Содержание к диссертации
Введение
2 Состояние вопроса. Постановка задач исследования 8
2.1 Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций трехэлементных тележек 8
2.2 Постановка задач исследования 14
3 Анализ конструкций и направлений совершенствования тележек грузовых вагонов 18
3.1 Обзор и сравнительный анализ конструкций отечественных и зарубежных тележек грузовых вагонов 18
3.2 Систематизация и анализ реализованных мероприятий по совершенствованию эксплуатационных параметров тележки модели 18-100. 26
3.3 Исследование современного состояния неисправностей ходовых частей грузовых вагонов 35
3.4 Выводы по главе 43
4 Разработка методики обоснования мероприятий по совершенствованию тележки грузовых вагонов 45
4.1 Формирование общего алгоритма обоснования конструкторско-технологических мероприятий по повышению эксплуатационной надежности тележек грузовых вагонов 46
4.2 Анализ работы опорных соединений конструкции тележки 51
4.3 Разработка расчетной модели для оценки влияния конструктивных зазоров в опорных соединениях тележки на ходовые качества 65
4.4 Разработка методики совершенствования технологии изготовления литых деталей рамы тележки 71
4.5 Разработка расчетной модели боковой рамы тележки для исследования остаточных термических напряжений в процессе изготовления боковой рамы тележки 85
4.6 Выводы по главе 90
5 Совершенствование конструкции трехэлементной тележки и технологии изготовления ее литых элементов с использованием разработанных методик 91
5.1 Разработка мероприятий по совершенствованию узлов опорного соединения букса-боковая рама и фрикционно-клиновой системы тележек грузовых вагонов 92
5.2 Расчетное обоснование технологических мероприятий направленных на повышение качество изготовления боковой рамы тележки 104
5.3 Разработка системы контроля размеров деталей тележек грузовых вагонов при ремонте и эксплуатации 112
5.4 Выводы по главе 117
6 Экспериментальная оценка эффективности разработанного комплекса мероприятий по совершенствованию трехэлементной тележки грузовых вагонов 118
6.1 Разработка общей методики экспериментальных исследований тележки грузовых вагонов 118
6.2 Ходовые динамические испытания 136
6.3 Эксплуатационные испытания защитных элементов узлов кинематического взаимодействия тележки 139
6.4 Статические и усталостные испытания боковой рамы тележки 140
6.5 Выводы по главе 148
7 Реализация предложенных конструкторско-технологических мероприятий и оценка экономической эффективности разработанных мер 149
8 Заключение 153
Список литературы 155
Приложение А - Примеры заполнения карт измерений 162
Приложение Б - Результаты внедрения 174
- Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций трехэлементных тележек
- Систематизация и анализ реализованных мероприятий по совершенствованию эксплуатационных параметров тележки модели 18-100.
- Анализ работы опорных соединений конструкции тележки
- Расчетное обоснование технологических мероприятий направленных на повышение качество изготовления боковой рамы тележки
Введение к работе
В современных условиях роста промышленного производства в Российской Федерации все большее значение приобретает эффективность работы железнодорожного транспорта. Одним из направлений повышения эффективности работы железнодорожного транспорта является минимизация затрат на обслуживание вагонов. В то же время значительное количество отцепок грузовых вагонов приводящее к длительным простоям, снижению безопасности движения и частым трудоемким ремонтам происходит по причине неисправностей ходовых частей.
В настоящее время, подавляющее большинство грузовых вагонов парка СНГ эксплуатируются на тележках модели 18-100. Многолетний опыт эксплуатации этой тележки и многочисленные испытания, проведенные проектными и исследовательскими организациями, помимо преимуществ данной тележки, выявили ряд существенных недостатков как в конструкции, так и в качестве изготовления деталей. В течение последних десятилетий тележка модели 18-100 подвергалась многочисленным модернизациям, однако опыт эксплуатации показывает, что её конструкция не в полной мере соответствует современным требованиям предъявляемым к ходовым частям. Основными недостатками тележки модели 18-100 и ее модификаций являются недостаточный уровень контроля геометрических параметров узлов кинематического взаимодействия, высокие темпы износа и высокая повреждаемость литых деталей рамы тележки.
Таким образом, исследования, направленные на совершенствование тележек грузовых вагонов, являются актуальными и вытекают из первоочередных задач, стоящих перед железнодорожным транспортом страны.
