Методы улучшения динамических качеств вагонов для перевозки опасных грузов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.07, кандидат наук Подлесников Ярослав Дмитриевич

• Подлесников Ярослав Дмитриевич
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Подлесников Ярослав Дмитриевич

Введение

1 Анализ исследований в области динамических качеств подвижного состава

1.1 Обзор теоретических методов исследования динамики вагонов

1.2 Рассмотрение движения одиночной колесной пары

1.3 Обзор экспериментальных методов по оценке динамических качеств вагона

1.4 Выбор и обоснование выбранного метода исследования

1.5 Постановка цели и задач исследования

2 Особенности выбранного метода исследований

2.1 Рассмотрение движения вагона на двух тележках по кривым

2.2 Методика определения устойчивости грузовых вагонов от схода с рельсов

2.3 Особенности узла опирания кузова грузовых вагонов на ходовые части

2.4 Конструктивные особенности скользунов тележек грузовых вагонов

2.5 Выбор расчетных схем

2.6 Выводы по разделу

3 Оценка устойчивости вагонов

3.1 По первой расчетной модели

3.2 По второй расчетной модели

3.3 По третьей расчетной модели

3.4 Выводы по разделу

4 Разработка конструктивных решений для улучшения динамических характеристик вагонов для перевозки опасных грузов

4.1 Предложения по совершенствованию шкворневого узла вагонов

4.2 Разработка конструктивных решений

4.3 Выводы по разделу

5 Оценка эффективности предложенных конструктивных решений

5.1 Первый вариант балансировочной системы

5.2 Второй вариант балансировочной системы

5.3 Третий вариант балансировочной системы

5.4 Четвертый вариант балансировочной системы

5.5 Выводы по разделу

Заключение

Список литературы

162

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы улучшения динамических качеств вагонов для перевозки опасных грузов»

Введение

Актуальность темы исследования. Безопасность движения железнодорожных единиц подвижного состава определяется взаимодействием элементов железнодорожного пути и элементов подвижного состава. Наиболее важным документом, определяющим состояние железнодорожного пути, являются Нормы содержания рельсовой колеи [122; 123], которые определяют ширину колеи, отступления в плане и вертикальной плоскости, характеристики рельсовой колеи в кривых участках пути, включая возвышения рельса для компенсации непогашенных ускорений и важнейшие параметры земляного полотна, существенно влияющие на технико-экономические параметры вагонов.

Железнодорожный подвижной состав имеет также нормативные документы, регламентирующие как состояние ходовых частей, так и важнейшие динамические показатели, к числу которых относятся положение центра тяжести как отдельных элементов, так и вагона в целом, инерционные характеристики, к числу которых относятся массы элементов, моменты инерции ходовых частей и кузова, жесткостные и диссипативные характеристики связей между элементами.

Вопросы обеспечения безопасности движения, влияющие на динамические качества вагонов, могут определяться экспериментально или с использованием теоретических моделей. На протяжении достаточно длительного периода развития железнодорожного транспорта принимались различные расчетные модели для исследования динамики отдельных единиц, например, движения одиночной колесной пары в рельсовой колее, тележки или вагона в целом. Параметры рельсовой колеи обычно выбирались самостоятельно с использованием определенных моделей, что не всегда позволяло определять причины нарушения условий безопасности движения.

Происходившая в течение последних 20 лет реорганизация на железнодорожном транспорте и в отрасли вагоностроения привела к существованию децентрализации в части обеспечения технической политики. Передача подвижного состава перевозочным компаниям привела к появлению противоречивых требований к подвижному составу, и в частности, появились «независимые» производители подвижного состава, не имеющие соответствующих технологических возможностей, и начавших производить подвижной состав, например, вагоны-цистерны для перевозки опасных грузов, используя не принадлежащую разработчикам документацию.

