Анализ влияния характеристик гидравлического гасителя колебаний на напряженно-деформированное состояние тележки пассажирского вагона

Аннотация

В статье рассматривается анализ работы системы гашения колебаний вагона, связанный с перспективным направлением развития железнодорожного транспорта в направлении повышения скоростных характеристик нетягового подвижного состава железных дорог. Представлена классификация физических принципов гашения (диссипации) в используемых гасителях, выявлены их основные недостатки при условиях эксплуатации в Сибири и на Дальнем Востоке. Подробно исследуются конструктивные решения и рабочие характеристики гасителей колебаний гидравлического типа. В качестве основного расчетного случая проведен анализ реакций в точках опор гидравлических гасителей колебаний. Рассматривается гаситель типа «ЛВЗ-ЦНИИ», применяемый на тележках пассажирского вагона «КВЗ-ЦНИИ», с целью снижения уровня колебаний в механической системе: «неровности пути – колесо – подвеска тележки – тележка – подвеска кузова вагона – кузов вагона». Для решения проблемы проведен анализ возникновения неисправностей в тележках пассажирского вагона под воздействием динамических нагрузок, возникающих при его эксплуатации в условиях Восточного полигона на участке Иркутск–Улан-Удэ, характеризуемого наличием подъемов большого уклона и поворотов малого радиуса, по данным, предоставленным пассажирскими вагонными депо Иркутска и Улан-Удэ. Рассчитано напряженно-деформированное состояние рамы тележки от амплитудно-максимальной нагрузки, которая появляется в процесс эксплуатации вагона. Определены опасные сечения, возникающие в раме тележки под воздействием вертикальных нагрузок. Показано, что представленная нагрузка играет одну из ведущих ролей и, тем самым, определяется необходимость ее снижения гидрогасителем с целью увеличения ресурса работы представленной выше механической системы. Величины внешней нагрузки определялись в программном комплексе MathCAD. Анализ напряженно-деформированного состояния рамы тележки КВЗ-ЦНИИ произведено во встроенном блоке решателя Femap программного комплекса Autodesk Inventor.