Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Гуров Александр Михайлович

Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда
<
Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гуров Александр Михайлович. Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда : диссертация ... кандидата технических наук : 01.02.06 / Гуров Александр Михайлович; [Место защиты: Орлов. гос. техн. ун-т].- Орел, 2007.- 131 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5167

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние вопроса, цель и задачи исследования 7

1.1 Состояние вопроса, обзор современных исследований в области продольной динамики 7

1.2 Цель и задачи исследования 9

2 Основные типы современных амортизаторов удара и их математические модели 11

2.1 Основные типы современных амортизаторов удара 11

2.1.1 Пружинно-фрикционные амортизаторов удара 12

2.1.2 Полимерно-фрикционные амортизаторов удара 13

2.1.3 Гидравлические и гидрополимерные амортизаторов удара 15

2.1.4 Эластомерные и эластомерно-фрикционные амортизаторов удара 16

2.2 Математические модели амортизаторов удара 19

2.2.1 Математические модели пружинно-фрикционных амортизаторов удара 20

2.2.2 Математические модели фрикционно-полимерных амортизаторов удара 22

2.2.3 Математические модели гидрополимерных амортизаторов удара 23

2.2.4 Математические модели эластомерных и фрикционно-эластомерных амортизаторов удара 24

2.3 Экспериментальные исследования амортизаторов удара 30

2.3.1 Статические испытания 31

2.3.2 Динамические испытания 32

2.4 Результаты идентификации математических моделей амортизаторов удаpa 34

2.5 Выводы 36

3 Методика имитационного моделирования условий эксплуатации вагонов 37

3.1 Математические модели вагонов и локомотивов 38

3.2 Расчетные схемы соударения вагонов 40

3.3 Моделирование поездных режимов 42

3.4 Статистические данные по распределению скоростей и масс вагонов 47

3.5 Расчетная оценка показателей работы амортизаторов удара 52

3.6 Выводы 53

4 Сравнительная оценка влияния современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда 54

4.1 Сравнение продольных сил в однородных и неоднородных поездах 54

4.2 Исследование продольной динамики поезда для режима пуска в ход 57

4.3 Исследование продольной динамики поезда для режима торможе ния 59

4.4 Исследование продольной динамики при движении тяжеловесных поездов 61

4.5 Исследование силовых характеристик перспективных амортизаторов удара при переходных режимах движения поезда 65

4.6 Оценка нагруженное вагона в эксплуатации 69

4.7 Исследование влияния параметров силовой характеристики амортизатора удара на продольную динамику поезда 79

4.7.1 Влияние силы начального статического сжатия эластомерного амортизатора удара на продольную нагруженность вагона 79

4.7.2 Влияние коэффициента необратимого поглощения энергии (диссипации) полимерного амортизатора удара на продольную нагруженность вагона 88

4.8 Выводы 107

Выводы

Литература

Введение к работе

В транспортной системе России железные дороги занимают ведущие место [44, 152]. Около 80% грузооборота (без учета трубопроводного) выполняются железнодорожным транспортом. На данный момент на российских железных дорогах эксплуатируются 820 тыс. грузовых вагонов, принадлежащих ОАО «РЖД» и российским операторским компаниям. Средний возраст основных типов вагонов (на 01.01.2004 г.) составляет 20 лет и более. 100 тыс. ед. выработали назначенный срок службы.

С 2000 г. начали заметно увеличиваться объемы перевозок. Это отразилось на увеличении масс вагонов и поездов, увеличении скоростей соударений вагонов при маневровых горочных операциях, что привело к росту продольной нагруженное вагона, а, следовательно, к увеличению поступления грузовых вагонов и цистерн в ремонт [101, 107, 139-143]. Практика показывает, что на устранение повреждений, вызванных продольными нагрузками, за срок службы вагона затрачиваются средства, равные его первоначальной стоимости [58]. Также урон причиняется и от повреждения при ударах транспортируемых грузов [142,143, 154].

Для повышения эффективности и безопасности перевозок железнодорожным транспортом были созданы: Федеральная программа «Разработка и производство в России грузового подвижного состава нового поколения», программа развития грузового вагоностроения в России (2005-2010 годы) и др. [43, 135]. Эти программы направлены на ускоренное внедрение достижений научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте и поддержку отечественной промышленности. Одной из важнейших задач является обеспечение сохранности вагонного парка, решение которой непосредственно влияет на технико-экономические показатели работы железнодорожного транспорта. В постановлении правительства РФ от 29 марта 1994 г. № 253 [135] содержится прямое указание на необходимость разработки перспективных отечественных поглощающих аппаратов, не уступающих мировым стандартам.

