Фактор технологической прецизионности в алгоритме конструктивной эволюции буксового узла грузовых вагонов

Авторы

  • Владислав Владимирович Тюньков Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Юлия Владиславовна Воронова Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Любовь Викторовна Мартыненко Иркутский государственный университет путей сообщения
  • Солонго Болдбаатар Иркутский государственный университет путей сообщения

Ключевые слова:

конструктивная эволюция, моделирование, ресурс, адаптация, буксовый узел, прецизионность, импортозамещение

Аннотация

В статье рассмотрена тенденция выбора композиционного решения по параметру прецизионности при реализации модели в работоспособное устройство, приобретающее для выполнения своей основной функции новое конструктивное предложение, уровень совершенства которого определяется назначенным ресурсом. В качестве адекватного примера использован буксовый узел грузового вагона, реагирующий на все нагрузки и воздействия в процессе движения. Решение общей задачи предполагается не только в ракурсе инновационного технологического обеспечения производства и ремонта, но также создания объективно более целесообразных конструктивных композиций с преимущественной локализацией материалов и деталей и максимизацией импортозамещения. Осуществлено предварительное обобщение в эволюции буксового узла грузового вагона в связи с развитием прецизионности, основой которого в настоящее время является роликовый подшипник, выполняющий адаптивную роль передачи вертикальной нагрузки, и наличием новых конструкционных материалов, когда проявляется возможность превентивной рационализации, особенно для повышения уровня надежности и общего ресурса. Подтверждается свойство «изотропности» рассматриваемого для использования в конструкции подшипника материала, которая наряду с декларируемыми параметрами (низким коэффициентом трения ~ 0,02 и высокой твердостью ~ 32 Гпа) позволяет смягчить уровень требований к прецизионности в технологии изготовления и назначении ограничений в процессе эксплуатации буксового узла в целом. В работе осуществляется очередная попытка с целью развития исходной позиции представить технологически реальный прикладной аспект для алгоритма оптимизации узла по критерию «прецизионность», обеспечиваемая текущим состоянием науки и производства. Критически важным в композиции буксового узла является узел трения, который эксплуатируется в очень широком диапазоне воздействий и нагрузок. Оценивается эволюционная композиция на основе нового антифрикционного материала (AlMgB14) в схеме «подшипника скольжения» по возможным сравнительным расчетам в компьютерной программе типа ANSYS и при назначенном критерии улучшения. Показано, что решение задачи в рамках технологического алгоритма с пошаговой оптимизацией влияния на процесс эволюции конструктивного решения тяжелонагруженного узла грузового вагона, передающего широкий спектр воздействий, технически и математически выполнимо и после специализированного экспериментального подтверждения доступно к отраслевому использованию.

Биографии авторов

Владислав Владимирович Тюньков, Иркутский государственный университет путей сообщения

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры вагонов и вагонного хозяйства

Юлия Владиславовна Воронова, Иркутский государственный университет путей сообщения

Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры вагонов и вагонного хозяйства

Любовь Викторовна Мартыненко, Иркутский государственный университет путей сообщения

Старший преподаватель кафедры вагонов и вагонного хозяйства

Солонго Болдбаатар, Иркутский государственный университет путей сообщения

Кафедра вагонов и вагонного хозяйства

Библиографические ссылки

Калетин C.В., Гончаров С.Г., Конецкий А.К. Переход на кассету: в поисках оптимального решения // Вестн. ин-та проблем естественных монополий: техника железных дорог. 2019. № 4 (48). С. 6–9.

Тюньков В.В., Бузунова В.С., Пашков А.Е. Технологический алгоритм в перспективном конструктивном развитии железнодорожных грузовых вагонов колеи 1520 мм // Молодая наука Сибири. 2020. № 4 (10). С. 18–26. URL https://mnv.irgups.ru/sites/default/files/articles_pdf_files/tyunkov.pdf (дата обращения 18.06.2023).

