УДК 629.4.027.1:629.4.027.3

кандидата технічних наук

Луганськ - 2007р.

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі залізничного транспорту Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор Петров Олександр Степанович, Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, завідувач кафедри “Комп'ютерні системи та мережі”.

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Маслієв Вячеслав Георгійович, Національний технічний університет „Харківський політехнічний інститут”, професор кафедри електричного транспорту та тепловозобудування;

кандидат технічних наук, доцент, Вівденко Юрій Григорійович, Київський університет економіки й технології транспорту, докторант.

Провідна установа - Українська державна академія залізничного транспорту, кафедра експлуатації та ремонту рухомого складу, Міністерство транспорту і зв'язку України, м. Харьків

Захист відбудеться “ 12 ”_квітня_ 2007 р. о _13.00_ год. На засіданні спеціалізованої ради Д29.051.03 при Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля за адресою: 91034 м. Луганськ, кв. Молодіжний, 20а.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля, 91034, м.Луганськ, кв. Молодіжний, 20а.

Автореферат розісланий “_12_” _березня_ 2007 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Осенін Ю.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Вступ. Стійкою тенденцією розвитку залізничного транспорту є підвищення швидкостей руху транспортних засобів. Сьогодні максимальні швидкості руху поїздів на залізницях країн Європи і Японії досягає 250-350 км/г. В Україні впровадження високих швидкостей стримується через неготовність рейкового транспорту, пов'язану з високим ступенем спрацювання колій і рухомого складу, недосконалістю конструкції візків.

Актуальність теми дисертації. Збільшення швидкості руху призводить до зростання динамічних навантажень в екіпажі, підвищення напруженості основних вузлів і зв'язків, збільшенню амплітуд виляння колісних пар і візків. Підвищення динамічного впливу викликає передчасний вихід з ладу деталей і вузлів екіпажної частини, зниження її безвідмовності та загальної працездатності поїзда. Негативними технічними й економічними наслідками є зниження стійкості руху, погіршення плавності ходу, підвищення зношування колісних пар і рейкової колії.

Таким чином, одним із завдань, що стоять перед розробниками нових зразків рухомого складу в умовах збільшення швидкості руху, є забезпечення надійності ходової частини, стійкості й безпеки руху через зменшення силового впливу на відповідальні деталі й вузли екіпажа шляхом поліпшення динамічних властивостей рухомого складу.

Позитивне вирішення даного завдання можливе шляхом прогнозування працездатності найбільш уразливих елементів екіпажної частини й удосконалення характеристик екіпажа. Діагностика несправностей рухомого складу при випробуваннях і в експлуатації дозволяє виявляти вузли й деталі, вимагаючі зміни параметрів.

Через те, що ходова частина складається з підсистем “рама візка - тяговий електродвигун - колесо - колія” і процеси в кожній з них, а значить, і працездатність їх елементів пов'язані з вузлами суміжних підсистем, тому й необхідний комплексний підхід, враховуючий їхній взаємозв'язок. Він і буде інструментарієм для виявлення колій і способів удосконалення елементів екіпажної частини. Тому для цілеспрямованого поліпшення роботи екіпажної частини й розширення області пошуку її раціональних параметрів необхідне створення комплексної математичної моделі, що адекватно описує динамічні процеси складної багатомасної системи “екіпаж-колія”.

Виходячи з цього, вирішення завдання підвищення безвідмовності рухомого складу, зокрема пасажирських вагонів електропоїздів ЕПЛ9Т, прогнозуванням працездатності й динамічної навантаженості елементів екіпажної частини для вдосконалення параметрів і характеристик ресорного підвішування, представлено в дисертаційній роботі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до Державної програми “Розвиток рейкового рухомого складу соціального призначення для залізничного транспорту й міського господарства” (Наказ міністра промислової політики України № 668 від 13.12.2004р.), відповідно до договору між Укрзалізницею та УКРДАЗТ і “ХК “Луганськтепловоз” № 25/2-2005 “Експерементальні дослідження по визначенню показників надійності та тягово-енергетичних характеристик електропоїздів ЕПЛ2Т”, участь в етапі “Проведення тягово-енергетичних досліджень електропоїзда ЕПЛ2Т”, і № ТАУ 21-03 - етап №4 “Участь у створенні бази даних за результатами експлуатаційних випробувань на червень 2004 р.”, і з планами науково-дослідних робіт у Східноукраїнському національному університеті імені Володимира Даля: держбюджетною темою „Автоматизована система керування (АСК) надійністю й діагностики рухомого складу (РС) на стадії проектування й експлуатації” (№ НЧ/225-2005 від 01.11.2005), що виконуються відповідно до Державної програми розвитку залізничного транспорту й програми “Ресурс”. Автор є виконавцем по всіх перерахованих науково-дослідних роботах.

Мета й завдання дослідження

Метою дослідження є підвищення безвідмовності пасажирських вагонів електропоїздів ЕПЛ9Т прогнозуванням працездатності й вдосконаленням динамічних властивостей екіпажної частини.

Для її досягнення поставлено такі завдання:

§ проаналізувати несправності екіпажної частини тягового рухомого складу й виявити вплив динамічних навантажень на їх працездатність;

§ розробити інформаційно-аналітичну систему діагностування технічного стану електропоїзда ЕПЛ9Т і виявити відмови й несправності екіпажної частини;

§ розробити математичну модель руху електропоїзда ЕПЛ9Т з урахуванням конструктивних особливостей екіпажа й дослідити динамічні сили, діючі на вузли й деталі, що найбільше часто виходять із ладу;

§ удосконалити спосіб визначення кута перекосу колісної пари, залежність кута набігання, формули розрахунку зношування гребенів бандажів колісних пар з метою спрощення й підвищення їх точності визначення;

§ розробити рекомендації з удосконалення конструкції екіпажної частини моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т з метою поліпшення динамічних якостей і підвищення безвідмовності його елементів;

§ визначити очікуваний економічний ефект від застосування модернізації екіпажної частини електропоїзда ЕПЛ9Т.

Об'єкт дослідження - динамічні процеси в екіпажній частині моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т.

Предмет дослідження - закономірності впливу конструктивних параметрів екіпажної частини на динамічні процеси.