Основным элементом конструкции вагона, обеспечивающим защиту от

продольных воздействий в эксплуатации вагонов и грузов, является амортизатор удара (поглощающий аппарат автосцепки) [1, 7]. Разработан ОСТ 32.175-2001 «Аппараты поглощающие автосцепного устройства грузовых вагонов и локомотивов. Общие технические требования» [127], в котором изложены требования к амортизаторам и предусмотрено подразделение поглощающих аппаратов по основным показателям на четыре класса: ТО, ТІ, Т2, ТЗ. Это привело к созданию новых перспективных амортизаторов удара (класс: ТІ, Т2, ТЗ), которыми на данный момент оборудуются все вновь строящиеся вагоны. В России разработкой и производством новых перспективных поглощающих аппаратов различных типов занимаются: ФГУП ВНИИЖТ (г. Москва), ООО «НПП Дипром» (г. Брянск), 000 «Вагонмаш» (г. Железногорск), ОАО «Авиаагрегат» (г. Самара), ФГУП «ПО Уралвагонзавод» (г. Нижний Тагил), 000 «ЛЛМЗ-КАМАХ» (г. Москва).

Большое количество научных исследований, посвященных амортизирующим устройствам старого и нового типа, к сожалению, не отвечает на ряд вопросов, возникающих в связи с применением перспективных амортизаторов удара. Математические модели амортизаторов удара, применяемые при имитационном моделировании режимов эксплуатации вагона, требуют уточнения. Отсутствует сравнительная оценка амортизаторов удара разных классов и их влияния на продольную динамику тяжеловесных поездов. Расчеты продольных усилий в таких поездах особенно актуальны в связи с возрастающим количеством тяжеловесных составов и оборудования их новыми поглощающими аппаратами. ОСТом 32.175-2001 [127] регламентированы пределы для показателей силовой характеристики амортизатора удара (усилие начальной затяжки и коэффициент поглощения энергии), но отсутствуют работы по исследованию оптимальных значений этих показателей.

Поэтому работы, направленные на уточнение математических моделей амортизаторов удара по результатам экспериментов, изучение эффективности применения и оценки влияния современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда и выбор оптимальных параметров амортизаторов являются актуальными.

Пружинно-фрикционные амортизаторов удара

Амортизаторы удара (поглощающие аппараты автосцепки) по виду рабочего элемента и принципу поглощения энергии подразделяют на различные типы: пружинные, пружинно-фрикционные, резинометаллические, полимерные, эла-стомерные, гидравлические. Также известны амортизаторы удара, включающие различные виды рабочих элементов: полимерно-фрикционные, эластомерно-фрикционные, гидрополимерные. Разработка и внедрение новых перспективных поглощающих аппаратов, применяющих в своей конструкции рабочие элементы из современных материалов (термоэластопласты, эластомеры), обусловлены появлением нового ОСТа 32.175-2001 «Аппараты поглощающие автосцепного устройства грузовых вагонов и локомотивов. Общие технические требования» [127], в котором повышены требования к амортизаторам и предусмотрено подразделение поглощающих аппаратов по основным технологическим показателям (ход, номинальная и максимальная энергоемкость) на 4 класса: ТО, ТІ, Т2 и ТЗ (таблица 2.1).

В данной работе рассмотрены серийные поглощающие аппараты, получившие наибольшее распространение на железных дорогах стран СНГ, и современ ные - перспективные, которые находятся в стадии разработки или внедрения и предназначены для снижения продольной нагруженное и увеличения срока эксплуатации грузовых вагонов железнодорожного транспорта.