Ванг П.Ф., Тогай М. Анализ нечеткой чувствительности и метод синтеза // Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения : сб. ст. М. : Радио и связь, 1986. С. 377–390.

Галахов М.А., Гусятников П.Б., Новиков А.П. Математические модели контактной гидродинамики. М. : Наука, 1985. 294 с.

Задорожная Е.А., Караваев В.Г. Оценка теплового состояния сложнонагруженного подшипника с учетом реологических свойств смазочного материала // Двигатели внутреннего сгорания. 2012. № 2. С. 66–73.

Современная трибология: итоги и перспективы / Э.Д. Браун, И.А. Буяновский, Н.А. Воронин и др. М. : ЛКИ, 2008. 480 с.

Капица П.Л. Гидродинамическая теория смазки при качении // Журнал технической физики. 1955. Т. 25. № 4. С. 747–762.

Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера. М. : Едиториал УРСС, 2003. 272 с.

Механика контактных взаимодействий / С.М. Майзикович, В.М. Александров, И.И. Аргатов и др. М. : Физматлит, 2001. 670 с.

A numerical approach for the analysis of deformable journal bearings / D. Denasciutti, M. Gallina, M. Gh. Munteanu et al. // Frattura ed Integrit Strutturale. 2012. Vol. 21. P. 37–45. DOI: 10.3221/IGF-ESIS.21.05.

Чигаев А.В., Кравчук А.С., Смалюк А.Ф. ANSYS для инженеров. М. : Машиностроение-1, 2004. 511 с.

Bair S.S. High-Pressure Rheology for quantitative elastohydrodynamics. Amsterdam : Elsiver, 2007. 250 p.

Bissett E.J., Spence D.A. The Line Contact Problem of Elastohydrodynamic Lubrication. II: Numerical Solutions of the In-tegrodifferential Equations in the Transition and Exit Layers // Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences. 1989. Vol. 424. № 1867. P. 409–429.

Fortier A.E. Numerical Simulation of Hydrodynamic Bearings with Engineered Slip/No-Slip Surfaces. Atlanta : Georgia Insti-tute of Technology, 2004. 90 p.

Fortier A. E. Numerical Simulation of a Slider Bearing with an Engineered Slip/No-Slip Surface and Lubrication Engineering // 14th International Colloquium Tribology. Esslingen am Neckar, 2004. P. 1699–1704.

Пат. № 2697146 Рос. Федерация. Способ получения супертвердого керамического порошкового материала AlMgB14 / О.К. Лепакова, Б.Ш. Браверман, Н.И. Афанасьев и др. № 2018138211 ; заявл. 29.10.2018 ; опубл. 12.08.2019, Бюл. № 23. 9 с.

Супертвердый керамический порошковый материал алюмомагниевый борид AlMgB14 («скользкая керамика») // ТНЦ СО РАН : сайт. URL: http://www.tsc.ru/ru/razrabotki/ceramic.html (Дата обращения 28.09.2023).

Иванов В.А. Математическое моделирование упруго-гидродинамического взаимодействия тел в узлах трения : дис. … канд. техн. наук. Красноярск, 2018. 138 с.

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика (в 10 т). Т. 7. Теория упругости. М. : Наука, 1987. 248 с.

Hamrock B.J., Schmid S.R., Jacobson B.O. Fundamentals of fluid film lubrication. New York, Basel : Marcel Dekker, Inc., 2004. 703 p.

Автоматическое формирование сетки треугольных элементов для произвольных плоских областей / А.С. Цыбенко, Н.Г. Ващенко, Н.Г Крищук и др. // Проблемы прочности. 1980. № 12. С. 84–87.

Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М. : Мир, 1975. 541 с.

Опубликован

2023-12-29

Как цитировать

Тюньков, В. В., Воронова, Ю. В., Мартыненко, Л. В., & Болдбаатар, С. (2023). Фактор технологической прецизионности в алгоритме конструктивной эволюции буксового узла грузовых вагонов. Современные технологии. Системный анализ. Моделирование, (4(80), 39-53. извлечено от https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/1411

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)