Расчет показателей надежности вагонов

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 621.313.

Расчет показателей надежности вагонов

Гараева А.Р., КГЭУ, г.Казань

Науч.рук. к.т.н., доцент Павлов П.П.

Расчетно-экспериментальная оценка надежности выполняется на различных этапах проектирования и изготовления вагонов. Исходными данными для этого являются: характеристики режима нагрузки (эксплуатационные силы, кинематические воздействия); структура проектируемого вагона с указанием типа и количества составляющих элементов и их взаимосвязи в смысле надежности; статические характеристики несущей способности элементов для заданных режимов нагрузки; сведения о функциональных зависимостях между свойствами и характеристиками составляющих элементов и вагона в целом (аналитические или эмпирические формулы для оценки прочности вагона, зависимость между напряжениями, нагрузками и геометрическими характеристиками вагона). Эти данные в теории надежности называются априорной экспериментальной информацией.

Существуют два основных вида расчетов надежности вагона:

а) расчет надежности всего вагона по известным показателям структуры конструкции вагона;

б) расчет надежности детали или конструкции вагона в целом на основе использования статистических закономерностей изменения внешней нагрузки и несущей способности с учетом физической природы отказов.

в) ряде случаев оба вида расчетов выполняются совместно.

Расчет структурной (схемной) надежности вагона в целом можно выполнять, если известна надежность отдельных его элементов и характер их взаимодействия. По условиям надежности различают следующие структурные схемы соединения элементов вагона: последовательное соединение, при котором отказ любого элемента вызывает отказ вагона в целом; параллельное соединение, при котором отказ вагона в целом происходит только при отказе всех элементов, соединенных между собой параллельно, например, параллельное соединение нескольких ремней или валов привода вагонного генератора системы электроснабжения пассажирских вагонов; параллельно-последовательное соединение, в котором имеется система с последовательным соединением нескольких блоков, связанных между собою параллельно.

Расчет надежности вагона при внезапных отказах можно вести также в квазистатической постановке, если режим нагрузки представляет собой систему дискретных воздействий, например, удары в автосцепку или случайный процесс колебаний вагона схематизируется как совокупность случайных величин. В этом случае статическая характеристика нагруженности вагона представляется как распределение случайных величин сил со своими параметрами.

Сущность этого метода расчета надежности состоит в следующем. Сопоставляются статические распределения внешней силовой нагрузки и несущей способности вагона, под которой понимается предельная нагрузка, которую может выдержать вагон без разрушения. Для использования этого метода расчета надежности необходимо иметь достаточно полную априорную экспериментальную информацию, а именно: составить математическую модель, связывающую искомую характеристику с влияющими на нее факторами; получить статистические характеристики распределения каждого фактора.

В основе статических испытаний лежит возможность получения на электронной вычислительной технике (компьютере) случайных чисел с различными законами распределения соответственно каждому фактору влияния. Процесс испытаний состоит в многократных расчетах по заданной аналитической зависимости (математической модели), при этом для каждого расчета принимаются свои случайно выбранные значения факторов, тем самым воспроизводятся условия проявления факторов в эксплуатации. В результате многократных расчетов получают много значений искомой характеристики надежности, например долговечности, и по ним строят ее распределение, которое позволяет ответить на основной вопрос о вероятности безотказной работы вагона за определенный промежуток времени. Важным принципом этого метода является порядок операций по выбору факторов. Этот метод применим также и для решения промежуточных задач, например, для определения закона распределения нагрузки или несущей способности. В расчетах надежности вагона предполагается, что заданные вероятностные характеристики нагруженности и несущей способности остаются неизменными в течение всего времени эксплуатации.

Список литературы

вагон нагрузка надежность

1. Павлов П.П., Хаертдинова А.Р.,Залялов Р.Р. Выбор оптимального варианта многофункциональной технической системы //Международная научно-практическая конференция «Современные тенденции в образовании и науке»: Часть 9.2014. С.102-103.

2. Литвиненко Р.С., Павлов П.П., Аухадеев А.Э. Практическое применение нормального закона распределения в теории надежности технических систем // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2016. №4(546). С.96-99.

3. Литвиненко Р.С., Павлов П.П. Методы моделирования процесса функционирования электротехнического комплекса // Наука и современность. 2015. №4(6). С.84-91.

4. Павлов П.П., Хаертдинова А.Р., Галиуллин Д.Р., Хайбуллина Э.Р.Анализ методов расчета надежности сложных технических систем
// В сборнике: Наука и образование в жизни современного общества. Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 12 частях. 2015. С98-99

Размещено на Allbest.ru