Введение к работе
Актуальность работы. Одной из основних проблем телезнодо-роязгого транспорта является повышение, прочности, надежности и долговечности конструкций вагонов. Опыт эксплуатации показывает, что наибольшее повреждение на вагоны и грузы оказывает маневровая работа ц сортировочные операции.
Попытки удержлвать рост уровня продольных усилий и . ско-рсстеґі соудор?иия вагонов в пределах нормы, путем внедрения различных автоматических устройств на сортировочных горках не приводят к желаемым результатам. В навей стране и США наблюдается неуклонное возрастание скоростей производства маневровцх оперший. Обследованием сортировочных горок в США установлено, что воХ соударения происходит со скоростью от 2,5 до 4,2 и/с, а отдельные соударения наблюдается -от 4.7 до 5,3 м/с . На отечественных сортировочных горках среднее знзчение скоростей соударэиия npvi норда 1,33 м/с составляет 1,85 м/с, а отдельные соудерения зарегистрированы со скоростяыи 5-5,5 м/с.
Естественно, что при тагах скоростях соударении возникают огромные продольные силы и ускорения, приводящие к значительным повреждениям перевозимые грузы и несущие элементы вагонов. Поэтому теоретические методы оценки нагруяенности кузовов грузовых вагонов приобретают все более важное значение, так как резко сокращается обьем экспериментальных исследований и . геы самым значительно сокращаются сроки внедрения новых конструкций, отвечавших современным и перспективным условиям эксплуатации.
В 'настоящее время созданы совершенные методы расчета динамического напряженного состояния вагонов. Однако используемые методики расчета не учитывают связанныхколебаний элемен-
тов конструкции кузоьа -.глона, ь, еал;; учитьявал'-, "о ш-. у Чищенных математических моделях. Такси подход не дает чра'зм.пъмо--го ответа с напряженном состоянии кузова ьо вреуз зіссялуата-ции, что влечет за собой проектирование элементен л уолаь вагона иди с ааьышнньши іші с недостаточным;* запасами прочности.
В связи с зткн .актуальной является задача создания белес совершенных методов расчета напряженно-деформированного состояния конструкции вагона при продольник ударах і; разработка мероприятий по снижению нагрумо.чности вагонов с зкеплуотац'/и.
Цель работы состоит в исследовании нагруяаньости кузозоч четырех и восьмиосных полувагонов,при их маневровом соударении, с использованием уточненных математических моделей, учкгываю-дах продольные у. поперечные д?Фог'мзіш;і стерАневья элементов кузова, наличие сосредоточенных масс, нелинейное характеристн- , гаї межвагонной Связи, наличие зазоров и'возможность зшерьтия поглощающего аппарата. Для дост щеения указанной целі в диссертационной работе необходимо было решить следующее задачи,-
- уточнить расчетные схемы и методику математического мо
делирования налряяеино-_дєформіірОіЗанного состояния куаоиа полу
вагона при продольных ударах;
- разработать математическую модель для ксслздозанял колебаний кузова вагона, оборудованного различными типами погло-слюдах аппаратов при соударениях;
разработать методику определения суимариш вяСроналря-женкй в элементах кузова вагона при различных ре№»':а^ дккаглк-. ческого нагрутения; .
ецполнить экспериментальную проверку адеу.г-,аї юш-і принятых математических моделей и реального объекта;
-' дать сравнительную оценку нагруленнэсти кузова полувагона при различных типах поглодавших аппаратов.
Методика исследования. В работе использован комплексный кетод исследования, вклпчашшй разработку математической модели, проведение расчетов :і последующе их сравнение с результатами экспериментальных исследоьаккя на натурном образце полувагона.
Научкад новизка Научная ноЕизна работы -состоит:'
в разработке, обосновании и исследовании математической модели кузоаа, представленной пространственной стергаевоЯ системой, для расчета напряженно-дефоршрованного состояния кузовов четырех и воаьтюоных полувагонов при продольных ударах, учитызащеи связанные колебания его элементов и различные типы поглоидодлх аппаратов;
п разработке методики расчета и алгоритма ее решения по определению суммарных динамических напряжений, с учетом совместной работы продольных и поперечных элементов конструкции кузова полувагона;
выявлении закономерностей распределения вибронапряжений з несуких элементах конструкции вагонов. #
Практическая ценность. Разработанное математическое и программное обеспечение династических расчетов кузовов полувагонов как упругих систем, позволяет проводить широкие исследования по оценке нагруменности кузовов полувагонов при продольных ударах и на этапе проектирования осуществлять выбор их рациональных параметров. По предложенной методике разработаны пакеты прикладных программ применительно к ЭВМ серии ЕС-1060 и персональных компьютеров IBM РС/ІГ (386,486), которые апробированы и внедрены на Г ПО "УР/ШАГ0НЗАВ0Д" ft-используются отде-
- 6 -«том главного конструктора при совершенствовании коіглруглх; кузовов полувагонов и моделировании ударных динамический испытаний. На основании проведенных теоретических иесхздбвшшй обоснованны рекомендации но допустимым скоростям соударовиг; Батонов для различных тгаоз поглощающих аппаратов.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались к обсуждались на Есесоюзиой межвузовской научно-практической конференции аспирантов, юлодых ученых и специалистов в г. Москве (1990г.); на 8-ой конкуренции "Проблемы шхан;:;сг згглез-нодорокного транспорта" г. Днепропетровск (1992г.); на заседании кафедры "Батоны' и вагонное хозяйство". ЬИИГа (1993г.).
Публикации. По результатам выполненных і:сслгдот,аний опубликовано три научние статьи.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использоганных источников и приложили. ОСьелі составляет 121 страницу и содержит 49 рігсунков, 2 таблицы, 1 приложение, списка Литературы из 53 нсїименоканші.
