Удосконалення методів оцінки довговічності буксових вузлів вантажних вагонів

Abstract

UA: Дисертація присвячена удосконаленню методів оцінки довговічності буксових вузлів вантажних вагонів. Сформовано метод визначення показників безвідмовності буксових вузлів вантажних вагонів, особливістю якої є врахування ймовірнісного характеру діючих навантажень, а відмова трактується як вихід випадкового процесу комбінованого навантаження буксового вузла за межу "області допустимих станів". Запропоновано науковий підхід, на підставі якого розроблений алгоритм визначення вимірності простору допустимих станів буксових підшипників та визначено, що для буксових підшипників вагонів він є двомірним. Визначено межі критичних навантажень буксового вузла вантажного вагона за умови сумісної дії вертикальних та горизонтальних сил, в результаті дії яких буде відбуватися руйнування буксових підшипників; Визначено місця локалізації максимальних контактних напружень і отримані аналітичні залежності останніх від величини зовнішнього навантаження. На підставі проведених розрахунків визначено межі "області допустимих станів" Запропонована імітаційна модель "напіввагон-залізнична колія", дозволяє виконувати моделювання динамічного процесу навантаження буксового вузла напіввагона в різних режимах експлуатації з урахуванням характеристик колії та вагона. Проведено аналіз двовимірного випадкового процесу навантаження у вигляді еквівалентних змін навантаження на вагон. В результаті отримані залежності розподілу коефіцієнтів вертикальних і горизонтальних динамічних навантажень, що діють на буксові вузли при різних режимах руху Виконано моделювання та встановлені показники безвідмовності різних типів буксових підшипників для різних режимів руху вагонів. Отримані результати підтверджені в ході порівняльних експлуатаційних випробувань вагонів. Результати дисертаційної роботи впроваджені в АТ "Крюківський вагонобудівний завод", у навчальний процес Українського державного університету залізничного транспорту.

EN: The dissertation is devoted to the improvement of methods for assessing the durability of axle boxes of freight cars. The method of determining the reliability indicators of axle box bearing units of freight cars has been formed, the peculiarity of which is taking into account the probabilistic nature of the existing loads, and the failure is interpreted as the output of the random process of the combined axle load beyond the "quality area". Based on the proposed scientific approach, an algorithm for determining the dimension of the space of allowable states of axle box bearings has been developed and it has been determined that for axle box bearings of cars, the quality space is two-dimensional. The proposed "gondola-railroad" simulation model allows to carry the load of gondola car design elements, taking into account the characteristics of the track and the car in the analysis of dynamic processes.The analysis of a two-dimensional random load process in the form of equivalent changes in the load on the car. As a result, we obtained dependences of coefficient distribution of the vertical and horizontal dynamic loads acting on the axlebox under various motion conditions. The simulation was carried out and the reliability indices of various types of box bearings for various modes of car movement were set. The results are confirmed during comparative operational tests of cars. The results of the dissertation work were implemented at JSC "Kryukovsky Carriage Works" in the educational process of the Ukrainian State University of Railway Transport.