Так, например, производством вагонов-цистерн начали заниматься Алтайвагонзавод, АО Первомайскхиммаш, завод металлоконструкций в г. Энгельс, Канашский вагоноремонтный завод, Рославльский вагоноремонтный завод, Могилевтрансвагон, ОАО «Волгцеммаш», ООО «Салаватнефтемаш», ПАО «Полтавхиммаш» и даже вагонное депо ВЧД Волноваха.

Желание иметь «эффективные» вагоны-цистерны привело к необоснованному производству цистерн с диаметром котла 3200 мм без проведения необходимых испытаний.

Желание организовать движение скоростных поездов на участках, по которым одновременно движутся грузовые поезда, привело к заужению рельсовой колеи, появлению в нормативной документации на содержание рельсовой колеи некоторых параметров, не соответствующих реальным эксплуатационным режимам.

Так, например, при возвышении наружного рельса в кривой радиусом 350 - 500 метров до 150 мм по данным работы М.Ф. Вериго и А.Я. Когана [14] не допускается остановка поезда. В случае остановки поезда или движения с малыми скоростями наблюдается отрыв колеса от рельса (рисунок 1).

Повышение производительности труда на железнодорожном транспорте, проводившееся в 70 - 80-х годах прошлого столетия, привело к существенным изменениям технологии строительства и ремонта железнодорожного пути. Так, например, в кривых с радиусом более 350 м ширина рельсовой колеи была принята равной 1520 мм. При широкой реализации бесстыкового пути на железобетонных шпалах ширина рельсовой колеи стала установленной 1512 мм [44]. Причиной заужения рельсовой колеи до ширины 1512 мм явилось несоответствие размеров железобетонных шпал с имеющейся подуклонкой, предназначенных для установки рельсов Р-50 и реально устанавливаемых рельсов Р-65, имеющих высоту на 28 мм большую. При таком положении в обеспечении рельсовой колеи полноразмерная колесная пара, имеющая ширину по гребням 1511 мм, не может быть размещена в рельсовой колее малой ширины. Это обстоятельство привело к интенсивному износу гребней колесных пар, что существенно усложняет надежную эксплуатацию подвижного состава и нарушает условия безопасности движения.

В работе [109] показано, что в период с 1970-х годов до настоящего времени существенно изменились величины отступлений по содержанию рельсовой колеи. Так, например, в нормах 1970 года перекосы в вертикальной плоскости были приняты порядка 13 мм, а в инструкции ЦП-

774 эти величины достигли уже 45 - 50 мм, а горизонтальные неровности допускаются до 100 мм.

Разрабатывающиеся в последние годы теоретические модели, описывающие взаимодействие пути и подвижного состава, базируются на использовании сложных расчетных моделей, сложных систем дифференциальных уравнений с нелинейными связями, и позволяют с высокой точностью определить динамические процессы взаимодействия колесной пары и рельсовой колеи и оценить динамические процессы по критериям безопасности движения. Однако такие расчетные модели, разрабатывавшиеся в МИИТ специалистами под руководством В.Д. Хусидова [119], являются достаточно трудоемкими при подготовке исходной информации, что не всегда удобно при проведении экспресс-анализа аварийных случаев схода подвижного состава с рельсов. В этой связи целесообразно иметь упрощенные математические модели, позволяющие производить экспресс-анализ различных аварийных ситуаций или определять влияние на динамические процессы некоторых важных параметров вагона и рельсовой колеи.

Степень разработанности темы. В основе современных методов исследования динамики подвижного состава и взаимодействия его с верхним строением пути лежат теоретические и экспериментальные работы, выполненные Н.Е. Жуковским, А.Н. Крыловым, С.П. Тимошенко, С.А. Чаплыгиным, А.М. Годыцким-Цвирко, В.А. Лазаряном, А.А. Поповым, И.И. Челноковым, М.А. Фришманом, Н.П. Петровым, М.В. Винокуровым, Г.М. Шахунянцем.