Целью работы является разработка методики обоснования конструкторско-технологических мероприятий и на ее основе совершенствование конструкции, технологии изготовления литых деталей и технического контроля в эксплуатации тележек грузовых вагонов.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Разработана уточненная параметризованная расчетная модель грузового вагона, позволяющая с учетом износов пар трения исследовать и выбирать параметры соединений тележек букса-боковая рама и боковая рама - фрикционный клин — надрессорная балка.
Сформирован алгоритм и разработана методика исследования тепловых процессов при изготовлении деталей рамы тележек, учитывающие изменения свойств стали в зависимости от температуры и позволяющие выбирать геометрические параметры деталей в зонах концентрации технологических напряжений.
3. Получены зависимости изменения температуры и полей остаточных
термических напряжений от геометрических параметров и технологии литья,
позволяющие выбирать рациональные геометрические параметры в зонах
концентрации технологических напряжений и технологию изготовления
боковой рамы трехэлементной тележки грузовых вагонов.
4. Предложена методика исследования взаимного расположения
деталей тележек при ходовых и эксплуатационных испытаниях позволившая
создать систему оценки темпов изнашивания и изменения кинематики
составных частей тележек грузовых вагонов в эксплуатации.
Практическая ценность работы
- разработанная методика позволяет производить выбор геометрических
параметров в зонах технологической концентрации напряжений и обеспечить
снижение количества брака при изготовлении литых деталей тележек грузовых
вагонов;
- сформированная расчетная модель отливки боковой рамы тележки
позволяет, без применения дорогостоящего специализированного
программного обеспечения, оптимизировать конфигурацию отливки боковой
рамы с целью минимизации дефектов усадочного происхождения в зонах
концентрации напряжений боковой рамы на стадии проектирования без
применения дорогостоящих натурных экспериментов;
- предложенная методика исследования взаимного расположения деталей
тележек, оценки темпов изнашивания, изменения кинематики составных
частей тележек грузовых вагонов и выявления их взаимного влияния составила
методическую основу при разработке «Методики контроля размеров элементов
тележки модели 18-100 при ремонте и эксплуатации», рекомендованной для
внедрения;
- выполненная разработка и расчетно-экспериментальное обоснование
комплекса мероприятий по совершенствованию тележки грузовых вагонов
позволяет получить годовой экономический эффект не менее 18500000 рублей
на тысячу вагонов.
Реализация. Результаты работы использованы при совершенствовании боковой рамы тележки производства ООО «Промтрактор-Промлит» и разработке тележки модели 18-9771 производства ЗАО «Промтрактор-Вагон».
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на научно-технических конференциях «Подвижной состав XXI века: идеи, требования, проекты» ПГУПС (2003, 2005 гг.); на неделях науки ПГУПС (2005, 2006 гг.); на научно-технических совещаниях Департамента вагонного хозяйства ОАО «РЖД» (2005-2007 гг.); на производственно-технических совещаниях заводов ООО «Промтрактор-Промлит» и ЗАО «Промтрактор-Вагон» (2005-2007 гг.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в шести печатных работах, отдельные разделы теоретических исследований приведены в двух отчетах о научно-исследовательских работах. Получено два свидетельства на полезную модель.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, шесть глав, заключение и изложена на 173 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц и 70 иллюстраций. Список использованных источников насчитывает 140 наименований.
2 Состояние вопроса. Постановка задач исследования
Обзор и анализ исследований по совершенствованию конструкций трехэлементных тележек
Техническое состояние и надежность вагонного парка во многом определяет ритмичную и эффективную работу железнодорожного транспорта. Анализ отказов вагонов выявил их недостаточную надежность для современных условий эксплуатации, обусловленную несоответствующим качеством изготовления, ремонта, технического обслуживания и контроля. Особенно неудовлетворительное положение сложилось с эксплуатацией ходовых частей вагона, количество отказов которых существенно увеличивается [66, 67, 81].
Это связанно с тем, что ходовые части подвержены интенсивному износу, который существенно ухудшает динамические качества тележек, а так же требует частых и трудоемких ремонтов деталей тележек.
Положение усугубляется еще и тем, что наблюдается жесточайший дефицит боковых рам и надрессорных балок тележек грузовых вагонов. Депо стали повторно использовать надрессорные балки и боковые рамы с просроченным сроком службы и детали с запредельными износами, что привело к существенному увеличению количества усталостных изломов данных деталей, снижению уровня безопасности движения и резкому росту износов колесных пар. Из-за частых отказов в эксплуатации компании, эксплуатирующие вагоны несут существенные убытки.
