МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Харьковский политехнический институт»

В. Г. Маслиев

ДИНАМИКА ТЕПЛОВОЗОВ С УСТРОЙСТВАМИ, УМЕНЬШАЮЩИМИ ИЗНОС БАНДАЖЕЙ КОЛЕС

Монография

Харьков НТУ «ХПИ»2008

ББК 39.28

МЗО

УДК 629.424.1

Рецензенты:

Э. Д. Тартаковский, д-р техн. наук, проф., Украинская государственная академия железнодорожного транспорта;

О. К. Морачковский, д-р техн. наук, проф., Национальный технический университет «ХПИ»

Маслиев, В.Г.

МЗО Динамика тепловозов с устройствами, уменьшающими износ бандажей колес [Текст] : Монография / В. Г. Маслиев. - Харьков : НТУ «ХПИ», 2008. - 288 с. - На рус. яз.

ISBN 978-966-593-612-1

Рассмотрены проблемы динамики движения тепловозов, оборудованных устройствами, уменьшающими износ гребней и поверхностей качения бандажей колес: сбалансированным по воздуху пневматическим рессорным подвешиванием и механизмами для радиальной установки колесных пар в кривых участках пути. Ранжированы по значимости факторы, от которых зависит износ. Исследована динамика опытных тепловозов и предложен метод прогнозирования износа бандажей.

Предназначено для научных работников, преподавателей, аспирантов, студентов машиностроительных специальностей, а также для инженерно-технических специалистов в области железнодорожного транспорта.

ISBN 978-966-593-612-1

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

Раздел 1 Проблема износа бандажей колес

1.1. Направление исследований

1.2. Основные методы исследования движения железнодорожных экипажей

1.3. Анализ комплексных критериев оценки железнодорожных экипажей по износу бандажей колес

1.4. Современное состояние проблемы износа бандажей колес, анализ и ранжирование факторов, влияющих на него

1.5. Обзор конструкций экипажей с устройствами, уменьшающими износ бандажей колес

Раздел 2 Исходные предпосылки для составления математических моделей (систем дифференциальных уравнений) движения тепловоза по рельсовому пути

2.1 . Допущения, принятые при составлении моделей

2.2 . Выбор систем координат

2.3 . Выбор метода составления математических моделей

2.4 . Кинетическая энергия системы

2.5 . Потенциальная энергия системы и функция рассеивания

2.6 . Обобщенные силы, не имеющие потенциала

Раздел 3 Базовая математическая модель динамики тепловоза

3.1. Объект исследования

3.2. Обобщенные координаты кузова

3.3. Обобщенные координаты рам тележек

3.4. Обобщенные координаты колесно-моторного блока

3.5. Обобщенные скорости

3.6. Кинетическая энергия системы

3.7. Силы, имеющие потенциал

3.8. Возмущающие функции: геометрические неровности на рельсах

3.9. Потенциальная энергия системы

3.10. Функция рассеивания системы

3.11. Силы трения, крипа и другие

3.12. Обобщенные силы системы

3.13. Дифференциальные уравнения движения тепловоза по рельсовому пути (базовая математическая модель)

Раздел 4 Результаты исследования влияния конструкции пути и режимов движения на

показатели «эталонного» тепловоза

4.1. Выбор начальных условий и алгоритм исследования

4.2. О возмущающих функциях

4.3. Режимы движения и исходные данные

4.4. Проверка адекватности математической модели

4.5. Прогноз - износ" гребней колес

4.6. Зависимость для угла набега гребня колеса на рельс

4.7. Алгоритм вычисления относительной скорости скольжения и коэффициента трения гребня по рельсу

4.8. Результаты исследования влияния радиуса кривой, непогашенного ускорения и скорости движения на износ гребней

4.9. Влияние ширины рельсовой колеи

4.10. Влияние лубрикации на износ пары трения гребень-рельс

4.11. О влиянии двух факторов: касательной силы тяги и реакции от вагонов поезда на автосцепке - на динамические и эксплуатационные показатели тепловоза

Раздел 5 Результаты исследования влияния характеристик связей между элементами экипажа, а также их отклонений от чертежных – на динамические и эксплуатационные показатели тепловоза

5.1. Влияние характеристик рессорного подвешивания; целесообразность применения пневматического рессорного подвешивания

5.2. Влияние характеристик связей тележки с кузовом

5.3. Влияние характеристик связи буксы с рамой тележки

5.4. Влияние системы подвешивания тяговых электродвигателей

5.5. Влияние начальных перекосов осей колесных пар в раме тележки; движение по кривым участкам пути

5.6. Влияние начальных перекосов осей колесных пар в раме тележки при движении по прямым участкам пути

5.7. Влияние конусности бандажа

5.8. Возмущенное движение тепловоза, имеющего колесную пару, установленную с начальным углом перекоса в раме тележки

5.9. Оценка значимости факторов, влияющих на износ на контактах бандажей колес с рельсами

Раздел 6 Математическое моделирование движения экипажей с радиальной установкой колесных

пар (РУКП) в кривых

6.1. Математическая модель динамики тепловоза с устройством для радиальной самоустановки колесных пар в кривых (РСУКП)

6.2. Математическая модель движения тепловоза с устройством для принудительной радиальной установки колесных пар в кривых (ПРУКП)

6.3. Математическая модель движения локомотива с устройствами для радиальной установки колесных пар в кривых на базе гидравлических силовых цилиндров

Раздел 7 Результаты исследования тепловозов с устройствами для радиальной установки

колесных пар (РУКП) в кривых

7.1. Сопоставление динамических и эксплуатационных показателей тепловозов, оборудованных устройствами для РУКП - с экспериментальными данными

7.2. Сравнительная оценка различных устройств экипажей тепловозов по их влиянию на износ бандажей колес

7.3. Результаты внедрения разработанных устройств для уменьшения износа бандажей колес тепловозов

Заключение

Список литературы