Большой вклад в развитие динамики подвижного состава внесли С.М. Андриевский, Е.П. Блохин, И.В. Бирюков, М.Ф. Вериго, С.В. Вершинский, Л.О. Грачева, В.Н. Данилов, В.Д. Данович, О.П. Ершков, В.Н. Иванов, И.П. Исаев, Н.А. Ковалев, А.А. Камаев, В.А. Камаев, Л.А. Кальницкий, М.Л. Коротенко, А.Я. Коган, В.Н. Котуранов, Н.Н. Кудрявцев, С.М. Куценко, А.А. Львов, Л.А. Манашкин, В.Б. Медель, Е.Н. Никольский, Л.Н. Никольский,

Н.А. Панькин, М.П. Пахомов, А.Н. Савоськин, М.М. Соколов, Т.А. Тибилов, В.Ф. Ушкалов, Л.А. Шадур, В.Д. Хусидов. Широко известны в нашей стране также работы таких зарубежных ученых как Рокард, Картер, Хейман, Кейн, Фромм, Бухли, Лабрийн, Мюллер, Кофман.

Помимо фундаментальных работ, выполненных во второй половине прошлого века, в последние десятилетия появилось множество работ, посвященных исследованию динамики грузовых вагонов с различными вариантами ходовых частей (тележка модели 18-100 модернизированная, тележка модели 18-578 и др.), различными схемами опирания кузова на ходовые части и т.д. [23 - 26; 28; 40; 49; 56; 61; 86; 94; 97; 99; 103; 104; 126; 131].

Исследованием динамики подвижного состава занимаются ученые научно-исследовательских институтов ВНИИЖТ, ВНИКТИ, университетов МИИТ, ПГУПС, БГТУ и др. Широко известны труды в области динамики нетягового подвижного состава профессоров МИИТ Г.И. Петрова, В.Н. Филиппова, С.В. Беспалько, ученых ВНИИЖТ и ВНИКТИ Ю.С. Ромена, В.С. Коссова и др.

Цели и задачи. Целями настоящей работы являются:

1. Разработка упрощенных математических моделей, учитывающих некоторые важные параметры рельсовой колеи и вагона, и базирующихся на использовании квазистатического подхода с добавлением условий возможностей применения таким моделей.

2. Выбор параметров отдельных элементов ходовых частей и кузовов вагонов, перевозящих опасные грузы, способствующих выполнению требований по обеспечению безопасности движения.

3. Разработка конструктивных решений, направленных на улучшение динамических качеств вагонов с высоким положением центра тяжести, перевозящих опасные грузы.

Для достижения указанных целей поставлены и решены следующие задачи:

1. Определены важнейшие динамические параметры вагонов, перевозящих опасные грузы.

2. Проверена достоверность упрощенной методики исследования устойчивости вагона от схода с рельс.

3. Выбраны параметры, влияющие на безопасность движения вагонов, с использованием упрощенной методики.

4. Выполнен анализ конструкций ходовых частей грузовых вагонов и схем опирания кузова на тележку.

Научная новизна исследований заключается в следующем: разработана упрощенная математическая модель с переменной структурой для проведения экспресс-анализа различных аварийных ситуаций или определения влияния на динамические процессы некоторых параметров вагона и рельсовой колеи.

Теоретическая и практическая значимость работы:

1. Методика определения устойчивости вагона от схода с рельс может быть применена при расследованиях причин аварий и крушений поездов.

2. Результаты данной работы могут быть использованы при проектировании специального подвижного состава.

Методология и методы исследования. В настоящей диссертационной работе использованы эмпирические и общелогические методы исследования. Эмпирические методы представлены сравнением и описанием конструкций, а общелогические - анализом и обобщением материала.

Положения, выносимые на защиту:

1. Упрощенная методика определения устойчивости вагона от схода с рельс.

2. Разработанные мероприятия по обеспечению устойчивости специального подвижного состава при характерных эксплуатационных режимах.

Степень достоверности: Обоснованность и достоверность результатов работы подтверждается материалами по сходам восьмиосных цистерн в

кривых на Горьковской железной дороге в 1995 г. и Забайкальской железной дороге в 1988 - 1994 гг.

