Введение к работе
Актуальность работы. Перспективное развитие железнодорожного транспорта России предусматривает переоснащение вагонного хозяйства грузовыми вагонами нового поколения с улучшенными конструктивными схемами и технико-экономическими характеристиками.
Особая роль в решении данной проблемы отводится созданию новых типов и типоразмерных рядов специализированных вагонов, у которых конструктивные особенности погрузочно-выгрузочных устройств должны оптимальным образом удовлетворять потребительским требованиям собственников предприятий и фирм.
При создании специализированных вагонов нового поколения чрезвычайно важной становится проблема совершенствования методов расчета нагруженности несущих конструкций экипажей, что позволит еще на стадии их проектирования выявлять перспективные варианты и оптимизировать технико-экономические параметры сборочных единиц.
Созданию новых и совершенствованию существующих методов расчета на прочность конструкций подвижного состава железных дорог посвящены монографии, учебники и диссертации многих ученых ВНИИЖТа, ГосНИИВа, МИИТа, ПГУПСа и ряда других коллективов.
Однако эти исследования в основном посвящены стандартным типам вагонов, без учета наличия и воздействия на несущую конструкцию и экипажную часть активного оборудования, обеспечивающего регулируемую разгрузку.
В результате при эксплуатации специализированных вагонов часто возникают отказы несущих конструкций, которые снижают эффективность использования данного подвижного состава. Все вышеизложенное подтверждает, что актуальной является проблема разработки уточненных методов расчета нагруженности несущих конструкций специализированных
вагонов, на основе которых можно было бы ускорить создание нового поколения специализированных вагонов с регулируемой разгрузкой.
Целью работы является анализ прочности и совершенствование несущих конструкций специализированных вагонов с регулируемой разгрузкой, на примере вагона хоппер-дозатора, с использованием разработанной многоуровневой итерационной методики исследования напряженно-деформированного состояния их элементов.
Научная новизна исследований заключается в следующем:
-
Разработана многоуровневая итерационная методика исследования напряженно-деформированного состояния элементов специализированных вагонов при воздействии эксплуатационных нагрузок.
-
Произведен уточненный анализ, нагруженности и установлены зависимости влияния, различных факторов на напряженно-деформированное состояние элементов металлоконструкции хоппер-дозатора.
-
Исследовано влияние структуры и-геометрических параметров на распределение напряжений в отдельных сборочных единицах рамы хоппер-дозатора.
Практическая ценность работы.
Практическое использование многоуровневой итерационной методики исследования напряженно-деформированного состояния специализированных вагонов позволяет выявлять наиболее нагруженные элементы несущих конструкций и разрабатывать .рекомендации по их совершенствованию. Основные результаты работы использовались в процессе разработки конструкции хоппер-дозатора модели 55-9270 на Великолукском ЛВРЗ. Технические условия на предлагаемую в работе конструкцию упоров автосцепного устройства утверждены Департаментом вагонного хозяйства МПС РФ и рекомендованы к внедрению на вагонах с укороченной консольной частью рамы.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научно-технических конференциях: в Дальневосточной Государственной академии путей сообщения (1993 г.), в Петербургском Государственном университете путей сообщения (1996, 1997, 1999 г.), в Манчестерском Государственном университете (1997 г.), в Тульском Государственном университете, на научно-технических совещаниях Департамента вагонного хозяйства МПС РФ, Великолукского локомотивовагоноремонтного завода (1996-1999 г.), на научных семинарах кафедр "Вагоны и вагонное хозяйство", "Строительные и дорожные машины и оборудование" ПГУПСа (1996, 1997 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в шести печатных работах, отдельные разделы теоретических исследований приведены в четырех научных отчетах.
Структура и объем работы. Диссертация включает в себя введение, три главы, заключение, приложения и изложена на 114 страницах машинописного текста. Список использованных источников включает 87 наименований.