Пружинно-фрикционные амортизаторы на данный момент наиболее распространенны благодаря простоте конструкции, низкой стоимости, большой ремонтной базе. Данная группа аппаратов относится к классу ТО. Основная энергия, воспринимаемая этими амортизаторами, идет на работу сил трения. Для таких аппаратов в качестве подпорно-возвратного устройства используется комплект заневоленных пружин из высокопрочных марок сталей 60С2ХФА и 60С2ХА. В настоящий момент на грузовом подвижном составе применяются шестигранные пружинно-фрикционные амортизаторы удара: Ш-1-ТМ, Ш-6-Т04, Ш-2-В (рисунок 2.1 и 2.3) и пластинчатые поглощающие аппараты на базе ПМК-ПОА (рисунок 2.2). Для данных аппаратов характерно низкое значение коэффициента полноты силовой характеристики 0,23-0,32 и соответственно энергоемкости. Наименьшее значение полноты имеют аппараты, в которых используется пары трения сталь - сталь (Ш-1-ТМ, Ш-6-Т04, Ш-2-В), наибольшее сталь - металлокерамика [129] // л» Так же, как и в пружинно-фрикционных, основная энергия, воспринятая полимерно-фрикционными амортизаторами, идет на работу сил трения. Вместо пружинного комплекта используется подпорно-возвратное устройство, представляющее собой комплект полимерных упругих блоков. Использование полимерных блоков повышает полноту и энергоемкость силовых характеристик амортизатора. Это достигается за счет повышения жесткости подпорного комплекта и стабилизации процессов трения. Появлению данного типа аппаратов способствовало развитие технологии изготовления полиэфирных термоэластопластов: Hytrel (США), Durel (ФРГ) и Беласт (Беларусь). В отличие от элементов из резины или полиуретана полимерные блоки не требуют крепления к металлическим пластинам, что повышает надежность конструкции. С 2005 года на железных дорогах стран СНГ запущены в эксплуатацию две марки полимерно-фрикционных поглощающих аппаратов - ПМКП-110 и РТ-120.

Поглощающий аппарат ПМКП-110 класса ТІ (рисунок 2.4) патент РФ № 2128301 [131], разработанный ООО «НПП Дипром» (г. Брянск) совместно с ФГУП ВНИИЖТ (г. Москва), - это новый высокоэффективный амортизатор удаpa, предназначенный для защиты грузовых вагонов широкого назначения от продольных нагрузок. Аппарат ПМКП-110 представляет собой модернизацию аппарата ПМК-ПО-К-23. В нем вместо пружинного упругого подпора используется упругий блок, состоящий из пяти полимерных упругих элементов (позиция 1 и 2 рисунка 2.4), разделенных центрирующими пластинами (позиция 3 рисунка 2.4). Опорный упругий элемент (позиция 2 рисунка 2.4), насаживается на бонку корпуса (позиция 4 рисунка 2.4) и отличается от остальных высотой и диаметром отверстия.

ПМКП-110 - первый в мировой практике фрикционный поглощающий аппарат, не требующий предварительной приработки для получения нормативной энергоемкости, благодаря чему он надежно защищает вагон от повреждений уже при первых ударах.

Поглощающий аппарат РТ-120 (рисунок 2.5) производства ООО «Вагон-маш» (г. Железногорск) класса ТІ, выпускается по лицензии фирмы «Майнер» (США). Аппарат использует в своей конструкции пару трения сталь-сталь с бронзовыми вкладками, в результате чего для достижения нормативных показателей требуется приработка.

В гидравлических поглощающих аппаратах энергия удара поглощается при дросселировании рабочего элемента через отверстия. Наиболее распространенным является применение различных масел. В отечественных амортизаторах используется масло АМГ-10. Характеристики гидроамортизатора приближаются к характеристикам «идеального» амортизатора [123] и определяют его основное преимущество. Благодаря высокому коэффициенту полноты 0,55-0,7 в одинаковых условиях гидроамортизатор обеспечивает по сравнению с остальными типами амортизирующих устройств меньшие продольные силы. Недостатками гидравлических поглощающих аппаратов являются сложность конструкции, высокая стоимость и трудоемкость изготовления, необходимость значительных капитальных вложений для организации их массового производства и ремонтного обслуживания.