Методи дослідження. Завдання вирішувалось за допомогою системного аналізу, що складається з математичного моделювання досліджуваних процесів, використовуючи диференціальні рівняння і чисельні методи їх інтегрування, методів планування експерименту, математичної статистики й теорії імовірності для обробки експериментальних даних.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в такому:

1. Отримано нові закономірності зношування гребенів бандажів колісних пар у кривих і прямих ділянках колії, що враховують спрямовуючу силу, коефіцієнт тертя ковзання, кут набігання, швидкість і режими руху локомотива, що дозволяють оцінювати й прогнозувати знос гребенів коліс рухомого складу.

2. Одержала подальший розвиток математична модель динамічних процесів у системі “екіпаж-колія” більш повним описом просторової картини одночасної взаємодії різних елементів всіх підсистем екіпажної частини (рама візка - колісна пара, тяговий електродвигун - колісна пара, колесо - рейкова колія) з урахуванням нових зв'язків і конструктивних особливостей візка моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т (спеціальна конструкція колискового підвішування, ковзуни на підресорених балках, механізм для передачі сил тяги).

3. Уперше отримано аналітичні залежності коефіцієнтів вертикальної динаміки першого й другого ступеня ресорного підвішування, коефіцієнта стійкості від сходження коліс із рейок і рамної сили моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т від зміни величин статичного прогину ресорного підвішування, сил тертя фрикційного гасителя коливань, поперечної жорсткості й параметрів гідравлічного гасителя коливань.

4. Запропоновано теоретичне обґрунтування принципу вдосконалення динамічних властивостей екіпажа, заснованого на прогнозуванні часу безвідмовної роботи вагона електропоїзда, із застосуванням статистико-аналітичних методів обробки інформації й математичному моделюванні руху.

Практичне значення отриманих результатів полягає в такому:

1. Основні результати дисертаційної роботи впроваджено на “ХК “Луганськтепловоз” у вигляді: програмного комплексу й математичної моделі динаміки електропоїзда ЕПЛ9Т, що дозволяють виявляти закономірності силового впливу на основні вузли екіпажної частини й удосконалювати динамічні властивості екіпажа, тим самим скорочуючи час і вартість НДОКР; аналітичних залежностей для визначення динамічних характеристик від зміни параметрів ресорного підвішування; результатів аналізу безвідмовності електропоїздів і рекомендацій з удосконалення екіпажної частини й підвищення безвідмовності моторних вагонів; методики розрахунку зношування гребенів бандажів колісних пар у кривих і прямих ділянках колії, що дозволяє аналізувати і прогнозувати зношування їх в експлуатації.

2. Запропоновано нове технічне вирішення з визначення кута перекосу колісної пари, полягаючого в розміщенні реєструючого приладу в одній площині між рамою візка й корпусом букси в поздовжньому напрямку осі колії й перпендикулярно осі колісної пари, що дозволяє знизити погрішність вимірів, спростити процес виміру, безупинно реєструвати кут перекосу в колії різного профілю із кривими різних радіусів і на стрілочних переведеннях без перекладення на установку реєструючих приладів.

3. Запропоновано методику визначення критерію стійкості від сходження колеса з рейок, що враховує геометричні параметри колеса, статичні й динамічні прогини буксового ступеня підвішування, вертикальну жорсткість буксового ступеня ресорного підвішування, рамну силу, навантаження на вісь від обресорених мас і від маси колісної пари, яка, на відміну від існуючих, дозволяє підвищити точність виміру й спростити процес визначення стійкості руху рейкових транспортних засобів.

4. Розроблена система діагностування впроваджена на моторвагонному депо “Львів” Львівської залізниці й дозволяє вести облік несправностей і відмов електропоїздів, проводити глибокий статистичний аналіз дефектів, розраховувати параметри надійності і тим самим дає можливість скласти обґрунтований план ремонту й обслуговування рухомого складу.

5. На підставі запропонованих у дисертації рекомендацій модернізовано: спосіб виміру кута перекосу осі колісної пари відносно поздовжньої осі рейкової колії й спосіб визначення ресурсу роботи вузла екіпажної частини залізничного транспортного засобу, на які отримані патенти України (№ 20040705617, опубл. 15.02.2005; № 20040705577, опубл. 15.06.2005).

6. Результати теоретичних і практичних досліджень використовуються в навчальному процесі на кафедрі залізничного транспорту СНУ ім. В.Даля для студентів спеціальності 100501 - “Рухомий склад і спеціальна техніка залізничного транспорту”.

Особистий внесок здобувача. Обґрунтована необхідність удосконалення екіпажної частини рейкового транспорту при збільшенні швидкостей руху [1]; проведено математичне моделювання змушених коливань екіпажної частини рухомого транспортного засобу [2, 10] ; проаналізовано існуючі критерії оцінки ходових якостей рухомого складу, досліджена динаміка причіпного вагона дизель-поїзда [3] ; розроблено критерій для оцінки стійкості від сходження колеса з рейок [4] ; розроблена інформаційна система збирання обліку, обробки й аналізу показників технічної експлуатації рухомого складу [5, 6, 9]; знайдено спосіб визначення кута перекосу осі колісної пари залізничного транспортного засобу відносно поздовжньої осі рейкової колії [7]; удосконалено залежності зношування гребенів колісних пар у кривих і прямих ділянках колії [8, 11], запропоновані раціональні параметри екіпажної частини електропоїзда ЕПЛ9Т [10].

Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати дисертаційної роботи доповідались на міжнародній науково-технічній конференції “Проблеми розвитку рейкового транспорту” (Крим, 2002-2006 р.), на науково-практичній конференції “Університет і регіон” (Луганськ, 2001-2003 р.), Міжнародній науково-методичній конференції “Проблеми математичного моделювання” (Дніпродзержинськ, 2003 р.), науковій конференції професорсько - викладацького складу й наукових співробітників (Луганськ, 2004 р.), Міжнародній конференції “Проблеми механіки залізничного транспорту” (Дніпропетровськ, 2004 - 2005 р.), Всеукраїнській науково-практичній конференції “Інформаційні технології й безпека в керуванні” ( Луганськ, 2004-2006 р.), 66-ій Міжнародній науково-технічній конференції кафедр академії й фахівців залізничного транспорту й підприємств (Харків, 2004 р.), I-й Міжнародній науково-практичній конференції „Наука в транспортному вимірі” ( Київ, 2005 р.), ХIII Міжнародній науково-практичній конференції “Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я” (MicroCAD-2005-Харків).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 11 статей у виданнях, затверджених ВАК України як фахові, й 5 тез. Отримано 2 патенти на винаходи.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновку й містить 230 сторінок машинописного тексту, у тому числі 158 сторінок основного тексту, 14 сторінок переліку літератури, 51 повної сторінки з рисунками й таблицями (66 рисунків і 28 таблиць), 8 сторінок додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У Вступі дана загальна характеристика роботи, визначено мету й завдання дослідження, показано актуальність і новизну теми, практичне значення й зв'язок з науковими програмами, зазначено основні шляхи вирішення поставлених завдань.

Перший розділ присвячено аналізу несправностей вузлів екіпажної частини пасажирських вагонів, систем діагностики технічного стану рухомого складу, а також відомих математичних моделей, що описують рух залізничних екіпажів.

Аналіз несправностей екіпажної частини пасажирських вагонів показав, що можна виділити групу відмов і дефектів деталей, виникаючих у результаті динамічного впливу на них при русі рухомого складу. До таких несправностей віднесено: тріщини в рамах надресорних балок, у деталях центрального ресорного підвішування, витік масла й заклинювання поршня гідравлічного гасителя коливань, злами пружин ресорного підвішування, нагрівання букс, нестабільність роботи ТЕД, зношування гребенів бандажів колісних пар (КП), пошкодження поверхні кочення коліс, спрацювання й саморозчеплення автозчепів, і т.д.

Аналіз робіт вітчизняних і закордоних авторів показав, що розробка й впровадження високоефективних технологій діагностування є одним з найважливіших і перспективних напрямків підвищення ефективності експлуатованого й створюваного рухомого складу.

В Україні розробкою й впровадженням систем технічної діагностики займаються науково-дослідні й проектно-конструкторські організації (“СКБ САУ”, “Мікробалка” і ін.), ряд вузів транспорту (ДДТУЗТ, “ХАІ”, НТУ “ХПІ”, ХНУРЕ, СНУ ім. В. Даля й ін.), і деякі конверсійні підприємства оборонного комплексу (“ХАРТРОН”, “Комунар”, “з-д ім. Малишева” й ін.).

Вагомий внесок у вирішення фундаментальних проблем діагностування й обслуговування складних технічних систем, підвищення експлуатаційної надійності рухомого складу залізниць внесли А.Б. Бабанін, В.Т. Віслогузов, В.Ф. Головко, О.Л. Голубенко, Д.В. Гаскаров, С.П. Ксєнз, В.В. Клюєв, В.В. Дуров, В.І. Мойсеєнко, А.В. Мозгалевський, П.П. Пархоменко, Е.С. Согомонян, М.М. Соколов, Е.Д. Тартаковський .

Найважливішими дослідженнями, присвяченими вирішенню проблем динаміки й експлуатації рейкового рухомого складу й колії, з'явилися праці вчених: Е.П. Блохіна, А.І. Бєляєва, М.Ф. Вериго, С.В. Вершинського, О.Л. Голубенка, Ю.В. Дьоміна, М.Л. Коротенка, О.О. Камаєва, А.Я. Когана, О.Н. Коняева, Картера, Калкера, В.А. Лазаряна, В.Г. Маслієва, Ю.І. Осеніна, А.П.Павленко, О.Н. Савоськина, Е.Д.Тартаковського, В.Ф.Ушкалова та інших.

Таким чином, з метою підвищення техніко-економічної ефективності рухомого складу, його безвідмовності необхідно створити методики прогнозування його стану: удосконалити моніторинг й діагностику рухомого складу, розробити пасивні інформаційно-аналітичні системи збирання даних по відмовах рухомого складу й активний математичний апарат, що дозволить одержати сили й навантаження на деталі й вузли, зокрема, екіпажної частині.

Другий розділ присвячено розробці інформаційно-аналітичної системи, що дозволяє автоматизувати збирання, обробку й систематизацію статистичної інформації про несправності вузлів електропоїздів і побудову характеристик їх надійності. Розроблена класифікаційна схема обладнання електропоїздів, яка побудована за принципом структурного розподілу складних систем на частини, що забезпечує проведення аналізу технічного стану устаткування як по серіях електропоїздів, так і їх модулях.

На основі розробленої інформаційно-аналітичної системи проведено аналіз безвідмовності вузлів електропоїздів ЕПЛ9Т і ЕПЛ2Т, виявлено вузли й деталі обладнання, що найчастіше виходять із ладу. Відмови й несправності розбито на категорії за діючими на них факторами.

Інформація бази даних забезпечує своєчасне виявлення передвідмовного стану системи, устаткування, вузла, деталі або агрегату електропоїзда.

Для одержання достовірної статистичної інформації про працездатність обладнання й деталей проведено експлуатаційні випробування електропоїздів серії ЕПЛ2Т і ЕПЛ9Т у період від 2002 по 2004 рр. Вони проводилися у локомотивних депо Ясиновата Донецької залізниці, у депо Львів Львівської залізниці й у депо Фастів Південно-Західної залізниці. Їх тривалість встановлена до поточного ремонту в обсязі ТР2 із пробігом 175 тис.км.

При дослідженні несправностей і відмов електропоїздів з розгляду виключено дефекти, що не впливають на працездатність поїздів в цілому. При подальшому аналізі керувалися умовою впливу виходу з ладу вузлів або деталей на працездатність і безпеку руху поїзда. Такі відмови було умовно поділено на “Безпечні відмови” (25%), тобто ті, що не впливають на функціонування системи у цілому, “Відмови середньої ваги” (19%), які не істотно впливають на функціонування системи, й “Небезпечні відмови” (56%), що приводять до неправильного функціонування системи.