Апробация работы: основные результаты работы докладывались и обсуждались на XIV международной научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (МИИТ, 2013 г.); международной научно-практической конференции «Конструкция, динамика и прочность подвижного состава» (МИИТ, 2014 г.); XV научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (МИИТ, 2014 г.); IV международной научно-практической конференции «Современные концепции научных исследований» (Москва, 2014 г.); XVI научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (МИИТ, 2015 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы и научные результаты опубликованы в 10 печатных работах. Две статьи опубликованы в журналах, входящих в Перечень изданий, рекомендованный ВАК России для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка литературы, состоящего из 133 наименований. Общий объем диссертации составляет 179 страниц машинописного текста, содержит 71 рисунок и 32 таблицы.

1 Анализ исследований в области динамических качеств подвижного

состава

1.1 Актуальность исследования

Происходившая в течение последних 20 лет реорганизация на железнодорожном транспорте и в отрасли вагоностроения привела к существованию децентрализации в части обеспечения технической политики. Передача подвижного состава перевозочным компаниям привела к появлению противоречивых требований к подвижному составу, и в частности, появились «независимые» производители подвижного состава, не имеющие соответствующих технологических возможностей, и начавших производить подвижной состав, например, вагоны-цистерны для перевозки опасных грузов, используя не принадлежащую разработчикам документацию.

Так, например, производством вагонов-цистерн начали заниматься Алтайвагонзавод, АО Первомайскхиммаш, завод металлоконструкций в г. Энгельс, Канашский вагоноремонтный завод, Рославльский вагоноремонтный завод, Могилевтрансвагон, ОАО «Волгцеммаш», ООО «Салаватнефтемаш», ПАО «Полтавхиммаш» и даже вагонное депо ВЧД Волноваха.

Желание иметь «эффективные» вагоны-цистерны привело к необоснованному производству цистерн с диаметром котла 3200 мм без проведения необходимых испытаний.

Так например, для повышения эффективности цистерн для перевозки СУГ применение высокопрочных сталей позволит повысить эффективность за счет увеличения объема котла, но при этом целесообразно учитывать определенные ограничения по шагу сливо-наливных эстакад. В этой связи

СГ-Транс совместно с рядом организаций, включая «TATRAVAGONKA POPRAD», при участии МИИТ были начаты исследования по выбору параметров цистерн для СУГ увеличенной до 18 м длины. При этом было установлено, что применение котлов с внутренним диаметром 3200 мм не позволяет обеспечить устойчивость в кривых малого радиуса.

Желание организовать движение скоростных поездов на участках, по которым одновременно движутся грузовые поезда, привело к заужению рельсовой колеи, появлению в нормативной документации на содержание рельсовой колеи некоторых параметров, не соответствующих реальным эксплуатационным режимам.

В конце 1980-х - начале 1990-х годов на Забайкальской железной дороге произошел ряд сходов восьмиосных цистерн в кривых участках пути. На этой же дороге наблюдался значительный износ рельсов и подрез гребней колесных пар вагонов. Восьмиосные цистерны имеют ряд особенностей, к которым относится высокое расположение центра тяжести. В условиях Забайкальской железной дороги восьмиосные цистерны обращались, в основном, в замкнутых маршрутах.

На Забайкальской железной дороге в конце 1980-х годов к пути предъявлялись два взаимоисключающих требования: обеспечить, с одной стороны, значительное сокращение времени хода скорых поездов, с другой -увеличение объема перевозок, достигаемое повышением масс поездов и введением повышенной загрузки четырехосных полувагонов (до 25,75 тс/ось) [82, С. 197]. Чтобы ускорить движение пассажирских поездов, требовалось изменить параметры пути (например, возвышение наружного рельса в кривых) в соответствии с ростом скорости. В то же время скорости грузовых поездов из-за наличия вагонов с повышенной загрузкой были резко ограничены [82, С. 197].

