Рис.12- НДС рамы тележки Рис.13 – Внешний вид стенда СТ211М
Результаты расчета методом конечных элементов и результаты испытаний на стенде имеют хорошую сходимость.
После этого во время проведения динамико-прочностных испытаний (ДПИ) электровоза ЭП20 также была выполнена оценка усталостной прочности рамы тележки, которая подтвердила правильность предыдущих оценок (расчетной и по испытаниям на стенде), показав хорошую сходимость результатов.
В таблице 4 приведены минимальные значения коэффициента запаса сопротивления усталости n, полученного расчетным способом и в результате стендовых и ДПИ испытаний.
Таблица 4 – Коэффициент запаса сопротивления усталости n
Наименование элементов рамы | n | ||
Расчет | Стенд | ДПИ | |
Нижний пояс боковины в зоне буксовых кронштейнов | 2,12 | 2,02 | 2,1 |
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
По результатам выполненных исследований можно сформулировать следующие выводы:
1. Предложенные в работе конструктивные решения экипажной части, обоснованные компьютерным моделированием с применением программного комплекса «Универсальный Механизм», позволили создать скоростной пассажирский электровоз ЭП20 с АТП, удовлетворяющий с запасом требованиям по воздействию на путь до 220 км/ч, минуя стадию изготовления и испытания натурного макета. Концептуальные решения ходовой части защищены пятью патентами РФ.
2. Разработанные компьютерные модели экипажных частей с осевыми формулами 20–20–20 и 30–30 позволили исследовать движение локомотива в прямых и кривых участках пути на стадии проектирования. Выполненная структурная оптимизация позволила установить, что по совокупности критериев экипажная часть 20–20–20 является лучшим конструктивным решением.
3. Сравнение результатов моделирования и результатов ходовых испытаний электровоза ЭП20 показало, что они имеют хорошую сходимость. Принятые конструктивные решения экипажной части скоростного электровоза с АТП позволили уменьшить воздействие электровоза на путь по сравнению с его ближайшим прототипом – электровозом ЭП10.
4. При помощи эксперимента обоснована устойчивость движения колесных пар электровоза при высоких скоростях движения.
5. Выполненные при помощи конечно-элементной модели рамы тележки, исследования ее напряженно-деформированного состояния и оценка усталостной прочности позволили обеспечить нормируемые величины коэффициента запаса сопротивления усталости для элементов рамы тележки.
6. Сравнение результатов расчета коэффициентов запаса сопротивления усталости для рамы тележки, полученные при помощи компьютерного исследования, с результатами испытаний на стенде и результатами динамико-прочностных испытаний показало их хорошую сходимость.
7. Предложенные в работе конструктивные решения экипажной части, позволили увеличить межремонтные пробеги электровоза ЭП20 по сравнению с электровозом ЭП10. Интервал между ТО увеличен с 3 тыс. км (48 часов) до 15 тыс. км пробега, текущий ремонт (ТР) увеличен с 20 тыс. км до 100 тыс. км пробега, средний ремонт с 600 тыс. км до 1000 тыс. км пробега, а капитальный ремонт с 1200 тыс. км до 3000 тыс. км пробега.
Основное содержание диссертации опубликовано в работах:
Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
1. Андрющенко, часть электровозов / , // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО «Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения (далее – ОАО “ВЭлНИИ”). – 2008, №2(56). – С. 189-197.
2. Андрющенко, А. А. О выборе ходовой части скоростного пассажирского электровоза // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО “ВЭлНИИ”. – 2009, №2(58). – С.213-218.
3. Андрющенко, параметров системы пассивной безопасности // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО “ВЭлНИИ”. – 2010, №1(59). – С. 190-196.
4. Андрющенко, особенностей применения асинхронного тягового привода и обоснование параметров ходовой части пассажирского электровоза с конструкционной скоростью 200 км/ч // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО “ВЭлНИИ”. – 2011, №1(61). – С.66-81.
5. Андрющенко, А. А. О выборе моторно-осевых подшипников качения для грузовых электровозов с опорно-осевым подвешиванием тяговых двигателей / , // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО “ВЭлНИИ”. – 2010, №2(60). – С. 101-113.
6. Андрющенко, напряженно-деформированного состояния рамы тележки пассажирского электровоза с конструкционной скоростью 200 км/ч / , , // Вестник Всероссийского научно - исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО “ВЭлНИИ” – 2011, №2(62). – С.104-113.
7. Андрющенко, прочности рамы тележки электровоза ЭП20 по результатам расчетов и стендовых испытаний опытного образца / , , // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. – Новочеркасск: ОАО “ВЭлНИИ”. – 2012, №1(63). – С.32-113.