До небезпечних відносяться відмови в ресорному підвішуванні, а саме в таких вузлах: гасителях коливань, колісних парах, відмови в тягових електродвигунах, виходи з ладу в міжвагонних з'єднаннях, пневматичному й гальмовому обладнанні, електроустаткування. Однієї з головних причин появи цих відмов і несправностей є динамічні сили, що виникають при русі поїзда по нерівностях рейкової колії. Відомо, що вплив динамічних сил збільшується у зв'язку зі збільшенням швидкості руху рухомого складу, зношуванням рейкової колії й колісних пар, тому що ростуть динамічні навантаження на основні вузли й зв'язки, що спричиняє зниження їхньої працездатності. Знизити ці навантаження можна через вибір раціональних пружно-дисипативних і конструктивних параметрів ресорного підвішування екіпажної частини.

Тому для підвищення безвідмовності електропоїзда ЕПЛ9Т вирішено провести математичне моделювання його руху й дослідити вплив динамічних сил на виявлені вузли й деталі екіпажної частини, що найбільше часто виходять із ладу, для вибору їх раціональних параметрів.

Третій розділ присвячено розробці моделі руху порожнього і навантаженого моторного вагона електропоїзда в режимі тяги порожнього і навантаженого стану.

Вагон електропоїзда розглядається як механічна система, що складається з 15 твердих тіл (кузова, двох рам візків, чотирьох проміжних балок, ТЕД і колісних пар) і восьми мас колії, приведених до точок контакту коліс із рейками, які переміщаються у вертикальному і горизонтальному поперечному напрямках.

До основи побудови математичної моделі руху вагона електропоїзда включено такі передумови:

1. Розглядається просторова модель коливань.

2. Вагон електропоїзда симетричний відносно вертикальної поздовжньої й поперечної площин.

3. У ресорному підвішуванні встановлено гідравлічні й фрикційні гасителі коливань.

4. Сили зчеплення визначаються для кожного колеса окремо залежно від швидкості руху екіпажа й ковзання колеса по рейці, вертикального навантаження.

5. Розглядається рух з постійною швидкістю на вибігу й у режимі тяги.

6. Ураховуються електродинамічні процеси в тяговому приводі.

7. Колія представлена у вигляді двох балок нескінченної довжини, що лежать на суцільній пружній основі.

8. Характеристики колії уведено в модель у вигляді постійних величин, приведених до контакту колеса з рейкою: маси, жорсткості й в'язкого опору в основі колії.

9. Збурювання, діючі на екіпаж внаслідок нерівностей колії, приймаються як випадкові процеси.

10. При дослідженні тягових режимів руху вагона електропоїзда розглядалася динамічна взаємодія коліс із рейками.

11. У процесі руху враховуються поздовжні коливання в складі електропоїзда.

Положення кожного твердого тіла відносно системи координат визначається лінійними й кутовими координатами . З урахуванням накладених зв'язків система має 72 ступеня свободи. Для дослідження руху механічної системи складено диференціальні рівняння другого роду за допомогою алгоритму Лагранжа другого роду:

, (1)

де - час; - квадратні й симетричні матриці інерційних, дисипативних і квазіпружних коефіцієнтів, порядок яких дорівнює кількості узагальнених координат системи; - узагальнені сили; - компоненти вектора узагальнених координат і їх похідних за часом. Розв'язок рівнянь перебуває в тимчасовій області у вигляді вектора стану .

Розроблено програмно-алгоритмічний комплекс для дослідження моделі динаміки моторного вагона електропоїзда при русі колією вільного профілю. У результаті інтегрування диференціальних рівнянь моделі визначалися всі лінійні й кутові переміщення кузова, рам візків, колісних пар і тягових електродвигунів, сили зчеплення в контакті коліс із рейками, вертикальні й поперечні горизонтальні переміщення рейок, поздовжні переміщення вагонів, а також відповідні швидкості й прискорення тіл системи. Отримані масиви даних використано для визначення величин, характеризуючих динамічні й тягові якості вагона електропоїзда, і для яких розраховувалися максимальні й мінімальні значення при сталих режимах руху. Такими величинами були: прогини в ресорному підвішуванні, коефіцієнти вертикальної й горизонтальної динаміки буксового й центрального підвішування, рамні й бічні сили, коефіцієнт стійкості від сходження коліс із рейок.

У четвертому розділі подано теоретичні й експериментальні дослідження динамічних якостей електропоїзда ЕПЛ9Т.

Метою експериментальних досліджень була оцінка отриманих у русі динамічних показників порожніх і навантажених вагонів електропоїзда ЕПЛ9Т, порівняння їх з нормованими значеннями, перевірка адекватності розробленої математичної моделі руху складу електропоїзда.

За результатами обробки осцилограм, проведених відділом динамічних і міцносних випробувань ХК "Луганськтепловоз" за участю здобувача, отримано залежності основних динамічних параметрів від швидкості руху в прямих, криволінійних ділянках колії й стрілочних переведеннях. Всі показники не перевищували припустимі норми.

Перевірено адекватність математичної моделі руху моторного вагона електропоїзда. Математична модель тестувалась порівнянням результатів розрахунків динамічних процесів з даними ходових випробувань електропоїзда ЕПЛ9Т. Розбіжність розрахункових і експериментальних даних не перевищила 18%, що свідчить про адекватність розробленої математичної моделі .

Проведено теоретичні й експериментальні дослідження з удосконалення критеріїв оцінки динамічних якостей рухомого складу й безпеки руху.

Автором запропоновано спосіб виміру кута перекосу колісної пари відносно поздовжньої осі рейкової колії (патент № 20040705617 від 15.02.2005р. [13]), що полягає у такому: при визначенні кута перекосу колісної пари реєструючі прилади 4 розміщують в одній площині між рамою візка 3 й корпусом букси 5 в поздовжньому напрямку осі колії 1 й перпендикулярно осі колісної пари 2, після чого реєструються поздовжні зсуви корпуса букси відносно рами візка, і за отриманим даними визначається кут перекосу (рис.5). Це знижує погрішність виміру кута перекосу й спрощує процес виміру. Кут перекосу визначається з такої залежності :

, (2)

де - поздовжнє переміщення корпуса букси відносно рами візка, мм; - відстань від центра осі колісної пари до місця установки реєструючого приладу, мм; i - номер візка; j - номер колісної пари у візку.