Экспериментальные исследования амортизаторов удара

Статические испытания проводились в лаборатории прочности кафедры «Динамика и прочность машин» БГТУ (рисунок 2.16) на гидравлическом прессе ПММ-250. Скорость нагружения не превышала 1 мм/с. Схема проведения испытаний на примере эластомерной вставки (подпорно-возвратное устройство) поглощающего аппарата ПМКЭ-110 приведена на рисунке 2.17. Подпорно-возвратное устройство (ПВУ) (позиция 2 рисунка 2.17) устанавливалось в корпус аппарата (позиция 1 рисунка 2.17). Корпус аппарата размещался на столе пресса (позиция 3 рисунка 2.17). На подпорно-возвратное устройство устанавливался цилиндр (позиция 7 рисунка 2.17) с тензометрическим датчиком (позиция 8 рисунка 2.17). На цилиндр (позиция 7 рисунка 2.17) опускалась верхняя траверса пресса (позиция 6 рисунка 2.17). При помощи нагружающего устройства пресса стол (позиция 3 рисунка 2.17) поднимался вверх, чем обеспечивалось сжатие. Для регистрации хода использовался реохордный датчик перемещений (позиция рисунка 2.17). Регистрация силы производилась с помощью тензо-метрических датчиков (позиция 8 рисунка 2.17). Для записи результатов испытаний использовалась ПЭВМ в сочетании с измерительно-вычислительным комплексом

Динамические ударные испытания поглощающих аппаратов проводились на стенде-горке БГТУ-БСЗ, предназначенном для моделирования соударения вагонов на сортировочных горках. Схема и фото стенда приведены на рисунках 2.19 и 2.20. Ударная тележка (позиция 3 рисунка 2.20) массой 44 т поднимается лебедкой (позиция 7 рисунка 2. 20) на горку (позиция 6 рисунка 2. 20), а затем на определенной высоте (позиция 5 рисунка 2. 20), в зависимости от требуемой скорости соударения, отцепляется и накатывается на упор (позиция 2 рисунка 2. 20), закрепленный в массивном бетонном основании (позиция 1 рисунка 2. 20). Скорость соударения фиксируется пикетами (позиция 8 рисунка 2. 20). Ударная тележка и неподвижный упор оборудованы серийным автосцепным устройством. Испытуемый объект устанавливается в неподвижном упоре, на ударной тележке вместо поглощающего аппарата используется жесткий стержень.

В ходе испытаний с помощью измерительно-вычислительного комплекса MIC-026 регистрировались во времени изменения силы сжатия и хода амортизатора удара при различных скоростях накатывания ударяющей тележки. Регистрация силы осуществлялась с помощью динамометрической автосцепки посредством тензорезисторных датчиков, соединенных по безизгибной схеме для измерения продольных сил. Ход амортизатора измерялся с помощью тензо-резисторного датчика больших перемещений.

Результаты испытаний эластомерно-фрикционного поглощающего аппарата ПМКЭ-110 приведены на рисунке 2.21. X, MM

На рисунке 2.22-2.27 приведены силовые характеристики поглощающих аппаратов ЭПА-120, ПМКП-110 и ПМКЭ-110, полученные при ударных испытаниях на стенде-горке БСЗ-БГТУ и при помощи компьютерного моделирования в ПК «Train». При моделировании учитывалось, что аппарат все время работает на сжатие, независимо от того, какая сила (сжимающая или растягивающая) приложена к автосцепному устройству. Определялся ход аппарата (прямой или обратный). Для моделирования работы поглощающего аппарата в условиях эксплуатации учитывался зазор в автосцепном устройстве. Для аппарата ПМКП-110 погрешность по максимальной силе может составлять около 10%, погрешность хода аппарата - 1-3%. Для аппарата ПМКЭ-110 различие хода в эксперименте и расчете составляет 3-5%), различие по максимальной силе может достигать 10%. Различие по максимальной силе для поглощающего аппарата ЭПА-120 может составлять 5-8%, погрешность хода аппарата 1-3%).

Статистические данные по распределению скоростей и масс вагонов

Величина продольных сил, действующих на вагон, значительно зависит от масс вагонов, в свою очередь, масса вагона определяется его типом, грузоподъемностью и величиной загрузки. В эксплуатации находятся различные типы вагонов, загрузка которых может изменяться в широком диапазоне, следовательно, масса вагонов может быть представлена статистическими распределениями [15, 45, 71, 73, 128, 142, 149] для различных типов вагонов (таблица 3.5-3.7).

