Методы экспериментальных исследований сцепных качеств локомотивов

Объект исследования: трибологическая пара колесо-рельс.

Результаты, полученные лично автором: выполнено физическое моделирование области контакта колеса локомотива с рельсом.

Для получения необходимых качественных и количественных показателей различных процессов, происходящих в тяговых приводах локомотивов, часто разрабатываются и испытываются их физические модели. Такие экспериментальные установки обычно содержат колесные пары с цилиндрическими колесами, которые установлены на цилиндрические катки. Пятна их контакта имеют форму эллипса, всегда вытянутого в поперечном направлении, т. е. вдоль оси колесной пары.

В месте опирания колеса натурного локомотива на рельс образуется пятно контакта, имеющее форму эллипса, вытянутого в большинстве случаев взаимного расположения колеса и рельса вдоль последнего.

Таким образом, на рассматриваемых экспериментальных установках отсутствует моделирование пятна контакта колеса локомотива с рельсом, что существенно искажает контактные явления в сравнении с явлениями, происходящими в натурном контакте. Поэтому результаты исследований на таких устройствах имеют недопустимо большие погрешности.

Д ля повышения точности проводимых экспериментов необходимо воспроизвести на установках пятна контакта колесной пары и катков подобные по своим параметрам пятнам контакта колес локомотива с рельсами.

Проведенные расчеты показали, что для обеспечения такого подобия контактные поверхности модели колеса 1 и катка 2 должны быть выполнены по радиусам в плоскости сечения yOz (рис.):

, ,

где − радиус колеса локомотива в плоскости xOz; − радиус рельса в плоскости yOz.

Материал поступил в редколлегию 25.04.2017

УДК 629.4

Ю.А. Шашкова

Научный руководитель: профессор кафедры «Подвижной состав железных дорог», д.т.н. В.В. Кобищанов

lail32@rambler.ru

Конструктивные особенности кузова четырехосного грузового вагона открытого типа с увеличенным объемом

Объект исследования: конструкция кузова грузового вагона открытого типа.

Результаты, полученные лично автором: проанализированы существующие конструктивные особенности кузова четырехосного грузового вагона открытого типа с увеличенным объемом.

Грузовые четырехосные вагоны открытого типа предназначены для перевозки грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков, а также не нуждающихся в специальных условиях хранения. К таким вагонам относятся полувагоны с глухим кузовом и полувагоны с люками.

Увеличение объема кузова является одной из важных задач при конструировании грузового подвижного состава. Для различных грузовых вагонов открытого типа существуют свои конструктивные особенности, позволяющие увеличить объем кузова.

В работе выполнен анализ конструкций кузовов грузовых вагонов с увеличенным объемом.

Известны конструкции полувагонов с люками, в которых увеличение объема кузова достигается применением специальной обшивки с корытообразными гофрами в боковых стенах. Такая конструкция гофр усложняет процесс разгрузки вагона, так как перевозимый груз попадал в гофры и частично оставался в гофрах при разгрузке вагона. Но данное конструкторское решение не получило широкого применения из-за серьезного недостатка боковые стены с такими гофрами не обладали необходимой жесткостью.

Полувагон с люками на раме, имеющий увеличенный объем кузова, может отличаться конструкцией хребтовой балки. В некоторых конструкциях верхняя балка рамы полувагона имеет коробчатое сечение. Существуют технические решения, в которых хребтовая балка имеет омегообразный профиль, а петли разгрузочных люков закреплены на вертикальных стенках хребтовой балки. Недостатком таких конструкций является неполное использование полезного объема кузова вагона.

Некоторые полувагоны с увеличенным объемом имеют особые конструкции торцевых стен. В таких вагонах торцевые стены кузова частично располагают за рамой в межвагонном пространстве. Для облегчения разгрузки вагонов в конструкции торцевых стен предусмотрен плавный переход стены к раме.

Известны полувагоны, в межтележечном пространстве которых образовано понижение пола. В таких конструкциях увеличение объема кузова достигается за счет расположения бункеров в подвагонном пространстве. Данное техническое решение позволяет частично увеличить погрузочный объем кузова, при сохранении линейных размеров вагона.

На основании проделанной работы можно сделать вывод о том, что существующие конструктивные особенности кузова грузового вагона открытого типа позволяют увеличить полезный объем кузова. Но большинство известных решений на данный момент обладают значительными недостатками или позволяют увеличить объем только частично.

Материал поступил в редколлегию 28.04.1017

УДК 629.463

Д.А. Шевердин

Научный руководитель: доцент кафедры «Подвижной состав железных дорог», к.т.н. Д.Ю. Расин

denis-sheverdin@yandex.ru