Решение проблемы недостаточной надежности тележки 18-100 требует проведения глубоких научных исследований по разработке мер, позволяющих уменьшить количество неисправностей, возникающих в эксплуатации.
Созданию новых и совершенствованию существующих тележек вагонов посвящены монографии и научные труды многих ученых ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МИИТа, ПГУПСа, УрГУПСа и других научных и производственных коллективов. Наиболее значимые работы в области совершенствованя ходовых частей грузовых вагонов, исследованиям динамических качеств принадлежат отечественным ученым П.С. Анисимову, Е.П. Блохину, Ю.П. Бороненко, М.Ф. Вериго, СВ. Вершинскому, Л.О Грачевой, В.Н. Данилову, В.Д. Дановичу, Ю.В. Демину, Е.П. Дудкину, Н.М. Ершовой, И.П. Исаеву, Л.А. Кальницкому, А.А. Камаеву, В.А. Камаеву, Н.А. Ковалеву, М.Л. Коротенко, В.Н. Котуранову, Н.Н. Кудрявцеву, В. А. Лазаряну, В.В. Лукину, А. А. Львову, В.Б Мед елю, Л. А. Манашкину, Е.Н. Никольскому, М.П. Пахомову, Н.П. Петрову, А.А. Попову, Ю.С. Ромену, А.Н. Савоськину, М.М. Соколову, Т.А. Тибилову, В.Ф. Ушкалову, В.Д. Хусидову, И.И. Челнокову, Л.АШадуру, П.В. Шевченко, В.Ф. Яковлеву и другим, а так же зарубежным ученым: И. Боймелю, Д.Л. Кофману, Г. Марье, которыми решен ряд задач статической и динамической нагруженности рельсовых экипажей, позволяющих оценивать качество различных типов подвижного состава. Однако, большинство исследований в основном посвящены выбору конструктивных схем и оптимальных параметров тележек, без учета возможных эксплуатационных изменений их параметров, значительно влияющих на ходовые качества подвижного состава. Исследованиями, направленными на решение проблемы износа ходовых частей подвижного состава, занимались следующие отечественные ученые: М.Ф. Вериго, , B.C. Коссов, B.C. Лысюк, В.Д. Данович, И.И. Доронина, А.В. Заверталюк, В.Д. Хусидов, Г.И. Петров, Е.П. Корольков. [23, 36, 40, 44, 55, 57, 58, 69, 83, 84, 89]. Труды этих ученых в основном посвящены решению проблемы износа гребней колес при различных соотношениях эксплуатационных размеров букс, надрессорных балок, клиновых гасителей и соответствующих проемов боковых рам тележек. В решении данного вопроса многие ученые выдвигают идею создания тележки с радиальной установкой колесных пар. Созданием таких тележек занимались Е.П. Дудкин, В.А. Двухглавов, Н.А. Шашков, М.П. Гребенюк, В.Н. Кашников, М.М. Соколов, Г. Шеффель, [34, 38, 39, 49, 140 ]. Однако, оборудование существующего парка вагонов приспособлениями для радиальной установки колесных пар является мерой, требующей больших материальных затрат.
Разработка динамических расчетов при проектировании подвижного состава получила широкое распространение к середине 20 века, когда была сформирована теория линейных колебаний [4, 16]. Затем математические модели для исследования динамики движения рельсовых экипажей постоянно уточнялись и усложнялись. Так «плоские» (колебания вагона описываются в одной из плоскостей) модели трансформировались в «пространственные» [73, 139], путем введения в модель дополнительного подрессоривания колесной пары [37] или дополнительной подрессоренной массы верхнего строения пути приведенной к колесу [60] учитывались упруго-инерционные характеристики пути, замена абсолютно твердого кузова упругим телом позволила решать задачи его динамического нагружения и анализировать напряжения в его элементах [56, 74, 13]. В исследованиях СВ. Вершинского [24, 25], В.П. Вороновича [27], В.Н. Данилова [37], В.А. Лазаряна [63, 64], СВ. Мямлина [75], М.М.Соколова [104] применялись модели, внешние возмущения и значения параметров в которых основывались на известных аналитических функциях. Исследованиями нелинейных колебаний вагонов посвящены работы И.В.Бирюкова [10], Г.П. Бурчака, В.Л. Гончарука [14], Л.О. Грачевой [33], А.Э. Павлюкова, А.В. Смолянинова [88], А.Н. Савоськина [101], В.Ф. Ушкалова [121],, Ю.П. Бороненко и A.M. Орловой [139] и других. Помимо перечисленных исследованиям динамики рельсовых экипажей посвящены работы [51, 53, 78, 79, 135]. В настоящее время, с появлением мощных вычислительных машин значительно увеличились возможности в решении задач колебаний вагонов в нелинейных постановках, моделировании нелинейного контакта колесо-рельс при движении по рельсовому пути различного профиля. На современном этапе разработано достаточно большое количество программных продуктов позволяющих решать подобные задачи.
