Введение к работе
Актуальность проблемы. Предстоящее увеличение скорости движения грузовых локомотивов до 120...140 км/ч вынуждает обратить особое внимание обеспечению безопасности движения при разных скоростях и предупреждению схода колесных пар с рельсов как в прямых, так и в кривых участках пути. Поэтому необходимо улучшение ходовых качеств локомотивов, которые определяются состоянием пути, скоростью движения, системой и параметрами рессорного подвешивания. С увеличением скоростей локомотивов предъявлено повышенное требование к ограничению амплитуд колебательных процессов.
В последнее время на железных дорогах как России, так и стран СНГ одним из важнейших вопросов является снижение износа бандажей колесных пар и рельсов при взаимодействии тягового подвижного состава и пути, особенно в кривых участках.
Изменение условий работы железнодорожного транспорта связанные с переходом к рыночной экономике и усилением конкуренции с автомобильньм транспортом в период падения объемов перевозок, а также финансовые трудности требуют нового подхода к разработке и производству подвижного состава.
Очевидно, в период резкого снижения объемов перевозок ни железные дороги, ни предприятия собственники уже не могут сохранить прежние объемы средств направляемые на выпуск и ремонт подвижного состава. Трудности обеспечения рентабельности перевозок железнодорожным транспортом усугубляются тем, что на грузовые перевозки дополнительно накладываются расходы связанные с дотацией на пассажирские перевозки.
В этих условиях следует применить системный подход и нетри-
виальные пути в создании подвижного состава нового поколения и концентрироваться только на совершенствовании традиционно сложившихся типов грузового подвижного состава.
В соответствии с Федеральной программой по "Разработке и производству в России грузового подвижного состава нового поколения" (до 2010 года) рассматриваемая диссертационная работа направлена на уточнение взаимодействия локомотивов и пути для 2х и 4х-осных тележек тягового подвижного состава и снижение износа колесных пар с использованием гидравлических гасителей колебаний.
Решение этих вопросов приобретает особую актуальность в связи с ростом цен на энергоносители и стоимостью колесных пар, ростом трудозатрат на переточку бандажей и замену рельсов.
Цель работы состоит в унификации и выборе наиболее перспек-тивных экипажных частей грузовых локомотивов, оценке математических моделей их взаимодействия с рельсами с учетом силы тяги и повышении ходовых качеств тягового подвижного состава.
Методика исследований. Использован комплексный подход к решению поставленных задач, включающий:
типизацию тележек грузовых локомотивов на основе систем упругого подвешивания и демпфирующих устройств; исследование математических моделей тележек с перераспределением нагрузок от колесных пар на рельсы; проведение оценки и аналитических расчетов в системе "колесо - рельс" с учетом и без учета сил тяги и торможения; разработку конструкции гасителя колебаний вязкого трения; оборудование опытного тепловоза и его испытания в условиях эксплуатации.
Научная новизна работы. В результате выполненных исследований: - предложены анализ, унификация и типизация парка локомотивов по
схемам упругого подвешивания; обоснованы тенденции конструкций связей систем рессорного подвешивания;
усовершенствован метод оценки взаимодействия локомотивов и- пути в кривых участках без учета силы тяги и силы торможения (общераспространенный приближенный метод);
предложен метод оценки взаимодействия локомотивов и пути в кривых участках с учетом силы тяги и-силы торможения;
разработаны основные направления исследований по улучшению взаимодействия локомотивов и пути в кривых участках;
рекомендована рациональная конструкция тележечного гасителя колебаний;
Практическая ценность. В результате выполненных в диссертации исследований определены приоритетные направления по совершенствованию параметров экипажных частей локомотивов в зависимости от условий их эксплуатации, дан анализ методу Смирнова - Раевского - Королева, сформулированы требования (предположения) и предложен комплексный подход к исследованию взаимодействия локомотивов и пути в кривом участке. Определены критерии качества взаимодействия в зависимости от параметров рессорного подвешивания локомотивов и параметров пути в кривых. Показано, что: выбор и обоснование параметров рессорного подвешивания локомотивов необходимо проводить,на основе взаимодействия с рельсами с учетом силы тяги; для снижения интенсивности износа колесных пар и рельсов, и увеличения их сроков службы, необходима разработка ряда мероприятий - конструкционных, технологических и эксплуатационных. Дана сравнительная оценка предлагаемого метода взаимодействия колесных пар с рельсами с общераспространенным приближенным. Предложен механизм связи колесно-моторных блоков с рамой тележки.
Полученные результаты являются научной основой для выбора и обоснования параметров пути и экипажных частей по условиям взаимодействия с кривым участком.
Реализация' работы. В основу диссертационной работы положены разработки, выполненные в соответствии с Федеральной программой Министерства путей сообщений РФ.
С участием кафедры "Локомотивы и локомотивное хозяйство" Петербургского' государственного университета путей сообщения грузовые локомотивы ТЭ10, 2ТЭ116, ТЭ127 с рекомендуемыми гидравлическими гасителями прошли стендовые и поездные испытания на магистральных путях Октябрьской и Южной железных дорог.
Апробация работы. Диссертационная работа, основные ее положения опубликованы в открытой печати, доложены, обсуждены и одобрены на:
научно-технических конференциях ПГУПСа "Неделя науки" (1996...1998 Г.Г.);
международном научно-практическом семинаре ПГУПСа "Совершенствование технических средств ж.д. транспорта" (1996 г.);
международной научно-технической конференции Восточноукраинско-го государственного университета "Проблемы развития рельсового транспорта" (1998 г.);
научно-технической конференции ПГУПСа "Автоматизация управления локомотивов и их систем" (1998г.);
научно-технических семинарах и заседаниях кафедры "Локомотивы" (1997...1998 г.г.)
Публикации. По результатам исследований опубликовано 9 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5
. 6
глав, заключения, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 148 страницах машинописного.текста, содержит 3 таблицы и 12 рисунков, список литературы из 116 наименований, приложения на 20 стр.