Одним из главных факторов, определяющих уровень нагружения вагонов на сортировочных горках, является скорость соударения. Данные последних исследований [101, 142, 143] показывают, что скорости соударения на сортировочных горках постоянно повышаются, что связано с неудовлетворительной организацией работ - неукомплектованность регулировщиков, плохие вагонозамедлители, недостаток башмакосбрасывателей и т.д. По данным исследований [142, 143], выполненных ПКБ ЦВ, ВНИИЖТ максимально замеренные скорости составили от 12,5 до 19 км/ч. Для формирования расчетных ситуаций использовались статистическое распределение скоростей для перспективных условий эксплуатации [15,45, 71, 128] - таблица 3.8.

Для формирования поездов использовалось статистическое распределение масс составов [15,45, 101] - таблица 3.9. Для моделирования режимов торможения использовалось статистические распределение скоростей к началу торможения [15,45, 101] таблица 3.10.

В процессе имитационного моделирования условий эксплуатации должен быть проанализирован типичный цикл работы вагона, последовательно рассмотрены технические операции при прохождении вагона от станции погрузки через участковые, грузовые и сортировочные станции до следующей погрузки с учетом вынужденных остановок на перегонах, нагружений, вызванных режимом движения и профилем пути.

По данным приведенным в работах [15, 45, 103-105, 122], грузовой вагон в среднем за год 437 раз участвует в формировании поездов на сортировочных горках, испытывает 312 нагружений при осаживании состава, 4500 нагружений при пуске поезда в ход, 4750 нагружений в случае рывков при увеличении его скорости, 9818 нагружений при торможениях, из них 4218 при полных служебных торможениях, а 19 - при экстренных. Вагон нагружается дважды: на сортировочных горках так как в первом случае он накатывает, а во втором по нему ударяют; в ходе регулировочного торможения: в ходе самого торможения - сжимающими нагрузками, после отпуска - растягивающими.

Статистические распределения масс грузового вагона [15, 45, 71, 73, 128, 142, 149], представленные в таблицах 3.5-3.7, получены ранее 2000 г. За последнее время изменилась ситуация на железных дорогах России в сторону увеличения грузооборота и средней статической нагруженности на вагон. Учитывая программу развития железнодорожного транспорта, которая подразумевает создание более грузоподъемных вагонов и увеличения нагрузки на ось, уместно предложить использовать при расчетах спектров продольных сил и оценке энергетической нагруженности поглощающих аппаратов статистические распределения масс грузовых вагонов для перспективных условий эксплуатации.

Для построения распределения масс вагонов перспективных условий эксплуатации в настоящей работе были проанализированы статистические данные по структуре перевозимых грузов [153] и данные по структуре парка грузовых вагонов. При построении статистического распределения масс вагонов принято, что в перевозке прочих грузов задействованы крытые и прочие вагоны. Причем 50% прочих грузов перевозится крытыми вагонами, загруженными на половину своей грузоподъемности. Остальная часть перевозится прочими вагонами, среди которых вагоны большой грузоподъемности (рельсовозы и прочие) составляют 2%, со средней грузоподъемностью и массой, загруженные на половину - 50%. Полувагонами перевозится 50%) зерна и продуктов перемола, перевозка остальной половины приходится на вагоны-хопперы. Принято также, что в общем парке цистерн доля 8-осных составляет 4,5%) от общего количества.

Обобщив данные, отражающие структуру перевозимых грузов, массу различных типов вагонов и их загруженность, получаем статистическое распределение масс вагонов, представленное в таблице 3.13. Укрупненное распределение приведено в таблице 3.14.

Сдвиг распределения в сторону больших масс обусловлен появлением новых типов вагонов с повышенной грузоподъемностью. Доля вагонов малой массы увеличилась, что связано с увеличением доли порожнего пробега в отличие от данных таблицы 3.5-3.7. Уменьшилась доля вагонов массой от 40 до 80 т. Адекватность полученного статистического распределения масс грузовых вагонов подтверждается соответствием средней статической нагрузки на вагон по данным ОАО «РЖД» [153] и полученной из распределения (таблица 3.12).

Исследование силовых характеристик перспективных амортизаторов удара при переходных режимах движения поезда

При моделировании маневровых соударений сцепы формируются из двухмассовых моделей вагонов [15, 31, 70]. На рисунках 4.34-4.36 представлены изменения силы во времени и силовые характеристики аппарата ЭПА-120 для разных начальных затяжек, полученные при моделировании удара вагона массой 78 т в жесткий упор. Из характеристик видно, что чем меньше затяжка аппарата, тем больше его ход. При ударе со скоростью 16 км/ч аппараты, имеющие затяжку 0,1 МН и 0,2 МН, работают на максимальный ход, что приводит к возникновению больших нагрузок - более 2 МН.