Цей спосіб перевірено у процесі ходових динамічних випробувань з виявлення механізму зношування гребенів бандажів колісних пар тепловоза 2ТЕ116-895 з експлуатаційним пробігом понад 200 тис.км. Випробування проводилися на експлуатаційній ділянці Донецької залізниці, маючої різний профіль колії - прямі, криві й стрілочні переведення при різних швидкостях руху. Реєстрація кутів перекосу велася безупинно. Найбільші перекоси колісної пари були в кривих ділянках колії, а саме, в кривій 300 м - 0,0069 рад. при швидкостях руху 70 км/г і в кривій 600 м - 0,0099 рад. при швидкостях руху 100 км/г. Звідси витікає, що кут перекосу від колісної пари відносно колії залежить від геометрії колії, тобто від радіуса кривих, а також від швидкості руху екіпажа.

Тоді кут набігання гребеня колеса на рейку дорівнює:

 (3)

де: - розміри екіпажа, де - відповідно база кузова й візка; - кути поворотів у плані відповідно: кузова, візка й колісної пари.

Погрішність при знаходженні кута за формулою (3) визначається кутом перекосу колісної пари відносно рами візка, що залежить від жорсткості поздовжніх зв'язків букс із рамою візка (при повідкових буксах), або від величини зазорів між буксами й напрямними (при щелепних буксах), а також від допусків на розміри при виготовленні й складанні візків. Формула (3) ураховує всі ці особливості й дає більше точне значення кута набігання колеса на рейку.

Одним з основних показників якості конструкторських рішень по екіпажній частині є зношування гребенів бандажів колісних пар. Тому в четвертому розділі для оцінки зношування гребенів був обраний - критерій “прогноз-зношування”, оскільки він застосовується для якісної й кількісної оцінки зношування гребенів бандажів колісних пар.

Отримано формули розрахунку зношування в кривих і прямих ділянках колії, які враховують основні параметри екіпажа, характеристики рейкової колії й режими руху електропоїзда, що дозволяє приводити оцінку й прогноз зношування гребенів коліс.

Знос гребенів бандажів колісних пар на прямих ділянках колії розраховувалися за формулою:

(4)

Знос гребенів бандажів колісних пар у кривих ділянках колії розраховувалися за формулою:

 (5)

За допомогою отриманих залежностей (4) і (5) можливо розрахувати знос колісних пар з урахуванням таких параметрів: спрямовуючої сили Nij, діючої на гребень колеса, що визначається конструкцією екіпажа й характеристиками колії; коефіцієнта тертя fГ гребеня по рейці, який залежить від зовнішніх умов, наявності в контакті піску й інших твердих часток, а також від наявності змащення; швидкості руху екіпажа V; Г, - коефіцієнта зношування гребенів, величина якого згідно дослідних даних по спрацюванню гребенів дорівнює 2,7• 10-7 мм/кНм.; кута набігання гребеня колеса на рейку Г, обумовленого конструкцією екіпажа й кривизною колії; кута між утворюючою конуса гребеня й віссю обертання колісної пари Г; середнього радіуса кочення колеса rо; швидкості ковзання гребеня по рейці, яка у свою чергу залежить від режиму руху й конструкції екіпажа; часу контакту гребеня з рейкою, тобто від "колії тертя" фіксованої точки на гребені по рейці.

IГ є комплексна величина, яка залежить від основних параметрів екіпажа, характеристик рейкової колії й режиму руху, що дає підставу вважати її досить повно відбиваючою ті реальні фактори, які приводять до зношування гребенів коліс, і такою, що дає його інтегральну оцінку.

У п'ятому розділі досліджувалася безвідмовність КП вихідної конструкції екіпажної частини порожнього і навантаженого моторного вагона електропоїзда, на підставі чого виявлено надмірне зношування бандажів у кривих ділянках колії.

Для кількісної оцінки й ранжирування факторів, визначаючих технічний стан ходової частини вагона, їх впливу на динамічні якості й показники зношування гребенів коліс, використовувалася теорія планування експерименту.

Як функція відгуку приймалися: , - коефіцієнти вертикальної динаміки в центральному й буксовому ступенях, - рамні сили; - коефіцієнт стійкості від сходу з рейок.

Досліджувались параметри вузлів екіпажної частини, що найбільш часто виходять із ладу в результаті впливу динамічних сил, а саме: - параметр демпфірування гідравлічного гасителя коливань у другому ступені ресорного підвішування, кН.с/м; - кут нахилу гідравлічного гасителя коливань у другому ступені ресорного підвішування, градус; - статичний прогин ресорного підвішування, мм; - сила тертя фрикційного гасителя коливань у першому ступені ресорного підвішування, кН; - поперечна жорсткість у другому ступені ресорного підвішування, кН/м.

Проведено чисельний експеримент на основі ортогонального п'ятифакторного плану експерименту в прямих і кривих ділянках колії для різних швидкостей руху в діапазоні від 20 до 160 км/г, у яких реалізовано всі можливі неповторювані комбінації рівнів факторів, і побудовано квадратичні моделі досліджуваних функцій відгуку з урахуванням взаємодії факторів у вигляді:

Дослідження виконувалися методами комп'ютерного моделювання просторових коливань екіпажа в тимчасовій області за математичною моделлю в режимах тяги з урахуванням випадкових нерівностей рейок, що відповідають задовільному стану колії. Для конструкційної швидкості 140 км/г при русі в прямих ділянках колії отримано такі поліноміальні залежності:

У результаті оптимізації отриманих функцій відгуку обрано такі раціональні параметри: сила тертя фрикційного гасителя коливань у першому ступені ресорного підвішування зменшена з 4 кН до 1,5 кН; гідравлічний гаситель коливань у другому ступені ресорного підвішування повинен бути нахилений до вертикальної площини під кутом 230 і параметр демпфірування збільшений з 100 до 150 кНс/м; сумарний статичний прогин повинен бути збільшений з 157 мм до 170 мм і відповідно змінені вертикальні жорсткості ресорного підвішування на 1015,5 кН/м для першого ступеня й 718 кН/м для другого; раціональним інтервалом значень для поперечної жорсткості другого ступеня ресорного підвішування є 100...275 кН/м.

