Краткий обзор применения гасителей колебаний в конструкциях рессорного подвешивания подвижного состава железнодорожного транспорта и анализ их достоинств и недостатков
Ключевые слова:
подвижной состав, гасители колебаний, рессорное подвешивание состава, колебательное движение, двухмассовая система, гидравлические гасители, пневматические гасителиАннотация
В статье проведен обзор конструкций гасителей колебаний, используемых в рессорном подвешивании подвижного состава, приведены положительные результаты применения указанных устройств, а также произведен их анализ на предмет недостатков и достоинств. Было выполнено теоретическое описание единой механической системы, включающей подвижной состав и железнодорожный путь. Рассмотрены колебательные движения, возникающие при движении подвижного состава, а также причины, вызывающие их. Проведено компьютерное моделирование колебательных движений двухмассовой системы в среде Mathcad в двух расчетных случаях. В первом расчет выполнялся с двухмассовой системой, включающей упругие и диссипативные элементы, во втором система включала только упругие элементы. С помощью данных вычислений можно наглядно показать поведение подвижного состава с исправными и неисправными или отсутствующими гасителями колебаний. В работе проанализированы полученные графики вертикальных перемещений элементов, входящих в состав двухмассовой системы (тележка и кузов). Выполнен обзор существующих типов гасителей колебаний, обозначены их преимущества и недостатки. Описана классификация гидравлических гасителей колебаний на основе их расположения в рессорном подвешивании подвижного состава, указаны конструктивные исполнения гидрогасителей. Отмечено, однако, что наибольшее распространение получили гасители телескопической конструкции. Возможной альтернативой гидравлических гасителей колебаний являются пневматические гасители, но они обладают существенными недостатками, ограничивающими их применение. Обозначены некоторые направления совершенствования гидрогасителей. Повышение работоспособности различных конструкций гасителей колебаний может стать одним из факторов, обеспечивающих увеличение осевой нагрузки и рост скорости движения подвижного состава, а в некоторых случаях позволит снизить негативное влияние на окружающую среду.
Библиографические ссылки
Вершинский С.В., Данилов В.Н., Хусидов В.Д. Динамика вагона. М. : Транспорт, 1991. 360 c.
Гарг В.К., Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава. М. : Транспорт, 1988. 390 c.
Вагоны / Л.А. Шадур, И.И. Челноков, Л.Н. Никольский и др. М. : Транспорт, 1980. 439 c.
Обоснование выбора расчетных неровностей железнодорожного пути для оценки показателей динамических качеств вагона / А.М. Орлова, А.Н. Комарова, Е.А. Рудакова и др. // Вестн. ин-та проблем естеств. монополий: техника железных дорог. 2019. № 2 (46). С. 36–42.
Вериго М.Ф., Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М. : Транспорт, 1986. 558 c.
Шевченко П.В., Горбенко А.П. Вагоны промышленного железнодорожного транспорта. Киев : Вища шк., 1980. 224 c.
Гасители колебаний вагонов / И.И. Челноков, Б.И. Вишняков, В.М. Гарбузов и др. М. : Трансжелдориздат, 1963. 176 с.
Соколов М.М., Варава В.И., Левит Г.М. Гасители колебаний подвижного состава. М. : Транспорт, 1985. 216 c.
ГОСТ 33749-2016. Демпферы гидравлические железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия. Введ. 2017–01–01. М. : Стандартинформ, 2019. 15 с.
Анализ применения гидравлических гасителей колебаний в конструкциях рессорного подвешивания подвижного состава железнодорожного транспорта / С.В. Трескин, Е.Ю. Дульский, В.А. Кручек и др. // Изв. Петербург. ун-та путей сообщ. 2024. Т. 21. № 3. С. 598–608.
Минжасаров М.Х. Повышение динамических качеств локомотива совершенствованием буксовой ступени рессорного подвешивания : дис. … канд. техн. наук. Омск, 2016. 166 с.