На Забайкальской железной дороге имеется большое количество кривых, трасса проходит по долинам вдоль рек. В то же время уклоны относительно невелики, что позволяет грузовым поездам развивать скорость

до 70 - 80 км/ч, если нет дополнительных ограничений. Однако вводились ограничения скорости по состоянию пути, на перевалах скорость определялась тяговыми возможностями локомотивов и снижалась до 30 - 40 км/ч. Величина возвышения наружного рельса в кривых малого радиуса доходила до 130 мм.

В работе [82, С. 198 - 199] приводятся материалы по сходам восьмиосных цистерн в кривых на Забайкальской железной дороге. Там же отмечено, что «во всех рассмотренных случаях сход происходил при низкой скорости движения». В трех случаях в разные годы наблюдались сходы на одних и тех же километрах.

9 мая 2013 года на станции Белая Калитва (Ростовская область) произошел сход локомотива и 51 вагона с последующим возгоранием 7 цистерн и детонацией 1 цистерны с газом (пропан).

5 февраля 2014 года на станции Поздино (Кировская область) с рельс сошли 32 цистерны с газом, 10 цистерн загорелось. По данным расследования сход произошел из-за нарушения геометрии колесной пары одного из вагонов. Существует мнение, что сход цистерн, имеющих внутренний диаметр котла 3200 мм и, соответственно, увеличенную высоту центра тяжести, произошел из-за потери устойчивости.

25 апреля 2015 года в поселке Ключи (Омская область) произошел сход с рельс локомотива и 26 вагонов-цистерн с нефтью, причем у трех цистерн произошла разгерметизация с розливом перевозимого груза. Проверка показала, что на месте схода состава из 18 шпал 4 были сгнившими, в некоторых участках расшиты костыли, а рельсовая нить имела перекосы.

10 июля 2015 года в г. Хабаровск произошел сход цистерн со сжиженным газом.

15 июля 2015 года на станции Шидерты (Казахстан) произошел сход трех цистерн со сжиженным газом. По предварительной информации, сход произошел из-за неисправности тележки одного из вагонов.

Следует заметить, что помимо вагонов-цистерн, существует также специальный подвижной состав (СПС) для перевозки опасных грузов. Как правило, это вагоны с увеличенным положением центра тяжести. Подобные вагоны могут эксплуатироваться на различных полигонах, в том числе на полигонах с большим количеством кривых малого радиуса с большим возвышением наружного рельса. Так например, одним из вариантов специального подвижного состава является железнодорожный кран на рельсовом ходу. Для обеспечения его безопасной работы в некоторых случаях необходимо учитывать устойчивость его от опрокидывания при подъеме стрелы в рабочее положение, что приводит к существенному увеличению положения центра тяжести такого крана. Ранее при участии МИИТ проводились испытания железнодорожного крана «Сокол», обладающего короткой базой, несимметричной схемой загрузки двухосных тележек и повышенным до 2,7 м положением центра тяжести в нерабочем состоянии.

Другой пример СПС - агрегат 14Т145 (рисунок 1.1.1), предназначенный для транспортировки ракетного блока по путям общего пользования. Длина данного агрегата по осям сцепления составляет 27840 мм.

Рисунок 1.1.1 Агрегат 14Т145

Агрегат 373ТП11 (рисунок 1.1.2) предназначен для заправки топливом блоков ракеты-носителя. Имеет длину по осям сцепления 23960 мм.

Рисунок 1.1.2 Агрегат 373ТП11

Агрегат 8Т712 (рисунок 1.1.3) предназначен для транспортирования грузов по путям общего пользования в составе грузовых поездов. Имеет длину по осям сцепления автосцепок 24620 мм.

Рисунок 1.1.3 Агрегат 8Т712

Агрегат ТК-13Т (рисунок 1.1.4) предназначен для перевозки отработанного ядерного топлива по путям общего пользования в составе грузовых поездов.