Розраховані коефіцієнти вертикальної динаміки й рамні сили моторного вагона електропоїзда після модернізації екіпажної частини і їх порівняння з базовою конструкцією представлені на рис.6-9, звідки видно, що вагон з модернізованою екіпажною частиною має кращі динамічні характеристики.

Для оцінки ефективності модернізації вагона електропоїзда ЕПЛ9Т розраховано зношування колісних пар у кривих і прямих ділянках колії для порожнього й навантаженого вагона. Проведені дослідження показали, що зношування гребенів бандажів колісних пар модернізованого вагона електропоїзда ЕПЛ9Т при пробігу в 100 тис. км із довжиною кривих 30% зі швидкістю до 100 км/г у порожнього вагона становитиме IГ = 0,13 мм/10 тис. км, а у навантаженого - IГ = 0,2 мм/10 тис. км. Прогнозоване середній знос вагона на поточний пробіг електропоїзда ЕПЛ9Т рівний 175 тис. км становитиме 3,5 мм у порожнього вагона, і 4,6 мм у навантаженого. Зі швидкостями руху до 160 км/г на поточний пробіг електропоїзда ЕПЛ9Т, знос становитиме 4,6 мм у порожнього вагона й 6 мм у навантаженого.

Очікуваний річний економічний ефект від зниження витрат на ремонт одного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т з модернізованою екіпажною частиною дорівнюватиме 16 тис. грн. Загальний економічний ефект для одного поїзда становитиме 78 тис. грн. (у розрахунку на 1.02.2006 г). Економічний ефект досягнутий за рахунок зменшення простоїв при обточуванні коліс і подовження терміну служби бандажів.

ВИСНОВКИ

Представлені в дисертації результати проведених теоретичних і експериментальних досліджень дозволяють зробити такі висновки:

1. На підставі результатів аналізу безвідмовності вузлів електропоїздів ЕПЛ9Т і ЕПЛ2Т, із застосуванням розробленої інформаційної системи „Надійність-Експрес”, спостережувані відмови й несправності поділено на три групи відповідно до їх впливу на працездатність і безпеку руху поїзда: на менш небезпечні (25%), середньої небезпечності (19%) і небезпечні відмови (56%). До небезпечних відмов віднесено несправності: у пневматичному й гальмовому обладнанні, міжвагонних з'єднаннях, візках і буксовому підвішуванні, колісних парах, тягових електродвигунах, гасителях коливань і електроустаткуванні. Виявлено, які більш небезпечні відмови пов'язані із впливом на деталі й вузли динамічних сил, що виникають при русі рухомого складу і зниження яких можливе за рахунок удосконалення конструктивних параметрів ресорного підвішування.

2. Розроблено математичну модель руху моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т, що враховує особливості конструкції екіпажної частини й адекватно відбиває процеси, які відбуваються в системі “електропоїзд-колія” за рахунок більше повного опису просторової картини комплексної взаємодії основних підсистем екіпажної частини. Розроблено програмно-алгоритмічний комплекс для визначення закономірностей впливу конструктивних параметрів на динамічні характеристики й інтенсивність зношування бандажів коліс вагона електропоїзда ЕПЛ9Т.

3. Запропоновано новий спосіб визначення кута перекосу осі колісної пари залізничного транспортного засобу відносно поздовжньої осі рейкової колії (патент Пат. МКП 7 G01B11/02, № 20040705617), що дозволяє, на відзнаку від відомих способів, знизити погрішність заміру, спростити технологію вимірів. Спосіб підвищує точність розрахунку кута набігання колісної пари й визначення зношування гребенів бандажів. Його реалізовано при проведенні ходових динамічних випробувань з виявлення механізму утворення зношування гребенів бандажів колісних пар тепловоза 2ТЕ116-895.

4. Удосконалено критерій оцінки стійкості від сходження колеса з рейок, що враховує геометричні параметри колеса й динамічні параметри. Запропонований спосіб розрахунку підвищує точність випробувань і спрощує технологію вимірів. Отримані формули з визначення коефіцієнта запасу стійкості колеса проти сходження з рейок можна використати при ходових динамічних випробуваннях для визначення стійкості нових і модернізованих транспортних засобів: дизель-поїздів, причіпних вагонів, електропоїздів.

5. Удосконалено залежності з визначення зносу гребенів бандажів колісних пар у кривих і прямих ділянках колії, що враховують основні параметри екіпажа, характеристики рейкової колії й режими руху вагона. Відповідно до розрахунків для вихідної конструкції моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т середнє по вагону знос бандажів колісних пар на поточний пробіг експлуатації 175 тис.км становить 3,86 мм для порожнього й 5,16 мм для навантаженого вагона, якщо швидкості руху не перевищують 120 км/г, і 6,81 мм для порожнього й 10,18 мм для навантаженого вагона - для високих швидкостей руху (до 160 км/г).

6. За результатами планування експерименту визначено функції регресії, визначаючі залежність динамічних характеристик, а саме: коефіцієнтів вертикальної й горизонтальної динаміки, стійкості руху від сходження коліс рейок, конструкції й параметрів екіпажних частин, таких як: сили тертя фрикційного гасителя коливань; параметрів гідравлічного гасителя коливань; вертикальної й поперечної жорсткості ресорного підвішування.

7. У результаті оптимізації динамічних характеристик моторного вагона електропоїзда ЕПЛ9Т визначено раціональні параметри екіпажної частини, а саме: сила тертя фрикційного гасителя коливань - 1,5 кН; кут нахилу гідравлічного гасителя коливань - 230 і параметр демпфірування - 150 кНс/м; сумарний статичний прогин ресорного підвішування - 170 мм, поперечна жорсткість другого ступеня ресорного підвішування - 187,5 кН/м.

8. Модернізація вагона дозволила знизити коефіцієнт вертикальної динаміки другого ступеня ресорного підвішування для порожнього вагона - на 13%, навантаженого - на 12% , коефіцієнт вертикальної динаміки першого ступеня ресорного підвішування для порожнього вагона - на 8%, навантаженого - на 10%, рамна сила в прямих ділянках колії для порожнього вагона на - 3%, для навантаженого - на 5%, рамна сила в кривих ділянках колії R=600 м для порожнього вагона - на 17%, навантаженого - на 6%.