Систематизация и анализ реализованных мероприятий по совершенствованию эксплуатационных параметров тележки модели 18-100.
Для разработки мероприятий и выбора направлений совершенствования отечественной тележки грузовых вагонов необходимо проанализировать выполненные ранее работы направленные на улучшение эксплуатационных параметров [114, 117, 119, 120, 124, 126, 130, 132, 133].
С момента ввода грузовой тележки модели 18-100 в 1956 году в серийное производство такими организациями как Уралвагонзавод, ПКБ ЦВ, ВНИИЖТ, ВНИИВ, ЛИИЖТ, Брянский машиностроительный завод, Мариупольский завод тяжелого машиностроения и другими велась постоянная работа по улучшению ее эксплуатационных качеств путем усовершенствования конструкции и применения новых материалов. Такие работы основывались на увеличении объема использования математического аппарата, развитии вычислительных баз, появлении статистических данных об эксплуатации тележек в реальных условиях, а также развитии технологии производства на машиностроительных предприятиях. Кроме этого, производилось постоянное увеличение такого основного параметра как максимальная осевая нагрузка. - в 1976 г проектная нагрузка 21 тс/ось была увеличена до 22 тс/ось, в 1977 году она была увеличена до 23 т/ось, а позднее и до 23,5 тс/ось. Кроме этого на базе тележки модели 18-100 разработано несколько моделей тележек с осевой нагрузкой 25,0 тс/ось. Работы, выполненные рядом организаций, по модернизации конструкции тележки, можно подразделить на следующие группы: - работы по модернизации боковой рамы; - работы по модернизации надрессорной балки; - работы по модернизации колесных пар; - работы по модернизации рессорного подвешивания; - работы по модернизации буксового узла; - работы по модернизации скользунов; - работы по модернизации пятникового узла; - работы по модернизации тормозной передачи.
В 2004 году в результате проведенных модернизаций тележки модели 18-100 Уралвагонзаводом была разработана тележка модели 38-578, которая включила в себя наиболее успешные модернизации. На сегодняшний день данная тележка признана наиболее перспективной тележкой для грузового подвижного состава, позволившая при минимальных изменениях в конструкции добиться улучшения эксплуатационных показателей. Она поставлена на серийное производство и эксплуатируется в составе полувагонов производства Уралвагонзавода. В дальнейшем планируется эксплуатация этой тележки в составе вагонов грузового парка. Однако, первые три года ее эксплуатации показали, что тележка имеет ряд недостатков по таким узлам, как боковая рама, пружинный комплект и фрикционный узел гасителя колебаний.
По результатам данного раздела можно сделать следующие выводы. В течение последних десятилетий тележка модели 18-100 подвергалась многочисленным модернизациям, которые сводились в основном к выбору параметров рессорного подвешивания тележки, параметров соединения пятник-подпятник-скол ьзуны, применению материалов и элементов позволяющих продлить сроки службы узлов и деталей тележки, а так же совершенствованию конструкции деталей рамы тележки. Однако опыт эксплуатации показывает, что её конструкция не в полной мере соответствует современным требованиям предъявляемым к ходовым частям. Недостаточно внимания уделено контролю геометрических параметров узлов кинематического взаимодействия в эксплуатации и технологии изготовления литых деталей рамы тележки.
Анализ работы опорных соединений конструкции тележки
В соответствии с разработанным в предыдущем разделе алгоритмом для создания расчетной динамической модели, позволяющей оценивать влияние зазоров в подсистемах боковая рама-букса, надрессорная балка-фрикционные клиновые гасители колебаний, пятник-подпятник-скользуны, проанализированы особенности работы данных узлов. Анализ работы подсистемы боковая рама-букса. Известно, что в тележке 18-100 боковые рамы жестко, через опорное соединение устанавливаются на буксовые узлы. Это соединение не только передает вертикальные, горизонтальные и продольные нагрузки, но и обеспечивает ограниченную возможность самоустановки колесных пар, в пределах зазоров, с жестким ограничением их перемещений, а также за счет сил трения в опоре, участвует в гашении горизонтальных колебаний необрессореных масс тележки.