Рисунок 1.1.4 Агрегат ТК-13Т

Представленный на рисунках 1.1.1 - 1.1.3 специальный подвижной состав производства АО «ЦКБ ТМ» имеет повышенный уровень центра тяжести и предназначен для перевозки опасных грузов. Краны на железнодорожном ходу восстановительных поездов не перевозят опасные грузы, но выполняют операции по подъему и перемещению единиц подвижного состава или их узлов. В рабочем положении высота центра тяжести такого СПС может быть значительной, как и площадь боковой поверхности, на которую действует ветровая нагрузка, что в кривой с большим возвышением рельса создает предпосылки для опрокидывания СПС.

Действовавшие до последнего времени нормы расчета и проектирования вагонов фактически рассматривали основные расчетные режимы как статические, а динамические нагрузки вводились через коэффициенты динамики.

Из представленных выше материалов следует, что сходы вагонов, как правило, обусловлены некоторым несоответствием железнодорожного пути и подвижного состава, и для выбора и обоснования параметров необходимо иметь относительно простые методики, что и рассматривается в последующем разделе.

1.2 Обзор теоретических методов исследования динамики вагонов

Создание новых типов подвижного состава для перевозки опасных грузов невозможно без тщательного изучения динамических качеств создаваемых конструкций.

В основе современных методов исследования динамики подвижного состава и взаимодействия его с верхним строением пути лежат теоретические и экспериментальные работы, выполненные Н.Е. Жуковским, А.Н. Крыловым, С.П. Тимошенко, С.А. Чаплыгиным, А.М. Годыцким-Цвирко, В.А. Лазаряном, А.А. Поповым, И.И. Челноковым, М.А. Фришманом, Н.П. Петровым, М.В. Винокуровым, Г.М. Шахунянцем.

Большой вклад в развитие динамики подвижного состава внесли С.М. Андриевский, Е.П. Блохин, И.В. Бирюков, М.Ф. Вериго, С.В. Вершинский, Л.О. Грачева, В.Н. Данилов, В.Д. Данович, О.П. Ершков, В.Н. Иванов, И.П. Исаев, Н.А. Ковалев, А.А. Камаев, В.А. Камаев, Л.А. Кальницкий, М.Л. Коротенко, А.Я. Коган, В.Н. Котуранов, Н.Н. Кудрявцев, С.М. Куценко, А.А. Львов, Л.А. Манашкин, В.Б. Медель, Е.Н. Никольский, Л.Н. Никольский, Н.А. Панькин, М.П. Пахомов, А.Н. Савоськин, М.М. Соколов, Т.А. Тибилов, В.Ф. Ушкалов, Л.А. Шадур, В.Д. Хусидов. Широко известны в нашей стране также работы таких зарубежных ученых как Рокард, Картер, Хейман, Кейн, Фромм, Бухли, Лабрийн, Мюллер, Кофман.

Известно множество работ, посвященных обозначенной проблеме. Множество работ посвящено изучению динамики вагонов [3 - 7; 14 - 17; 19 -21; 24 - 26; 28 - 35; 38; 39; 42; 43; 46 - 53; 56; 60; 61; 83 - 85; 88 - 90; 93; 94; 96; 98; 99; 103 - 105; 107; 108; 110 - 121; 124 - 129; 131]. Из них работы [3; 17; 20; 29; 31; 37; 38; 47; 82; 111; 115; 116; 128; 129] посвящены динамике восьмиосных вагонов.

Множество работ посвящено вопросу взаимодействия колесной пары с рельсовой колеей, взаимодействию подвижного состава с рельсовой колеей в

целом [1; 4; 9; 10; 14; 16; 19; 23; 32; 33; 39; 41 - 43; 47; 49; 50; 51; 57; 60; 82; 84; 85; 87; 89; 92; 93; 96; 108 - 112; 114; 121; 124; 128 - 130].

Работы [9 - 11; 26; 39; 43; 48 - 51; 57; 82; 84; 85; 87; 88; 98; 99; 109; 111; 120; 124] посвящены непосредственно вопросу устойчивости подвижного состава от схода с рельс, опрокидывания в кривых, вопросу устойчивости колесной пары в рельсовой колее.

