес с рельсами, которые позволяют дополнять методологию тяговых расчетов в России и в других странах. В настоящее время в отечественной практике используют десятки различных формул, в которые включена составляющая линейной скорости движения, а не скорость взаимодействия колес с рельсами с учетом их физических и геометрических параметров. Линейная (поступательная) скорость движения колеса недостаточно точно отражает механизм взаимодействия колес подвижного состава с рельсами. Фундаментальная теория циклоидальных кривых дает возможность обоснованно аналитически нормировать скорость движения подвижного состава различных типов, его проектировщикам и создателям априори формировать конструкционные и технико-экономические характеристики, гарантирующие надежность, долговечность и эффективность работы оборудования экипажной части, снижая риск безопасности движения поездов.

В работе представлены результаты экспериментального исследования термического цикла многоэлектродной наплавки гребня цельнокатаного колеса и его влияния на структу-рообразование в зоне термического воздействия.

Статья посвящена экспериментальному исследованию параметров вибраций, возникающих при вписывании в кривые малого радиуса, при помощи вибропреобразовательных датчиков. Представлены значения амплитуд виброускорений с математической обработкой и анализом данных. Приведены результаты исследования амплитуды вибрации, возникающей на буксе электровоза при взаимодействии колеса и рельса на горно-перевальном участке с большим количеством кривых малого радиуса. Установлено, что при вписывании в кривую малого радиуса даже в режиме выбега возникает псевдослучайная вибрация, по уровню превышающая вибрацию при прохождении стыка на прямом участке пути, а по времени эта вибрация является непрерывной. В режимах тяги также регистрируются гармоники, связанные с частотой зубчатой передачи. Спектральная плотность виброускорений представлена в трехмерном виде, кодируется цветом на двумерной диаграмме «время - частота» для оценки спектров колебаний и их вероятных источников.

Статья посвящена одной из актуальных проблем – определению рационального соотношения твердости колеса и рельса. Разработана математическая модель процесса изнашивания пары трения «колесо – рельс». Представлены результаты исследований на интенсивность изнашивания колеса и рельса.

В статье рассматривается вопрос о возможности продления срока службы вагонных колес путем влияния на технологические параметры восстановления их профиля катания. Выполнен корреляционный анализ статистических данных по объемам механической обработки и величине дефектов на поверхности катания колес, поступающих в ремонт. Предложен механизм назначения припуска на механическую обработку профиля катания колеса, который позволит сократить необоснованный расход металла обода колеса в стружку.

В настоящей статье c помощью программного обеспечения установлена взаимосвязь между структурой материала тормозной колодки и распределением температуры теплового напряжения на ней. Пространственно-временные распределения тепловых напряжений были аналитически определены для поверхностного слоя фрикционного элемента на основе модели трехсекционной тормозной колодки с незафиксированными краями. В настоящее время колодочный тормоз широко используется для грузовых поездов. Он преобразует динамическую энергию в тепловую, используя трение между колодками и колесом, а затем рассеивает тепловую энергию через теплообменник. Данный процесс включает в себя теплообмен, конструктивные особенности, механические характеристики, свойства материала и др. В статье особое внимание уделяется тормозному давлению колодки, режиму торможения, материалу тормозных колодок и другим факторам. Моделирование тепловых эффектов является наиболее важным при проектировании деталей и узлов транспортных средств. Тепловые исследования являются актуальным этапом в изучении тормозных систем именно железнодорожных транспортных средств, где нужно тормозить большие массы, так как тепловая нагрузка на заторможенное железнодорожное колесо преобладает по сравнению с другими видами нагрузок. В данной работе исследовано тепловое напряжение на фрикционном элементе колодки при торможении. При фрикционном торможении процесс трения тормозной колодки и колеса происходит в точках фактического контакта. Тепловой поток от точек фактического контакта распространяется по всей геометрической площади колодки.

В статье рассматривается вопрос образования на поверхности катания вагонных колес при их движении по рельсу юзом дефектов термомеханического происхождения (ползунов), так как такого рода дефекты в большей степени влияют на безопасность движения. Кроме того, такие дефекты на поверхности катания колеса трудно устранимы в ремонтном производстве. Известно, что ползун образуется при заклинивании колеса и его поступательном движении (скольжении) по рельсу, так называемом юзе. В результате этого в области контакта колеса и рельса наблюдается интенсивное изнашивание материала колеса как более мягкого элемента, при этом образуется площадка износа (ползун). Ползун оценивается таким параметром, как его глубина относительно поверхности катания колеса. Приведен алгоритм расчета глубины ползуна при условии кратковременного движения колеса по рельсу юзом. Определены исходные данные и выполнен расчет с построением графиков, отражающих зависимость глубины ползуны от скорости движения подвижного состава и нагрузки на ось колесной пары при кратковременном юзе. Описана методика расчета максимальных температур в паре трения скольжения «колесо - рельс». Рассчитаны значения максимальных температур в пятне контакта при движении колеса по рельсу юзом. По результатам расчетов построены графики изменения максимальных температур на поверхности катания колеса в области трения о рельс при различных условиях эксплуатации. Дана оценка возможности косвенного определения глубины упрочненного слоя металла в области ползуна в зависимости от его размеров, измеренных при поступлении колесной пары в ремонт.