Схемы взаимодействий составных частей опорного соединения боковой рамы тележки 18-100 на буксовый узел приведены на рисунке 8. На схеме а) показано взаимодействие частей соединения в вертикальной плоскости. Боковая рама 1 через прямоугольную опорную поверхность 2 опирается на опорные приливы буксы 3, которая снабжена жесткими ограничителями 4. Через такое опорное соединение передаются вертикальные Р, горизонтальные и продольные силы (Рт и /V). Силовое воздействие от тормозной системы Рт тележки (одностороннее нажатие колодок на колеса) старается сдвинуть буксовый узел (на рисунке влево), прижимая его к зацепу боковой рамы. а) - взаимодействие частей соединения в вертикальной плоскости; б) - взаимодействие частей соединения в поперечной вертикальной плоскости; в) - взаимодействие частей соединения в горизонтальной плоскости.
Рисунок 8 - Схемы взаимодействий составных частей опорного соединения боковой рамы тележки 18-100 на буксовый узел Другое воздействие Ртг реализуется при торможении вагонов на горке, при входе в кривые участки пути и стрелочные переводы. Под воздействием Ртг буксовый узел сдвигается вправо. Разные диаметры колес в тележке, непараллельность опорных поверхностей боковой рамы (угол а ) и другие причины могут привести к тому, что буксовый узел занимает одно из крайних положений. При этом резко усложняются условия самоустановки колесных пар, неравномерно изнашиваются отдельные поверхности букс и боковых рам.
На схеме б) показано взаимодействие частей соединения в поперечной вертикальной плоскости. Из-за непараллельности опорных поверхностей боковой рамы 1 или ее маятниковых колебаний реализуется краевое опирание на упоры 2 буксы 3. При этом не только перегружается один из подшипников буксового узла, но и начинается интенсивный неравномерный износ опорных поверхностей. Неравномерный износ ухудшает самоустановку колесных пар, что приводит к росту силовых взаимодействий, остроконечному накату и т.п.
На схеме в) показано взаимодействие частей соединения в горизонтальной плоскости. Боковая рама 1 устанавливается на буксу 3 с зазорами в поперечном направлении 5 г , в продольном направлении 5 п и при повороте на угол у момент трения My. Причем все эти параметры существенно влияют на динамические качества тележки. Так снижение демпфирующих сил может привести к усилению колебаний виляния колесных пар и резко ухудшить динамику вагона. Чрезмерное уменьшение зазоров 5 г и д п может привести к ухудшению самоустановки колесной пары, заклиниванию буксы в проеме боковой рамы, что вызовет перегрузку подшипников с известными последствиями.
Анализ работы фрикционно-клиновой подсистемы тележки. Известно, что тележка 18-100 оборудована клиновыми фрикционными гасителями колебаний пространственного действия. Основным преимуществом гасителей этого типа является способность одновременно гасить колебания в нескольких направлениях и выполнять роль фрикционно-упругих связей отдельных элементов тележек. Такие свойства клиновых гасителей колебаний позволяют резко упростить конструкцию тележки при удовлетворительном, в некоторых случаях, гашении сложных колебаний.
Расчет фрикционных гасителей колебаний, как известно, состоит в проверке прочности отдельных элементов конструкции и, главное, в определении величины и характера сил трения, реализуемых демпферами.
Для определения сил сопротивления, реализуемых фрикционным гасителем колебаний, необходимо знать условия его работы: относительные скорости движения на основных и вспомогательных трущихся поверхностях, удельные давления, материал и состояние поверхностей фрикционных пар и т.п. На характеристику работы фрикционного гасителя колебаний большое влияние оказывают его конструктивные особенности: углы наклона трущихся поверхностей и реализуемые на них коэффициенты трения, а также направление и величина действия упругого элемента, обеспечивающего поджатие фрикционных пар.