9. Дослідження показали, що у модернізованого вагона електропоїзда зниження кута набігання колісних пар (1-й і 3-й) у порожнього досягає 12%, у навантаженого - 21% у прямих ділянках колії, а в кривих - у порожнього вагона - 14%, у навантаженого - 22%. Зменшення зношування гребенів бандажів колісних пар для модернізованого вагона становитиме: зі швидкостями руху до 100 км/г у порожнього вагона - 9 %, а для навантаженого 11%, зі швидкостями руху до 160 км/г для порожнього - 33% і для навантаженого - 26%.

10. Економічний ефект досягається за рахунок модернізації екіпажної частини електропоїзда ЕПЛ9Т, що поліпшує його динаміку й зменшує зношування гребенів бандажів. Зниження річних витрат на ремонт вагона електропоїзда становить 16 тис. грн. Загальний економічний ефект для одного електропоїзда становитиме 78 тис. грн. (при розрахунку на 1.02.06 р.).

вагон електропоїзд тяга навантажений

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ РОБОТ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Романенко О.В. Демпфирование колебаний подвижного состава // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2002. - № 6(52). Технічні науки. - С. 39-42.

2. Петров А.С., Романенко О.В. Математическое моделирование пространственных колебаний прицепного вагона дизель-поезда // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2002.- № 12(58), ч.1. - с. 161-166.

3. Петров А.С., Романенко О.В. Математическая модель динамики пассажирского вагона // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2003. - № 9(67).- С. 85-89.

4. Петров А.С., Романенко О.В., Гундарь В.П. Устойчивость транспортного средства против схода с рельсов // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2004. - № 8(78), ч.1.- С. 127-132.

5. Романенко О.В. Определение показателей надежности электропоездов с помощью идентификационной системы сбора учета, обработки и анализа показателей технической эксплуатации // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2004. - № 11(81)- С. 165-173.

6. Басов Г.Г., Гундарь В.П., Яцко С.И., Романенко О.В. Разработка идентификационной системы сбора учета, обработки и анализа показателей технической эксплуатации электропоездов // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В.Лазаряна. - Дніпропетровск, 2005.- - Вип.8. - С. 7-11.

7. Петров А.С., Бурка М.Л., Романенко О.В., Нестеренко В.И. Способ определения угла перекоса оси колесной пары железнодорожного транспортного средства относительно продольной оси рельсовой колеи // Вестник национального технического университета “ХПИ”: - Харьков, ХПИ, 2005. - № 47. - С. 134-139.

8. Петров А.С., Романенко О.В., Игнатьев О.Л. Способ оценки износа колесных пар подвижного состава // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2005.- № 8(90), ч.2. - С. 153-158.

9. Романенко О.В., Игнатьев О.Л. Анализ надежности узлов электропоездов ЕПЛ9Т и ЭПЛ2Т на основе информационной системы “Надежность-Экспресс” // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2005.- № 9(91). - С. 106-112.

10. Игнатьева О.В. Математическая модель динамики электропоезда ЕПЛ9Т и рациональные значения параметров ходовых частей // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2006.- № 8(102). - С. 45-51.

11. Петров А.С., Игнатьева О.В. Пути уменьшения износа колесных пар подвижного состава // Вісник Східноукраїнського нац. ун-ту ім. В. Даля. - Луганськ, СНУ ім. В.Даля, 2006.- № 9(103). - С. 234-239.

12. Пат. МКП 7 G01M17/00. Спосіб визначення ресурсу роботи вузла ходової частини залізничного транспортного засобу / Бурка М.Л., Петров О.С., Романенко О.В., Полупан Ю.В., Нестеренко В.І. - № 20040705577; заявлено 09.07.2004; опубл. 15.06.2005, бюл. № 6. - 8 с.

13. Пат. МКП 7 G01B11/02. Спосіб визначення кута перекосу осі колісної пари транспортного засобу відносно поздовжньої осі рейкової колії / Бурка М.Л., Петров О.С., Романенко О.В., Полупан Ю.В., Нестеренко В.І. - № 20040705617; заявлено 09.07.2004; опубл. 15.02.2005, бюл. № 2. - 6 с.

АНОТАЦІЯ

Ігнатьєва О.В. “Підвищення безвідмовності вагона електропоїзда прогнозуванням працездатності й удосконалюванням динамічних властивостей екіпажної частини” - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.07 - Рухомий склад залізниць та тяга поїздів. - Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Луганськ, 2007р.

Дисертація присвячена питанню підвищення безвідмовності екіпажної частини електропоїзда ЕПЛ9Т шляхом прогнозування працездатності й удосконалювання параметрів пружно-дисипативних зв'язків і конструкції ресорного підвішування. Розроблено систему діагностування технічного стану електропоїздів, за допомогою якої визначено несправності екіпажної частини, пов'язані з динамічним впливом. За допомогою математичного моделювання руху електропоїзда по випадкових нерівностях колії виявлено причини динамічної навантаженості. Удосконалено критерії для визначення динамічних якостей рухомого складу й безпеки руху, а саме - коефіцієнт стійкості від сходу з рейок, кут набігання, зношування гребенів бандажів колісних пар. На основі планування експерименту отримано аналітичні залежності для теоретичного визначення динамічних характеристик електропоїзда від зміни конструктивних параметрів ресорного підвішування. Шляхом прогнозування часу безвідмовної роботи екіпажної частини проведено вдосконалення пружно-дисипативних зв'язків і конструктивних параметрів ресорного підвішування, що забезпечує поліпшення динамічних якостей електропоїзда й зменшення зношування гребенів бандажів колісних пар, що підвищує безвідмовність вагона електропоїзда в цілому.

Результати роботи дозволяють знизити вартість і час проведення науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт при проектуванні й модернізації рухомого складу, а також зменшити витрати в експлуатації.

Ключові слова: рухомий склад, електропоїзд, прогнозування, безвідмовність, працездатність, динаміка, екіпажна частина, знос гребенів коліс.

THE SUMMARY

Ignat'eva O.V. “Electric train car reliability increasing by prediction of working capacity and perfection of car underframe dynamics”. Thesis on deriving an academic degree candidate of technical science on a specialty 05.22.07-Rolling stock and train traction- East Ukrainian National University named after Vladimir Dal, Lugansk, 2006.

