Результаты поиска

Статья посвящена анализу качества материалов для изготовления крепежных деталейподвижного состава. В работе представлены результаты исследований разрушенных в процессе эксплуатации деталей, используемых для крепления узлов ходовой части, рессорного подвешивания и ударно-тяговых устройств подвижного состава. Цель работы заключается в установлении вероятных причин разрушения деталей под действием статических и динамических нагрузок при движении по рельсовому пути. В работе описываются методология и последовательность проведения экспертизы материалов на основе анализа химического состава металлов, оценки механических свойств и изучения поверхностей изломов деталей. Представлены результаты спектрального анализа металла исследуемых деталей, измерения твердости и анализа поверхности изломов деталей, которые позволили установить возможные характер, последовательность и причины их разрушения. Полученные в ходе исследований результаты показали, что основной причиной изломов крепежных деталей подвижного состава является воздействие на них нагрузок, превышающих предел проч-ности металла. При этом установлено, что марка применяемого в производстве металла не соответствует требованиям нормативно-технической документации на изделие и не предназначена для изготовления крепежных деталей. Таким образом, полученные выводы подтверждают необходимость ужесточения контроля качества материалов, применяемых при производстве крепежных деталей подвижного состава, и могут использоваться на машиностроительных предприятиях, специализирующихся на производстве комплектующих и запасных частей для железнодорожного подвижного состава. Основной вывод работы заключается в необходимости использования при производстве деталей крепления ответственных узлов и агрегатов подвижного состава конструктивно обоснованных марок сталей и сплавов.

В статье описано исследование механической характеристики полимерной изоляции, в частности, твердости электроизоляционного лакового слоя при различных способах ее сушки. Проанализировано влияние твердости и эластичности высушенного пропиточного материала на надежность изоляционных конструкций при эксплуатации электрического оборудования тягового подвижного состава. Создано и представлено устройство, позволяющее осуществить незатруднительное измерение твердости лаковой пленки на заранее выбранном объекте исследования, которым стал изоляционный палец кронштейна щеткодержателя тягового двигателя электровоза. Представлен процесс замера твердости и результаты для трех групп изоляционных пальцев: изоляционные пальцы без покрытия пропиточным составом (пресс-материал); пропиточный материал, запекаемый конвективным способом; пропиточный материал, запекаемый терморадиационным способом. На основании полученных практических результатов объясняется влияние энергоподвода на процесс затвердевания при выполнении сушки конвективным и терморадиационным способами. Представлены также снимки электроизоляционного лакового слоя с электронного микроскопа, позволяющие произвести оценку микроструктуры на наличие газовых включений, негативно влияющих как на механические, так и на электрические показатели полимерной изоляции. Было выполнено исследование зависимости между параметрами электрической и механической прочности. На основании экспериментальных данных была построена зависимость величины пробивного напряжения от величины твердости электроизоляционного лакового слоя.

В работе обоснована актуальность проведения научно-исследовательских работ по совер-шенствованию нормативно-методологической базы при разработке перспективных конструкций подвижного состава железных дорог с применением новых конструкционных материалов, обладающих нелинейными свойствами при деформировании (физической нелинейностью). Рассмотрена возможность использования процедуры метода конечных элементов (МКЭ) при создании таких конструкций. Зависимость напряжений от деформаций аппроксимирована кубической параболой. Это позволило получить обобщения известных соотношений и алгоритмов классической теории МКЭ при нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями. Предложенная методика апробирована при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) алюминиевого грузового полувагона при различных нормативных нагрузках по I расчетному режиму. Произведена оценка влияния физической нелинейности на НДС хребтовой балки грузового полувагоны из алюминиевого сплава АМг6. При расчете напряжений, возникающих при действии продольной силы с эксцентриситетом, напряжения в нелинейном приближении оказываются на 13 % ниже соот-ветствующих значений напряжения, полученных при расчете по линейной теории. Полученные результаты могут быть рекомендованы при разработке аванпроектов новых конструкций, оптимизированных по весовым и прочностным характеристикам.

В статье представлены результаты математического моделирования определения характера и закона изменения сил и напряжений, возникающих в области контакта взаимодействующих тел на примере динамического контакта при соударении упругого шара о неподвижную, абсолютно жесткую плиту при его плоском движении. Полученные результаты могут быть использованы при расчете контактных сил и напряжений материала в металлоконструкциях при ударных воздействиях.

Перевозка застывающих грузов железнодорожным транспортом, а именно вагонами-цистернами, сопровождается рядом трудностей. К их числу относятся понижение температуры перевозимого нефтепродукта, вызывающее повышение его вязкости, невозможность быстрой разгрузки, изменение эксплуатационных характеристик перевозимых нефтепродуктов, увеличение простоя вагонов-цистерн. Приведен анализ скорости охлаждения перевозимых грузов в зависимости от размеров и толщины теплоизолирующего слоя. Введенные формулы показывают, что наличие теплоизолирующей оболочки вызывает отклонение радиуса цилиндрической емкости от оптимального значения. При этом тепловая изоляция существенно снижает коэффициент теплопередачи в окружающее пространство и способствует ускорению процесса выгрузки.

