Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТ!). В числе вакних проблем реконструкции яелезнодорояного транспорта, видное место принадлв-яит задачо существенного попьшения скорости движения осек видов подвитого состава. Проектирование вагонов и локомотивов, предназначенных для двииэния со скоростями свыяв 200 км/ч связано с решением комплекса научно-технических проблем, среди которых больиое значение имеет правильний выбор параметров упруго-диссниативного подвешивания с целью обеспечения наилучших ходових качеств.
Для высокоскоростного подписного состава в настоянеє время во Франции. Японии, Италии, СЗА, Германии и Англии вироко применяется пневматическое подвешивание обрессорек-ннх касс. В России накоплен полояителышп опят эксплуатации скоростного электропоезда ЗР200 на участке Санкт-Петербург - Москва.
АО "Иетровагонмаи" совместно с ВНИИВои и Окским НПО "Прогресс" созданы к испитцвавтся два опытных вагона метрополитена-серии 81-721 с пневмолодвемиванием.
Центрально-конструкторским бюро "Рубин" с участием научно-исследовательского института "Гранит" проектируется электропоезд для новой скоростной магистрали Санкт-Петербург - Москва с конструкционной скорость» до 350 км/ч.
Появление на сети зелезных дорог нового подвнаиого состава, имеющего сложную' экипахную часть с пневмоподэеыи-ваниен требует серьезного исследования упруго-диссипативних свойств, поиска нових решений по повыиенив их денпфирувдіх способностей, возмокности увеличения статического прогиба пневморессор и других характеристик.
Как показывает опыт проектирований вагонов и локомотивов, для обеспечения высоких динамических качеств в вертикальной плоскости необходимо иметь величину суммарного статического прогиба подвеаиоания в им не менее 1,2 от конструкционной скорости в км/ч. Кроме того система долана обладать калі жесткостью и хорошим демпфированием. Все эти качества в совокупности невозможно достигнуть при применении "традиционной" системи подвешивания (пневкобалон, соединенный с дополнительным резервуаром трубопроводом, внутри которого установлен дроссель постоянного диаметра).
Пневматическое демпфирование пневмоподвешивания с по-моцьв дросселя постоянного сечения ликвидирует его основное преимущество - возможность получения значительного эквивалентного статического прогиба,
В результате, с одной стороны, имеет место увеличение весткостичшітрального подвешивания, а с другой - неудовлетворительное демпфирование резонансных колебаний, величина коэффициента демпфирования ограничивается значением 0,2.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Предложить способы улучие-ния упруго-диссштативішх характеристик пневматического рессорного подвешивания. Для достижения этой цели были поставлено и ревены следующие задачи:
разработана математическая модель функционирования шіевморессорц с регулируемым проходным сечением дроссельного канала ыьжду объемом резинокордной оболочки и дополнительным резервуаром и проведены теоретические исследования упруго-диссипативной способности пневиоподвекивания;
проведены сравнительные функциональные испытания на стенде пневморессори с дросселем постоянного сечения и с
механизмом регулирования проходного сечения дросселя;
по результатам стендовых испытаний идентифицирована динамическая модоль пневморессоры, а такяе уточнен коэффициент демпфирования при установиванхся и переходных рвхимах колебаний обрессоренной иасси;
исследована эффективность применения пневмоподвеии-вания с механизмом регулирования проходного сечения дросселя на математической модели моторного вагона электропоезда ЭР200.
МЕТОДИ ИССЛЕДОВАНИЯ. D работе использовались современные методы газовой динамики для исследования физических процессов в пневморессоре, численные методы решения задач на ЭВМ, экспериментальные методы оценки параметров пневно-подпеяквания на физической модели пневморессоры с применением методов теории вероятности и математической статистики при обработке результатов измерений, а так»о методы теории случайных функций при исследовании вертикальной динамики вагона электропоезда с пневмоподвеишвапием,
разработана математическая модель функционирования пневморессорн с регулируемым проходным сечением дроссельного канала:
расчетным путем определен процесс регулирования проходного сечения дросселя, обеспечивающий получение безразмерной величины коэффициента демпфирования не ниае значения 0,4; -
определено рациональное соотношение мекду объемом резинокорднои оболочки и дополнительным резервуаром с точки зрения получения наилучшего демпфирования:
на базе теоретических исследований создан механизм активного регулирования сечения дросселя;
впервые испытана на стенде пневморессора с механизмом активного регулирования проходного сечения дросселя, обеспечивавшая коэффициент деипфированкя в резонансной зоне 0,4 со зна"ительным снижением жесткости динамической системы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Создана конструкция пневматической рессоры с механизмом активного регулирования проходного сечения дросселя для центрального.подвешивания скоростного подвижного состава, в т.ч. для вагонов метрополитена и локомотивов.
Разработанное для персональных ЗВУ программы расчета динамических характеристик пневморессоры с механизмом регулирования проходного сечения дроселя могут быть использованы при прйектировании нового подвижного состава.
РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Разработанные методики и програмки расчета на ЗВИ применялись ВИЙТИ при создании гшевиоподве-ии.чания для ноішх вагонов метрополитена.
АПРОБАЦИЯ РА50ТІІ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию присвоения КНИТу статуса института путей сообщения (г.Москва, 19ЭЗ), на заседании кафедры "Тепловозы и тепловозное хозяйство" В 3 ИНТа.
ПУБЛИКАЦИИ. По результатам выполненных исследований и материалам диссертации опубликовано 3 научных статьи.
ОБЪЕМ PA50TLL Диссертация состоит из введения, четырех глав, заклвчепия, перечня использованной литературы и при-
лояенип. Работа содераит 64 страниц» манинописного текста, 4S иллюстрации, 118 библиографических наименований, 7 при-локений на 2? листах.
