Снижение интенсивности накопления повреждений рельсов в кривых малого радиуса (стр. 6 )

Рисунок 4.2. Образец осциллограммы бокового отжатия головки внутреннего рельса

Из рис. 4.1 и 4.2 видно, что характер изменения поперечных деформаций различен. Для более полного представления качественной и количественной картины изменения поперечных деформаций был проведен детальный анализ полученных осциллограмм. По его результатам сделаны следующие выводы:

- боковые отжатия рельсов от колес передней колесной пары больше, чем от колес задней колесной пары;

- поперечные деформации внутренней рельсовой нити всегда направлены внутрь кривой, а поперечные деформации наружной рельсовой нити могут быть направлены как внутрь, так и наружу кривой.

- величины поперечных отжатий рельсовых нитей под соответствующими колесами разных вагонных тележек состава различны. Это объясняется индивидуальными возможностями тележек изменять прямоугольную форму рамы на трапециидальную и параллелограмную. Все экспериментальные данные по поперечным отжатиям рельсовых нитей расположены в области возможных значений, определенной теоретическими расчетами.

Рисунок 3.3. Распределение боковой нагрузки на рельсы от колес вагонной тележки в зависимости от углов и для второго варианта искажения параллелограмной формы рамы: а) для наружного рельса; б) для внутреннего рельса. Сплошными линиями показано изменение боковой нагрузки на рельсы от передней колесной пары, штриховыми линиями – от задней колесной пары

Рисунок 3.2. Распределение боковой нагрузки на рельсы от колес вагонной тележки в зависимости от углов и для первого варианта искажения параллелограмной формы рамы: а) для наружного рельса; б) для внутреннего рельса. Сплошными линиями показано изменение боковой нагрузки на рельсы от передней колесной пары, штриховыми линиями – от задней колесной пары.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1.  Проведенный анализ существующих методов исследования взаимодействия с рельсами колес подвижного состава в кривых малого радиуса показал, что предшествующими исследованиями не удалось выделить главные причины интенсивности накопления усталостных и износных повреждений рельсов в кривых малого радиуса.

2.  Разработаны новые математические модели вписывания в кривые малого радиуса вагонных тележек с прямоугольной, трапециидальной и искаженной параллелограмной формами контура рамы, позволившие в полной мере проанализировать влияние отклонений контура рамы в плане от номинальной прямоугольной формы на условия взаимодействия колес с рельсами.

3.  Разработана методика определения боковых изгибных деформаций рельсовой нити между колесами вагонной тележки, позволившая выяснить условия возникновения знакопеременных изгибных деформаций рельсовых нитей.

4.  Установлено, что при движении вагонной тележки в кривых малого радиуса любое отклонение контура рамы от номинальной прямоугольной формы вызывает увеличение боковой нагрузки на рельсы. В частности, силы бокового давления гребней колес на рельсы и поперечные касательные силы в точках контакта колес с рельсами у тележек с трапециидальной формой контура в два раза больше, чем у тележек с прямоугольной формой. У тележек с параллелограмной формой контура рамы боковое давление гребней колес на рельсы может быть в шесть раз больше, чем при прямоугольной форме рамы, а поперечные касательные силы в точках контакта колес с рельсами увеличены более чем в четыре раза. Большие значения поперечных касательных сил в точках соприкосновения с рельсами поверхностей катания колес способствуют накоплению контактно-усталостных повреждений рельсовых нитях за счет локального изгиба и сдвига волокон поверхностного слоя. Значительные по величине силы бокового давления на рельсы гребней набегающих колес вызывают интенсивный боковой износ головок рельсов.