Dissertation is devoted to the question of the electric train ЭПЛ9Т car reliability increasing by prediction of working capacity and improvement of parameters of the elastic-damping connections and design of the spring suspension. The diagnostic system of the technical state of electric trains is developed, by means of which the faults of car underframe related to dynamic influences are determined. By the mathematical modeling of an electric train motion on the casual irregularities of a railway track the reasons of dynamic load was recognized. The dynamic criteria's was improved for determination of dynamic qualities of rolling-stock and railway traffic safety, namely the coefficient of stability against the derailment, the angle of attack, the wear of tread flange of the wheelpair. On the basis of design of experiments analytical formulas for theoretical determination of dynamic performances of an electric train depending on spring suspension parameters are obtained. By prediction of nonfailure operating time of car underframe the perfection of elastic-damping connections and springing suspension design, providing improvement of dynamic qualities of an electric train and the reduction of the wear of tread flange of the wheelpairs, that raises nonfailure operating time of the electric train car as a whole are carried out.

Results of this work allow to reduce the cost and time spent on research and experimental development at design and modernization of rolling-stock, and also to decrease the maintenance cost.

Keywords: rolling-stock, electric train, prediction, reliability, working capacity, dynamics, car underframe, wear of tread flange of the wheelpairs.

АННОТАЦИЯ

Игнатьева О.В. “Повышение безотказности вагона электропоезда прогнозированием работоспособности и совершенствованием динамических свойств экипажной части” - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.22.07 - подвижный состав железных дорог и тяга поездов. - Восточноукраинский национальный университет имени Владимира Даля, Луганск, 2006г.

Выполненный в работе анализ отечественных и зарубежных научных работ показал, что на сегодняшний момент времени не достаточно исследована причинно-следственная связь между возникающими неисправностями в экипажной части в процессе эксплуатации и уровнем динамических сил возникающих в этих узлах. Для этого необходимо прогнозирование безотказности деталей и узлов экипажной части, что включает в себя системное исследование причин неисправностей в экипаже путем их идентификации, моделирования сил возникающих в основных узлах при движении вагона и изменения конструктивных параметров рессорного подвешивания с целью снижения динамической нагруженности, повышения безотказности экипажной.

Автором разработана информационно-аналитическая система, ведущая учет и обработку статистической информации о техническом состоянии оборудования электропоездов. На основании ее в работе выявлены узлы и детали наиболее подверженные отказам и неисправностям. Целью исследований было выбрано оборудование вышедшие из строя по вине действующих динамических сил, в частности, основные детали и узлы экипажной части. В качестве инструмента исследования выбрано математическое моделирование движения состава электропоезда ЭПЛ9Т.

Для целенаправленного совершенствования экипажной части и расширения области поиска ее рациональных параметров создана комплексная математической модель, учитывающая, наряду с конструктивными особенностями, динамическое взаимодействие колес с рельсами, случайные неровности пути и продольные колебания в составе поезда, и позволяющая исследовать тягово-динамические свойства моторного вагона электропоезда ЕПЛ9Т. Проверка адекватности разработанной модели осуществлялась путем сравнения результатов расчета движения моторного вагона электропоезда ЕПЛ9Т с экспериментальными данными ходовых испытаний, проведенных отделом динамических и прочностных испытаний “ХК “Лугансктепловоз” с участием соискателя.

Усовершенствован критерий для оценки устойчивости от схода колеса с рельсов учитывающий геометрические размеры колеса и динамические параметры. Получены зависимости износа в кривых и прямых участках пути, учитывающие основные параметры экипажа, характеристики рельсового пути и режимы движения вагона, позволяющие приводить оценку и прогноз износа гребней колес для подвижного состава. Разработан способ определения угла перекоса оси колесной пары железнодорожного транспортного средства относительно продольной оси рельсовой колеи.

Исследование исходной конструкции моторного вагона электропоезда показало, что величины износа гребней бандажей колесных пар превышают допускаемый максимальный износ гребня. Поэтому с целью предотвращения преждевременного износа гребней предложено внести изменения характеристик и конструктивных параметров экипажной части. По результатам численного эксперимента выбраны рациональные параметры: сила трения фрикционного гасителя колебаний - 1,5 кН; угол наклона и параметр демпфирования гидравлического гасителя колебаний соответственно равны - 230 и 150 кНс/м; суммарный статический прогиб рессорного подвешивания - 170 мм; величина поперечной жесткости второй ступени рессорного подвешивания - 187,5 кН/м.

Для оценки эффективности предлагаемых усовершенствований проведено прогнозирование безотказности экипажной части и динамической нагруженности. Проведенные исследования показали, что модернизация вагона позволила улучшить вертикальную и горизонтальную динамику, обеспечить устойчивость движения. Угол набегания колесных пар снизился у порожнего на 12% и у груженного на 21% в прямых участках пути, и в кривых: у порожнего на 14% и у груженного на 22%. Прогнозируемый износ на текущий пробег электропоезда ЕПЛ9Т равного 175 тыс.км со скоростями движения до 100 км/г составит 3,5 мм у порожнего вагона, и 4,6 мм у груженного. Со скоростями движения до 160 км/г на текущий пробег электропоезда ЕПЛ9Т, равного 175 тыс.км , износ составит 4,6 мм у порожнего вагона, и 6 мм у груженного.

Таким образом, совершенствование экипажной части вагона электропоезда ЕПЛ9Т позволяет улучшить основные динамические характеристики, а также снизить износ гребней бандажей колесных пар, что повысит его технико-экономическую эффективность за счет увеличения безотказности экипажа.

Результаты диссертационной работы используются в депо “Львов” Львовской железной дороге и на “ХК “Лугансктепловоз” при разработке новых и модернизации существующих конструкций экипажной части электропоездов, что позволяет сократить объем, трудоемкость и стоимость опытно-конструкторских работ и повысить их эффективность.

Ключевые слова: подвижной состав, электропоезд, прогнозирование, безотказность, работоспособность, динамика, экипажная часть, износ гребней колес.

Размещено на Allbest.ur