Вопросу безопасности движения поездов и безопасной перевозки опасных грузов посвящены работы [1; 13; 16; 17; 34; 39; 44; 51; 52; 55; 59; 60

- 62; 73; 78; 80; 83; 84; 93; 95; 96; 108; 109; 119; 124].

В работах [11 - 13; 18; 20; 21; 24; 36; 37; 40; 45; 54; 55; 61 - 64; 66; 69; 75; 83; 91; 95; 97; 101; 107; 110; 112; 113; 125; 127; 131 - 133] описываются тележки грузовых вагонов, которые разрабатывались, находятся в эксплуатации, проходят испытания и рекомендуются к эксплуатации, описываются варианты модернизации ходовых частей, пути дальнейшего совершенствования конструкции, приводится сравнение известных конструкций тележек.

В работах [2; 8; 21 - 24; 26; 27; 83; 86; 132; 133] описываются известные конструкции скользунов тележек грузовых вагонов, проводится их сравнение, отмечен опыт эксплуатации. Известны также конструкции скользунов, на которые получены патенты [67 - 81]. По определенным причинам часть указанных разработок серийно не выпускается, другая часть

- выпускается серийно и встречается в эксплуатации, а третья часть представляет собой перспективные разработки, которые на настоящее время серийно не выпускаются по ряду причин.

Помимо фундаментальных работ, выполненных во второй половине прошлого века, в последние десятилетия появилось множество работ, посвященных исследованию динамики грузовых вагонов с различными вариантами ходовых частей (тележка модели 18-100 модернизированная, тележка модели 18-578 и др.), различными схемами опирания кузова на

ходовые части и т.д. [23 - 26; 28; 40; 49; 56; 61; 86; 94; 97; 99; 103; 104; 126; 131].

Работа [23] посвящена определению рациональных величин вертикальной жесткости упругого элемента скользуна постоянного контакта для различных режимов загрузки вагона при движении по прямым и кривым участкам пути. Результаты исследования показывают, что увеличение вертикальной жесткости упругого элемента скользуна постоянного контакта вызывает увеличение критической скорости по извилистому движению. Автор работы утверждает, что величина критической скорости вагона с типовыми скользунами составляет 65 - 82 км/ч, а для вагона с упругими скользунами постоянного контакта при жесткости упругого элемента 1106 Н/м увеличивается до 94 - 114 км/ч. В работе [99] уточняются критические скорости вагона с упругими скользунами постоянного контакта при жесткости упругого элемента 1105 Н/м, которые составляют 86 - 108 км/ч.

В работе [49] описываются результаты ходовых динамических испытаний порожних грузовых вагонов на подмосковном полигоне Голутвин - Озеры на прямом участке и в кривой радиусом 300 м, проводившихся ВНИКТИ по поручению ОАО «РЖД». На стр. 174 - 175 этой работы описывается влияние момента сопротивления повороту тележки и влияние суммарного зазора в скользунах на динамические качества порожних вагонов. Установлено, что уменьшение суммарного зазора между скользунами обеих тележек вагона ниже 4 мм приводит к возрастанию рамных сил на прямом участке до 30%, а в кривой - до 38% по сравнению с вариантом суммарного зазора равного 8 мм. Там же отмечено, что при суммарном зазоре 30 мм горизонтальные и вертикальные ускорения кузова выросли на 10 - 12%, а рамные силы - всего на 5% по сравнению с вариантом нормативного суммарного зазора.

В работе [97] отмечено, что применение упругих скользунов постоянного контакта способствует снижению уровня напряжений в зоне нижнего пояса надрессорной балки тележки, а также в зоне концентрации

напряжений в месте крепления скользуна к верхнему поясу, уменьшается напряженное состояние в зоне опорной плиты подпятника, что способствует возрастанию долговечности надрессорной балки тележки.

