Новые тележки для пассажирских вагонов производства Ташкентского завода по строительству и ремонту пассажирских вагонов

Заключение

Рассмотренные общие принципы положены в основу разработанных алгоритмов автоматического синтеза схем установки и размыкания маршрутов системы ЭЦ-12-03.

Применение автоматического проектирования схем позволяет проектировщикам резко снизить трудозатраты и сократить время на проектирование готовых систем, а также увеличить качество готовых проектов.

Библиографический список

1. Основы проектирования электрической централизации промежуточных станций : учеб. пособие для вузов ж.-д. трансп. / ред. В. А. Кононов. - М. : УМК МПС России, 2002. - 316 с. - ISBN 5-89035-118-4.

2. Инструкция по содержанию технической документации на устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) / Департамент сигнализации, связи и вычислительной техники Министерства путей сообщения Российской Федерации. -М. : Трансиздат, 1999. - 32 с. - ISBN 5-900345-32-7.

3. Нормы технологического проектирования устройств автоматики и телемеханики на федеральном железнодорожном транспорте. НТП СЦБ/МПС-99 / А. Ф. Слюсарь, А. Ф. Петров. - СПб. : ГТСС 1999. - 81 с.

4. Электрическая централизация промежуточных станций с маневровой работой ЭЦ-12-03. Типовые материалы для проектирования 410305-ТМП. Альбом 1: утв. ЦТТТ ОАО РЖД письмом № ЦШТех-12/18 от 16.02.2005 / А. Н. Хоменков, М. И. Каплан. -СПб. : ГТСС, 2004. - 56 с.

Статья поступила в редакцию 01.04.2010;

представлена к публикации членом редколлегии Вл. В. Сапожниковым

УДК 629.4.02

Р. В. Рахимов, С. В. Хохлов

НОВЫЕ ТЕЛЕЖКИ ДЛЯ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ ПРОИЗВОДСТВА ТАШКЕНТСКОГО ЗАВОДА ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И РЕМОНТУ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ

Рассматриваются пассажирские двухосные тележки с люлечным подвешиванием моделей 68-908 (68-909), изготовленные Ташкентским заводом по строительству и ремонту пассажирских вагонов. Представлены отличительные особенности конструкции тележки, приведены результаты испытаний.

тележка пассажирского вагона, рама, надрессорная балка, центральное рессорное подвешивание, поддон, испытания.

Введение

Пассажирский вагон модели 61-907 является, как полагают, наиболее современным из пассажирских вагонов, когда-либо созданных в Центральной Азии (о намерении производить пассажирские вагоны заявляли также в Казахстане, но пока этот замысел не осуществлен). Основные положения концепции его создания включали обеспечение максимальной скорости 160 км/ч и комфортных условий перевозок в условиях сухого и жаркого климата с возможностью участия этих вагонов в международных перевозках.

В настоящее время на железных дорогах Узбекистана максимальная допустимая скорость составляет всего 120 км/ч из-за недостаточно хорошего технического состояния пути.

Для обеспечения необходимого уровня ходовых качеств пассажирских вагонов Ташкентский завод по строительству и ремонту пассажирских вагонов совместно с ОАО НВЦ «Вагоны» (Санкт-Петербург), в рамках работ по созданию нового купейного пассажирского вагона модели 61-907, разработали новые двухосные тележки с люлечным подвешиванием.

При создании тележек ставились задачи: обеспечить необходимый уровень ходовых качеств для нового вагона; использовать местные материалы; применить технологии изготовления несущих элементов, освоенные в Узбекистане. При разработке за основу взята тележка ТВЗ-ЦНИИ-М. Тележка ТВЗ-ЦНИИ-М не претерпела значительных изменений за многие годы производства, положительно зарекомендовав себя в эксплуатации. Вместе с тем расчеты показали, что имеется возможность: уменьшить трудоемкость изготовления; использовать материалы, производимые в Узбекистане; повысить износостойкость узлов трения; улучшить ходовые качества.

1 Конструкция тележки

Тележка модели 68-909 (рис. 1) люлечного типа, с двойным рессорным подвешиванием, с буксами на подшипниках качения, с гидравлическими гасителями колебаний в центральном подвешивании. Рама в тележке связана с двумя колесными парами через детали буксового рессорного подвешивания, а с надрессорной балкой связь осуществляется продольными поводками, гидравлическими гасителями и пружинами центрального подвешивания. Кузов вагона опирается на тележку через горизонтальные скользуны надрессорной балки. Рычажно-тормозная передача колодочного типа, с приводом от установленного на раме вагона тормозного цилиндра № 501Б (14”).