Обычно расчет сил трения, реализуемых фрикционными гасителями колебаний при вертикальных, горизонтальных и угловых перемещениях подрессоренных масс, производят сначала раздельно, а затем необходимо рассмотреть работу демпфера при сложных колебаниях подвижного состава. Известно несколько методов расчета сил трения в фрикционных гасителях колебаний [26, 128]. Однако, наиболее наглядным является графо — аналитический метод расчета [103]. Сущность его заключается в следующем. Рассматривается кинематика движения элементов гасителя колебаний и строится многоугольник нормальных сил, действующих на фрикционный клин. При этом используется условие равновесия клина, т.е. многоугольник сил должен быть замкнутый.
Расчетное обоснование технологических мероприятий направленных на повышение качество изготовления боковой рамы тележки
В данном разделе работы проведены и изложены результаты расчетных экспериментов, выполненных согласно разработанной в предыдущей главе методике исследований по совершенствованию конфигурации отливки боковой рамы тележки модели 18-100 с целью уменьшения количества дефектов в опасных сечениях боковой рамы.
На первом этапе исследований был проведен тепловой расчет существующей конструкции отливки боковой рамы тележки модели 18-100 без дополнительных прибылей, в расчете моделировалось остывание отливки боковой рамы.
Далее был проведен анализ изменения поля температур с течением времени в зонах утолщенных мест отливки, застывающих последними, которые являются потенциальными очагами дефектов отливки.
Анализируя поля температур сечений 1 и 2 (рисунки 48, 49) можно заключить, что при изготовлении отливки боковой рамы в указанных сечениях сначала металл застывает по контуру детали, а в термическом узле (места, которые будут затвердевать в последнюю очередь) из за недостаточного питания жидким металлом возникают усадочные раковины, что приводит к отказам боковой рамы. Так как пористость металла может значительно снижать прочность сплавов - до 30 % и более. Таким образом в результате расчета определены места вероятного возникновения дефектов отливки.
Верификация разработанной расчетной модели проведена путем сопоставления полученных результатов с данными об отказах боковых рам в эксплуатации [26, 96], которые показывают, что изломы боковых рам в 87% случаев возникают именно в этих зонах конструкции боковой рамы тележки, причем зачастую очагом зарождения усталостной трещины являются дефекты усадочного происхождения поэтому адекватность расчетной модели подтверждается.
На втором этапе работы разработаны мероприятия, позволяющие уменьшить количество дефектов отливок боковых рам, путем совершенствования конфигурации отливки боковой рамы. Совершенствование конфигурации отливки боковой рамы достигалось путем введения в конструкцию прибылей, с выходами в термические узлы. При разработке конфигурации и размера прибылей были определены следующие условия: прибыль должна затвердевать позже питаемого узла отливки; размеры прибыли должны быть достаточными, чтобы компенсировать усадку отливки, высота прибыли должна быть такой, чтобы вся усадочная раковина разместилась в удаляемой части прибыли. В результате вариантного расчета была разработана конфигурация прибылей, отвечающая перечисленным выше условиям.
Анализируя данные представленные в таблице 12 можно констатировать, что площадь вероятного возникновения дефектов модернизированной боковой рамы в сечениях А и Б снижена более чем на 80 %, по сравнению с типовой конструкцией.
Однако необходимо учесть, что изменение конфигурации отливки боковой рамы тележки может привести к увеличению уровня остаточных напряжений, поэтому в данном исследовании на третьем этапе была проведена проверка уровня остаточных термических напряжений доработанной конфигурации отливки по сравнению с серийной. Расчет проводился согласно методике разработанной в третьей главе работы. Оценка остаточных термических напряжений производилась в наиболее нагруженных сечениях конструкции боковой рамы, подвергнувшихся изменению.
Проанализировав результаты расчета, можно констатировать, что уровень остаточных термических напряжений доработанной конструкции отливки выше в сравнении с серийной конструкцией, однако напряжения не превышают 0,6 МПа, что составляет менее 1 % от &_, и не могут существенно снижать допускаемые напряжения.
Резюмируя проведенные исследования, можно сделать следующие выводы: - серийно выпускаемая конфигурация отливки боковой рамы имеет два тепловых узла в нагруженных сечениях; - в выявленных тепловых узлах велика вероятность возникновения усадочных дефектов; - для уменьшения количества дефектных отливок разработаны мероприятия по совершенствованию конфигурации отливки боковой рамы; - выбраны параметры прибылей по сформулированным требованиям; выполнен расчет остаточных термических напряжений усовершенствованной конструкции боковой рамы тележки в сравнении с серийной, который показал, что остаточные термические напряжения усовершенствованной отливки не превышают 0,6 МПа и существенно не влияют на допускаемые напряжения.