Работа [84] посвящена исследованию движения порожнего полувагона и исследованию влияния отступлений в содержании ходовых частей на безопасность движения. Авторами работы отмечено, что поперечное смещение центра тяжести кузова порожнего полувагона до 75 мм требует ограничения скорости до 65 км/ч, и сделаны выводы, что конструкционная скорость порожних полувагонов должна составлять 65 - 70 км/ч, иначе создаются предпосылки для потери устойчивости в рельсовой колее.

В той же работе [84] авторы утверждают, что при коэффициенте трения на пятниках и скользунах менее чем 0,3 для порожнего полувагона наступает опасный режим движения даже в прямых (речь идет о типовых скользунах с зазорами).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Подлесников Ярослав Дмитриевич, 2016 год

- 23 с.

121. Хусидов, В. Д. Моделирование возмущений в системе экипаж-путь [Текст] / В. Д. Хусидов, В. Н. Филиппов, И. В. Козлов // Вопросы проектирования, эксплуатации и ремонта большегрузных вагонов. -М., 1981. - № 679. - С. 3-7.

122. ЦП-544. Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути. М. : Урал Юр Издат, 2013. - 88 с.

123. ЦП-774. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути [Текст] / МПС России. М. : Транспорт, 2000. -223 с.

124. Челноков, И. И. Критерии ограничения скорости движения экипажа в кривой [Текст] / И. И. Челноков, Н. А. Чурков, Л. Л. Осиновский // Динамика вагонов. - М., 1977. - № 403. - С. 45-57.

125. Челноков, И. И. Основные направления совершенствования и разработки рессорного подвешивания вагонов для перспективных условий эксплуатации [Текст] / И. И. Челноков, М. М. Соколов, Г. В. Левков, В. А. Кошелев, Ю. Г. Путин, Е. А. Корнильев, В. Г. Болдырев // Динамика вагонов. - М., 1977. - № 403. - С. 3-20.

126. Черепов, О. В. Вертикальные колебания вагона как одноосного экипажа с упругой подвеской при наличии силы сухого трения [Текст] / О. В. Черепов, В. А. Оленцевич // Транспорт Урала. - 2010. - № 1 (24).

- С. 54-58.

127. Чижов, В. А. Разработка многоуровневой модернизации тележки 18-100 для создания перспективного типоразмерного ряда ходовых частей грузовых вагонов колеи 1520 мм [Текст] / В. А. Чижов, Ю. П.

Бороненко, В. П. Ефимов, А. Д. Кочнов, А. М. Орлова // Тезисы докладов III научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты». - СПб., 2003. - С. 13-15.

128. Шамаков, А. Н. К вопросу исследования влияния на железнодорожный путь конструктивных параметров грузовых вагонов [Текст] / А. Н. Шамаков, В. В. Козлов // Вопросы проектирования, эксплуатации и ремонта большегрузных вагонов. - М., 1981. - № 679. -С. 98-102.

129. Шамаков, А. Н. Сопротивление движению, обусловленное рассеиванием энергии в железнодорожный путь [Текст] / А. Н. Шамаков, В. В. Козлов // Вопросы проектирования, эксплуатации и ремонта большегрузных вагонов. - М., 1981. - № 679. - С. 163-169.

130. Яковлев, В. Ф., Геометрические неровности рельсовых нитей [Текст] / В. Ф. Яковлев, И. И. Семёнов // Труды ЛИИЖТ, вып. 222, Л., -1964. - С. 29-67.

131. Яловой, А. И. Оценка динамических качеств различных конструкций тележек грузовых вагонов [Текст] / А. И. Яловой // Тезисы докладов III научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты». - СПб., 2003. - С. 184185.

132. Car and Locomotive Cyclopedia Of American Practice. Published and Printed in U.S.A. By Simmons-Boardman Publishing Corporation 30 Church St., New York, N. Y. - 1074 p.

133. GATX, Tank Car Manual / Fourth Edition.-General American Transportation corporation, 1979. - 179 p.