5.  Установлено, что боковые изгибные деформации рельсовых нитей под каждым колесом тележки пропорциональны боковой нагрузке колеса на рельс, а в средней точке между колесами эти деформации равны алгебраической сумме деформаций под колесами тележки. Наружная рельсовая нить под движущейся вагонной тележкой может иметь форму полной волны или полуволны. Полуволна возникает в случае, когда боковые силы от обеих колесных пар тележки направлены в одну сторону, а полная волна – когда эти силы образуют пару сил. Боковые изгибные деформации являются причиной накопления изгибно-усталостных повреждений рельсовых нитей, особенно когда рельсовая нить при деформации имеет форму полной волны.

6.  Чтобы снизить интенсивность накопления усталостных и износных повреждений рельсов в кривых малого радиуса следует реализовать мероприятия по уменьшению в эксплуатационных условиях отклонений контура рамы тележек грузовых вагонов от номинальной прямоугольной формы. Для этого необходимо значения продольных и поперечных зазоров в буксовых узлах тележки на первых порах привести в соответствие с рекомендациями проф. [1], а в дальнейшем перейти на значения, принятые для подобных вагонных тележек, эксплуатируемых в других странах[2].

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. , О причинах разворачивания вагонных тележек в рельсовой колее при прохождении кривых малого радиуса // Вестник инженеров электромехаников железнодорожного транспорта. – Самара: СамГАПС, 2003. – 323-327.

2. , , Бабий на боковой износ рельсов изменений положения вагонной тележки в рельсовой колее // Вестник ВНИИЖТ. –№6. – 2003. – 42-45.

3. , , Бабий вписывания вагонных тележек в кривые малого радиуса и боковой износ гребней колес и рельсов // Проблемы транспорта Дальнего Востока. Материалы пятой международной научно-практической конференции. – Владивосток: ДВО Российской Академии транспорта, 2003. – 33-37.

4. , Бабий сил бокового давления на рельс гребней колесных пар при движении вагонной тележки в кривых малого радиуса // Современные технологии – железнодорожному транспорту и промышленности. Материалы 43-й Всероссийской научно-практической конференции под ред. . – Хабаровск: ДВГУПС, 2003. – т.1. – 187-191.

5. Бабий поперечных деформаций рельсовых нитей в кривых при прохождении состава // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. Материалы четвертой международной научной конференции творческой молодежи под ред. . – Хабаровск: ДВГУПС, 2005. – 133-137.

6. , , Бабий исследования поперечных деформаций рельсовых нитей в кривых малого радиуса при прохождении подвижного состава // Вестник института тяги и подвижного состава. Материалы 44-й Всероссийской научно-практической конференции под ред. . – Хабаровск: ДВГУПС, 2006. – т.3. – 149-153.

7. Бабий и экспериментальные исследования особенностей взаимодействия колес с рельсами в кривой малого радиуса // Вестник института тяги и подвижного состава. Материалы 44-й Всероссийской научно-практической конференции под ред. . – Хабаровск: ДВГУПС, 2006. – т.3. – 153-157.

8. Бабий особенностей взаимодействия колес с рельсами в кривой малого радиуса по результатам теоретических и экспериментальных исследований // Наука – Хабаровскому краю: материалы восьмого краевого конкурса-конференции молодых ученых и аспирантов (Секция технических наук), Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2006. – С. 110-121.

бабий оксана анатольевна

снижение интенсивности накопления повреждений

рельсов в кривых малого радиуса

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

————————————————————————————

Сдано в набор 09.11.2006. Подписано в печать 09.11.2006.

Формат 60х841/16. Бумага тип. № 2. Гарнитура Times New Roman. Печать плоская.

Усл. изд. л. 1,2. Усл. печ. л. 1,4. Зак. 267. Тираж 100 экз.

————————————————————————————

Издательство ДВГУПС

680021, 7.

[1] Вериго роста интенсивности бокового износа рельсов и гребней колес/ЦП ВНТО железнодорожников и транспортных строителей. – М.: Транспорт, 1992. – 46 с.

[2] Требования к конструкции двухосных тележек вагонов для перспективных условий эксплуатации / , , // Труды ЦНИИ МПС. – М.: Транспорт, 1973. – в. 483. – 96 с.