Домнышев Д.А. Обеспечение эксплуатационных характеристик гидравлических амортизаторов автомобилей, используемых в сельском хозяйстве при низких температурах : дис. … канд. техн. наук. Новосибирск, 2021. 119 с.
Казорин П.С. Влияние отрицательных температур на работоспособность гидравлических амортизаторов перспективных гусеничных машин, предназначенных для использования в особо тяжелых природно-климатических условиях, в том числе Севера, Сибири и Дальнего Востока // Вопросы оборонной техники. Сер. 16: Технические средства противодействия терроризму. 2022. № 5-6 (167-168). С. 141–148.
Казорин П.С., Шик В.А. Определение вязкости амортизаторных жидкостей // Студенческая наука об актуальных про-блемах и перспективах инновационного развития регионального АПК : материалы XXI науч.-практ. конф. обучающихся. Тара, 2022. С. 74–78.
Троценко В.В., Казорин П.С. Обеспечение плавности хода гусеничной машины по случайной неровной поверхности в условиях низких температур // Вестн. Омск. гос. аграр. ун-та. 2024. № 1 (53). С. 162–174.
Пат. 200121 Рос. Федерация. Устройство обеспечения работоспособности гидравлических амортизаторов военных гусеничных и колесных машин в условиях низких температур / Д.В. Шабалин, П.С. Казорин, Н.Е. Ракимжанов и др. № 2020119248 : заявл. 03.06.2020 : опубл. 07.10.2020, Бюл. № 28. 6 с.
Пат. 142785 Рос. Федерация. Гидравлический амортизатор с теплоаккумулятором / Ю.А. Гуськов, М.Л. Вертей, А.А. Долгушин и др. № 2014106686/11 ; заявл. 21.02.2014 ; опубл. 10.07.2014, Бюл. №19. 2 с.
Пат. 177722 Рос. Федерация. Гидравлический гаситель колебаний / В.И. Воробьев, С.Н. Злобин, О.В. Измеров и др. № 2017107891 ; заявл. 10.03.2017 ; опубл. 06.03.2018, Бюл. № 7. 6 с.
Пат. 221859 Рос. Федерация. Устройство гашения колебаний с переменной характеристикой / П.Ю. Иванов, Е.Ю. Дульский, Е.А. Милованова и др. № 2023119091 ; заявл. 18.07.2023 ; опубл. 28.11.2023, Бюл. №34. 7 с.
Обзор и классификация методов борьбы с подкожуховым льдообразованием в гидравлических гасителях колебаний подвижного состава / С.В. Трескин, Е.Ю. Дульский, В.А. Кручек и др. // Изв. Петербург. ун-та путей сообщ. 2024. Т. 21. № 4. С. 825–834.
Пат. 228190 Рос. Федерация. Щуп для определения подкожухового льдообразования в гидравлических гасителях ко-лебаний / С. В. Трескин. № 2024106657 ; заявл. 11.03.2024 ; опубл. 19.08.2024, Бюл. №23. 6 с.
Галиев И.И., Нехаев В.А., Николаев В.А. Методы и средства виброзащиты железнодорожных экипажей. М. : УМЦ по образованию на ж.-д. трансп., 2010. 339 с.
Смалев А.Н. Улучшение показателей динамических качеств локомотива на основе модернизации рессорного подвеши-вания и совершенствования методики его расчета : дис. … канд. техн. наук. Омск, 2011. 172 с.
Буйносов А.П., Карамов Е.А. Результаты испытания гидравлических гасителей локомотивов методом гармонических колебаний // Научно-технический вестник Поволжья. 2016. № 6. С. 46–49.
Буйносов А.П. Анализ неисправностей отечественного пассажирского электровоза ЭП2К // Научно-технический вестник Поволжья. 2021. № 8. С. 11–14.
Савоськин А.Н., Лавлинская Н.С., Иванов П.Ю. Применение упругозащищенного гидравлического гасителя колебаний в рессорном подвешивании локомотивов // Вестн. Науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. 2022. Т. 81. № 2. С. 134–147.