Для кардинального решения вопроса продления срока службы колесных пар грузовых вагонов, предлагается наплавлять не только годные к эксплуатации колеса, но и колеса, подлежащие к распрессовке по недопустимой толщине обода. Показано, что при многослойной наплавке усложняется возможность получения высокого качества металла, а нагрев тонкого обода может оказать неблагоприятное влияние на расстояние между внутренними поверхностями колес. Цель работы - оптимизировать технологические параметры режима многоэлектродной наплавки, определить величину коробления диска колеса и изучить качество наплавленного металла при эксплуатационных испытаниях колесных пар. На оптимальных параметрах многоэлектродного процесса, выполнены опытные наплавки и предложена методика измерения величины коробления колеса в условиях многослойной наплавки. Представлены результаты исследований по влиянию многоэлектродного процесса наплавки на структуру металла и коробление колеса. Показано, что при оптимальном режиме наплавки создаются благоприятные условия для получения в околошовной зоне мелкозернистых структур. Проведены ходовые испытания колесных пар грузовых вагонов для выявления эффективности и надежности метода автоматической многоэлектродной наплавки обода колеса. Задачей испытаний являлась сравнительная оценка сопротивляемости исследуемых колес дефектам и износу. Реализация поставленной задачи предусматривала получение для исследуемых колесных пар данных по количеству случаев выхода из эксплуатации колес по причине недостаточного качества металла наплавки. Установлено, что коробление колеса не вызывает опасений, угрожающих безопасности движения, а металл наплавки имеет необходимую стойкость к растрескиванию под действием эксплуатационных нагрузок.

В данной статье были рассмотрены существующие в настоящее время способы определения коэффициента трения скольжения трибологической пары любой инженерно-технической системы. Коэффициент трения является одним из основных параметров, характеризующих работу трибологических пар. Устойчивая и эффективная работа трибологических пар в подобных системах наряду с высокими прочностными и усталостными характеристиками является не только основой безопасности, но и перспективным направлением с точки зрения экономических выгод при проектировании и эксплуатации различных устройств и систем. Соответственно эта область исследования является весьма актуальной для железнодорожной отрасли, в частности, для подвижного состава. Обусловливается это большим количеством пар трения в разных узлах пассажирских и грузовых вагонов, а также локомотивов, обеспечивающих безопасное и бесперебойное движение подвижного состава в целом на железных дорогах. Трибологические процессы важны как непосредственно при осуществлении движения, так и для осуществления бесперебойных процессов торможения. В этом вопросе на первый план выходит фактор определения и анализа коэффициента трения скольжения. Одной из таких пар трения является система «колодка - колесо», представляющая собой исполнительный орган тормозной системы железнодорожного поезда. Оптимизация контакта в этой системе является одним из определяющих факторов роста тормозной эффективности при осуществлении торможения, увеличении рабочего ресурса элементов пары трения, сокращении вероятности возникновения дефектов. Поиск новых подходов к изучению вопросов трения является непосредственным катализатором научно-технического прогресса в инженерной отрасли.

Статья посвящена вопросу устранения термомеханических повреждений на поверхности катания колесных пар вагонов, возникающих при использовании для снижения их скорости тормозных башмаков. Предлагается новая конструкция тормозного башмака, оснащенного электромагнитами, обеспечивающая торможение без заклинивания колесной пары. Выполнен расчет тормозного усилия и обеспечиваемого замедления.

В статье описаны три варианта математической модели функции чувствительности магнитоиндукционного датчика для оценки влияния различных параметров датчика в электромеханической системе «колесо - рельс - магнитоиндукционный датчик» для диагностирования технического состояния поверхности катания колес подвижного состава в процессе его движения над датчиком. Описан пример алгоритма для идентификации дефектов, находящихся на поверхности круга катания колеса. Предлагаемая многовекторная математическая модель позволяет имитировать различные дефекты на поверхности катания колеса, разрабатывать и тестировать новые алгоритмы обработки выходного сигнала датчика на основе современных аппаратных и программных средств. Реализованный алгоритм идентификации дефекта основан на свойстве центрально симметричной формы функции чувствительности магнитоиндукционного датчика и выделения полезного сигнала, соответствующего определенному типу дефекта, на основе применения взаимной корреляционной функции и оценки ее максимального и минимального значений по сравнению с заданными порогами и доверительными интервалами. Основное требование для реализации модели - это равномерное движение состава над датчиком по прямолинейному участку рельсового пути. В данной статье рассматривается только один из возможных алгоритмов цифровой обработки сигналов, но предлагаемая модель позволяет сравнивать эффективность и других возможных алгоритмов идентификации дефектов поверхности катания колесных пар. Разработанная модель подтверждает перспективность применения магнитоиндукционных датчиков для идентификации не только видимых, но и скрытых дефектов на поверхности катания колеса в процессе движения железнодорожного состава.