Линеаризация взаимодействия внутренней и внешней кинематики длиннобазных грузовых вагонов для прохода кривых малого радиуса

Аннотация

В статье рассматривается возможность конструктивной адаптации сборочных узлов кинематической цепочки сопряженных деталей от автосцепки до контакта «колесо – рельс» на основе увеличения степени свободы узла «пятник – подпятник» для прохода составом кривых железнодорожного пути, в том числе малого радиуса и горно-перевальных участков. Принимается во внимание замкнутость системы нагрузок и воздействий поезда с верхним строением пути. Особое внимание уделяется прикладному использованию теории простых и сложных связанных систем с выходом на определенное конструктивное решение для обеспечения нормативного уровня безопасности движения железнодорожного подвижного состава и позитивной реализации его технического и технологического ресурса. Подход к решению задач повышения уровня ситуационной надежности, снижения износа взаимодействующей пары «колесо – рельс» на принципах адаптивного алгоритма, а также минимизации вероятности аварийного схода вагонов на кривых малого радиуса реализуется путем включения в замкнутую систему элемента, обладающего ресурсом адаптивности и безопасного перевода дестабилизирующего воздействия в другую матрицу. Поскольку методы линеаризации имеют ограниченный характер, т. е. эквивалентность исходной нелинейной системы сохраняется лишь для ограниченных временных масштабов системы либо для определенных процессов при движении поезда, то при переходе с одного режима работы на другой следует контролировать и адекватность ее линеаризированной модели. Как пример предложен вариант эксцентрикового сочленения кузова с тележкой грузового вагона. Результат действителен не только для исследованных грузовых вагонов, но и для всего подвижного железнодорожного состава, использующего автосцепное оборудование типа СА-3. В прикладной результативной части предлагается вариант функционального «адаптивного» расширения узла соединения шкворневой балки рамы вагона с тележкой с целью безопасного перевода выявленного дестабилизирующего воздействия в сопредельную матрицу.