В работе рассмотрен вопрос оптимизации применения смазочных материалов для снижения интенсивности изнашивания гребней колес тягового подвижного состава. Определены цель работы и объекты испытаний. Представлены виды испытаний, методика их проведения, краткое описание испытаний и соответствие техническому заданию и техническим требованиям. Проведены проектные работы по разработке твердых антифрикционных элементов для смазывания гребней колесных пар локомотивов (далее - стержни ТАЭЛ). Стендовые испытания проводились на универсальной машине трения 2168 УМТ «Унитриб», моделирующей контактное взаимодействие колеса с рельсом при нанесении на гребень колеса твердого смазочного материала. Определялись линейная интенсивность изнашивания смазочного элемента и момент трения. Натурные испытания проводились на базе тягового подвижного состава серии ВЛ80, 2ТЭ25КМ, ЧМЭ3. Определялись такие показатели, как средняя интенсивность выработки стержней ТАЭЛ и штатных смазочных стержней и средняя интенсивность изнашивания гребней колес. Получены результаты лабораторных стендовых и натурных испытаний стержней ТАЭЛ в соответствии с порядком допуска смазочных материалов для контакта «колесо - рельс» к применению в гребнесмазывателях локомотивов, эксплуатирующихся на железных дорогах Российской Федерации. Натурные испытания тягового подвижного состава проводились на полигонах Северо-Кавказской, Юго-Восточной и Приволжской железных дорог. В период проведения натурных испытаний контролировались такие показатели: оценка влияния ТАЭЛ на износ гребней колесных пар, оценка фактического ресурса выработки ТАЭЛ, оценка функциональных возможностей стержней ТАЭЛ. По результатам испытаний разработанные стержни ТАЭЛ получили разрешение на использование для инфраструктуры ОАО «РЖД». При этом интенсивность изнашивания гребней колесных пар локомотивов, снаряженных ТАЭЛ, по сравнению со штатными стержнями, снизилась до 50 %.

Работа посвящена рассмотрению возможности применения композиционных материалов с алюминиевой матрицей в конструкции токоприемников электроподвижного состава. В настоящее время существует тенденция повышения скоростей движения электрического транспорта. Обеспечение надежного и экономичного токосъема в таких условиях может быть обеспечено путем снижения массы конструкции токоприемников, в том числе за счет применения композиционных материалов. Проанализированы возможность применения композиционных материалов в деталях и узлах токоприемников, работающих в условиях повышенных токовых нагрузок и при высоких скоростях движения, и механические характеристики традиционных материалов, используемых в конструкции каретки, и предлагаемых композиционных материалов. Разработана конструкция каретки скоростного электроподвижного состава, в которой в качестве конструкционного материала применен алюмоматричный композит. Произведен прочностной анализ с использованием метода конечных элементов в программном комплексе SOLIDWORKS Simulation. Сравнение прочностных характеристик узлов кареток, выполненных из традиционных материалов и алюмоматричного композита, показало возможность снижения их массы в случае применения композита без снижения прочности элементов конструкции. Статическая характеристика каретки, в которой был применен композиционный материал, совпадает со статической характеристикой каретки, выполненной из традиционных материалов, что подтверждает возможность использования алюмоматричного композита без внесения значительных изменений в конструкцию каретки. Для оценки динамических характеристик композитной каретки и ее влияния на динамические характеристики токоприемника было проведено моделирование с использованием методов многотельного моделирования SOLIDWORKS Motion. Полученные результаты моделирования свидетельствует об улучшении динамических характеристик при использовании композиционных материалов, что положительно влияет на качество токосъема.

Приведены методика и алгоритм определения норм расхода материалов на текущее содержание пути в зависимости от грузонапряженности, пропущенного тоннажа, плана и профиля участков пути, осевых нагрузок подвижного состава. Нормативы разработаны на основе анализа существующих нормативных документов, статистических данных из форм первичного учета ПУ-74 расхода материалов, годовых отчетов линейных участков и других источников. В зависимости от условий эксплуатации нормативы определяются по аналитическим зависимостям и корректирующим коэффициентам.

Рассмотрены вопросы оптимизации организации технического обслуживания и ремонта локомотивов за счет новых подходов расчета норм запасных частей и материалов. Приведены модели систем транспортных средств, состоящих из парка эксплуатируемых локомотивов, с учетом всех состояний.

Вопросы, связанные с износом рельса и бандажа колеса локомотива, всегда вызывают повышенный интерес как у эксплуатационных служб, так и у научных работников. Знание влияния технических и эксплуатационных факторов на интенсивность износа материалов контактирующих тел позволило бы сэкономить материальные и финансовые ресурсы. Предлагаемая статья посвящена определению одного из этих параметров, а именно - глубины вдавливания материала головки рельса в материал гребня бандажа колеса. Силовое взаимодействие гребня бандажа и головки рельса происходит в основном на уровне неровностей в области контакта. Износ материала контактирующих тел будет определяться глубиной внедрения неровностей в области контакта и скоростью относительного скольжения. Важным параметром для оценки величины и характера износа служит глубина относительного проникновения контактирующих тел. При этом величина смятия одного из контактирующих тел равна глубине проникновения в него другого тела. Выполнены расчеты главных радиусов кривизны поверхностей головки рельса и гребня бандажа в точке их контакта и определены размеры области контакта. В итоге получены выражения для расчета глубины взаимного проникновения материалов гребня бандажа и головки рельса. Материал головки рельса имеет более глубокое проникновение в материал гребня бандажа. Силовой контакт гребня бандажа и рельса происходит в основном в пределах пластической деформации их материалов. Получены формулы для определения величины сближения контактирующих тел и наибольшего нормального напряжения в зоне контакта. Произведена оценка величин смятия материала головки рельса и гребня бандажа, что позволяет судить о процентном соотношении их износа. При силовом контакте износ гребня бандажа колеса значительно выше износа головки рельса.

В статье рассмотрены современные шумо-, виброзащитные материалы для ваго- ностроения. Проведены сравнительные исследования звукопоглощающих свойств материа-ла из арамидного волокна и экологически безопасного материала НОЛ-1А(Б). Эксперимен-тально установлено снижение уровня шума в помещениях пассажирских вагонов за счет использования современных материалов.