Рассчитан спектр продольных сил для маневровых соударений вагонов разной массы с разной начальной скоростью. Исследовались соударения одиночных вагонов, один из которых оборудовался аппаратом ЭПА-120, а другой серийным -Ш-2-В. В ходе математического моделирования регистрировались экстремумы сжимающих сил за режим. В таблице 4.12 и на рисунке 4.37 представлено статистическое распределение экстремумов сжимающих сил при маневровых соударениях в зависимости от начальной затяжки аппарата ЭПА-120.

В процессе математического моделирования поездных переходных режимов подробно описывались действующие на вагоны внешние силы (силы тяги, торможения, сопротивления движению и т.д.). Использовались двухмассовые модели локомотивов и вагонов (глава 3). Параметры моделей приведены в таблице 3.4. Структура поезда и его состояние в начале переходного режима выбиралась в зависимости от расчетной ситуации с учетом статистических распределений эксплуатационных параметров (таблица 3.5-3.10). Исследование влияния начальной затяжки на динамические процессы при переходных режимах движения поезда проводилось для однородных коротких - 2700, средних - 6400 и тяжеловесных 8000 тонн составов. Все вагоны имели массу 90 т и оборудовались эластомерны-ми поглощающими аппаратами ЭПА-120 и воздухораспределителями тормозной системы №483. Продольные силы регистрировались в четырех сечениях поезда. При пуске в ход моделировался осаженный поезд, при торможении растянутый. На рисунках 4.38-4.40 представлены изменения силы во времени, и силовые характеристики, а также распределение максимальных сил по длине состава для пуска в ход поезда массой 2700.

Для обоснованного выбора оптимального значения силы начальной затяжки рассчитан спектр продольных сил для переходных режимов движения поезда. Проведено моделирование полных служебных, регулировочных и экстренных торможений, а также пуска поезда для разных масс составов и различных скоростей на момент торможения. В ходе математического моделирования для всех режимов регистрировались экстремумы сил за режим.

В таблице 4.13 и на рисунке 4.44 приведено статистическое распределение экстремумов сжимающих сил, возникающих при переходных режимах движения поезда, для грузового вагона, оснащенного аппаратом ЭПА-120 с разной начальной затяжкой.

Хорошо заметно, что повышение начальной затяжки в аппарате ЭПА-120 приводит к увеличению вероятности появления продольных сил, превышающих 100 кН, т.е. к смещению спектра вправо.

Для окончательного вывода об оптимальном значении силы начальной затяжки было построено статистическое распределение экстремумов сжимающих сил, действующих на грузовой вагон, оснащенный аппаратом ЭПА-120 с разной начальной затяжкой для всех режимов эксплуатации (таблица 4.14, рисунок 4.45).

Обобщая полученные данные, можно сделать вывод, что для аппарата ЭПА-120 оптимальное значение начальной затяжки должно находиться в пределах от 0,1 до 0,2 МН - большие значения соответствуют маневровым соударениям, а меньшие - поездным режимам. Следует также отметить, что пониженный уровень продольных сил в поезде за счет уменьшения начальной затяжки поглощающего аппарата наряду с положительным эффектом приводит к интенсивному износу деталей автосцепного устройства - это также обуславливает необходимость сохранения начальной затяжки на уровне 0,2 МН. Для аппарата ЭПА-120 оптимальное значение начальной затяжки, удовлетворяющее как маневровым соударениям, так и поездным режимам, соответствует 0,2 МН.

Для исследования влияния необратимого поглощения энергии на продольную нагруженность вагона используем математическую модель полимерного поглощающего аппарата (п. 2.2.2). Изменение диссипации в таком аппарате достигается за счет выбора материала упругих элементов. Для исследования влияния диссипации была использована методика имитационного моделирования нагруженно сти (глава 3). Для построения математической модели полимерного поглощающего аппарата использовались данные, базирующиеся на значительном объеме испытаний, результатом испытаний является статическая силовая характеристика рисунок 4.46

Похожие диссертации на Оценка влияния параметров современных амортизаторов удара на продольную динамику поезда