Патенты
8. Пат. 2 423 259 Российская Федерация, МПК В61С 9/48. Тележка рельсового транспортного средства / , , – № 000/11; заявл. 14.12.2009; опубл. 10.07.2011, Бюл. № 19.
9. Пат. 2 438 897 Российская Федерация, МПК B61C 9/48, B61F 3/02, B61F 5/00. Тележка рельсового транспортного средства (варианты) / , , . – № 000/11; заявл. 05.04.2010; опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1.
10. Пат. 2 432 277 Российская Федерация, МПК B61C 9/48, B61F 3/06, B61F 5/00. Трехосная тележка рельсового транспортного средства / , , Ю. А Орлов., . – № 000/11; заявл. 05.04.2010; опубл. 27.10.2011, Бюл. № 30.
11. Пат. 2 364 537 Российская Федерация, МПК B61F 5/02. Шарнирный узел штанговой продольной связи тележки с кузовом локомотива / , , – № 000/11; заявл. 26.12.2007; опубл. 20.08.2009, Бюл. №23.
12. Пат. 2 328 396 Российская Федерация, МПК B61F 5/14. Система опор кузова на тележку железнодорожного транспортного средства / , , – № 000/11, заявл. 20.11.2006; опубл. 10.07.2008, Бюл. №19.
Публикации в других изданиях
13. Андрющенко, цельнонесущего кузова электровоза ЭП10 / III Международная научно-техническая конференция «Состояние и перспективы развития электроподвижного состава». – Новочеркасск: ВЭлНИИ. – 27-29 июня 2000. – С.123 – 124.
14. Андрющенко, сходимости результатов расчета и эксперимента при решении задач прочности / , // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт–2008». Часть 3. – Ростов н/Д: РГУПС. – 2008. – С.57-59.
15. Андрющенко, несущих кузовов электровозов // Инновации, перспективы развития локомотиво - и вагоностроения России: сборник трудов молодых ученых, докторантов и аспирантов. – Ростов н/Д: РГУПС. – 2008. – С.24 – 27.
16. Андрющенко, движения скоростного шестиосного пассажирского электровоза / , // Материалы Международной научно-практической конференции «Наука и производство – 2009». Часть I. – Брянск: БГТУ. – 19-20 марта 2009. – С.267-266.
17. Андрющенко, конструкции ходовой части современных грузовых электровозов // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Политранспортные системы Сибири». Часть I. – Новосибирск: СГУПС. – 21-23 апреля 2009. – С.28-30.
18. Андрющенко, решения задач усталостной прочности при помощи конечных элементов / , // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Политранспортные системы Сибири». Часть I. – Новосибирск: СГУПС. – 21-23 апреля 2009. – С.31-32.
19. Андрющенко, А. А. О выборе осевой формулы ходовой части скоростного шестиосного пассажирского электровоза // Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт–2009». Часть 3. – Ростов н/Д: РГУПС. – 2009. – С.191-192.
20. Андрющенко, влияния кривизны боковины рамы тележки на её прочность / , // Труды международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса: образование, наука, производство». – Ростов н/Д: РГУПС. – 2009. – С.10-11.
21. Андрющенко, А. А. О выборе осевой формулы скоростного пассажирского электровоза / , / Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2010». Часть 3. – Ростов н/Д: РГУПС. – 2010. – С. 183-185.
22. Андрющенко, создания механической части электровозов с асинхронным тяговым приводом / , / Труды Всероссийской научно-практической конференции «Транспорт - 2010». Часть 3. – Ростов н/Д: РГУПС. – 2010. – С. 186-187.
23. Андрющенко, конструкции и результаты исследования напряженно-деформированного состояния рам тележек электровозов нового поколения с асинхронным тяговым приводом / , / Вестник Института тяги и подвижного состава. Выпуск 7. – Хабаровск: ДВГУПС. – 2010. – С.9-12.
Личный вклад автора в работах, опубликованных в соавторстве:
[1, 5 – 7, 14, 16, 18, 20, 22, 23] – постановка задач исследований, разработка моделей и алгоритмов реализации; [16, 21, 23] – проведение расчетов и обобщение полученных результатов; [8 – 12, 17] –идеи технических решений.
РАЗРАБОТКА ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ
СКОРОСТНЫХ ПАССАЖИРСКИХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
С АСИНХРОННЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Подписано к печати 06.09.2013. Формат 60×84/16.
Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. .
Уч.- изд. л. . Тираж 100 экз. Заказ №
Ростовский государственный университет путей сообщения.
Ризография ФГБОУ ВПО РГУПС.
Адрес университета: 344038, г. Ростов н/Д, пл. им. Ростовского Стрелкового
Полка Народного Ополчения, 2.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