Рис. 1. Общий вид тележки модели 68-909:

1 - рама тележки; 2 - шкворень; 3 - скользун; 4 - надрессорная балка;

5 - колесная пара; 6 - рычажная передача; 7 - поводок;

8 - гидравлический гаситель колебаний; 9 - центральное подвешивание;

10 - датчик контроля нагрева букс; 11 - буксовое подвешивание

Тележка некотлового конца вагона модели 68-909 конструктивно отличается от тележки котлового конца вагона модели 68-908 отсутствием привода генератора.

Тележка модели 68-908, в зависимости от привода генератора, имеет два исполнения:

1) генератор устанавливается на раме тележки, привод генератора текстропно-карданный ТК-2 от торцевой части оси;

2) генератор устанавливается на раме вагона, привод от средней части

оси.

Рама тележки выполнена в традиционном стиле, с применением материалов общего назначения, листового стального проката, вместо профилей вагоностроения, используемых в рамах тележек Тверского вагоностроительного завода. Продольная боковая балка рамы 1 (рис. 2) новой тележки, по сравнению с аналогичной балкой рамы ТВЗ-ЦНИИ-М, выполнена без скосов в торцевой части балки в целях меньшей трудоемкости изготовления.

В отличие от шпинтонов тележки ТВЗ-ЦНИИ-М, шпинтон разработанной тележки выполнен в сварном варианте (рис. 3) и состоит из основания и оси.

Поддон в центральном рессорном подвешивании тележки модели 68-909, в отличие от модели ТВЗ-ЦНИИ-М, выполнен в сварном варианте из листового проката марки стали 325-09Г2С, как показано на рис. 4, а. В ходе ресурсных испытаний выявились зоны трещинообразования в местах

стыковки вертикальных и горизонтального листов в поддонах (рис. 5). В результате был принят второй вариант поддона (рис. 4, б). Повторное испытание поддона второго варианта показало, что такая конструкция соответствует всем установленным требованиям. Масса нового поддона составляет 95 кг.

Рис. 2. Рама тележки:

а) тележка ТВЗ-ЦНИИ-М; б) тележка 68-909:

1 - продольная боковая балка; 2 - попечечная балка; 3 - продольная тормозная балка; 4 - концевая балка; 5 - плита опорная; 6 - кронштейн для крепления рычажной передачи; 7 - вертикальный скользун;

8 - горизонтальный скользун

Рис. 3. Шпинтон:

1 - основание; 2 - ось

Рис. 4. Поддон: а) 1-й вариант; б) 2-й вариант:

1 - крюк; 2 - лист вертикальный; 3 - лист горизонтальный; 4 - направляющая; 5 - лист верхний

Рис. 5. Трещина в поддоне

Кроме того, в тележках имеются современные полимерные детали: в буксовых узлах (клинья), в опорных скользунах (вкладыши), а втулки рычажной передачи полиамидные.

2 Статические, ресурсные и ходовые испытания тележек

Статические и ресурсные испытания тележек проводились на базе Испытательного центра ОАО НВЦ «Вагоны». Средства измерения и испытательное оборудование размещались в условиях, требуемых для эксплуатации согласно паспортным данным. Величины испытательных нагрузок были приняты в соответствии с расчетами.

В ходе испытания расчетные характеристики были полностью подтверждены. Выполненные ресурсные испытания деталей тележки моделей 68-909 (68-908) ОАО «ТашВСРЗ» показали, что при общем количестве циклов 2 209 642, накопленных деталями тележки, а именно

рамой, поддонами (второй вариант), серьгами и одной из тяг центрального подвешивания, ресурс составил не менее 6196,67 тыс. км, или 28,44 лет службы, при коэффициенте запаса сопротивления усталости не менее 1,7, а накопленный надрессорной балкой ресурс, при общем количестве циклов 1 838 700, составил не менее 6149 тыс. км или 28,23 лет службы при коэффициенте запаса сопротивления усталости не менее 1,7 [1, 2], что соответствует требованиям Норм [3] и [4].

Ходовые испытания пассажирского вагона модели 61-907 с тележками моделей 68-908 (68-909) проходили на аттестованном участке ст. Ташкент -ст. Хаваст Узбекской железной дороги [5, 6]. Ограничение скорости движения пассажирских поездов по техническому состоянию пути составило 120 км/ч. Поездки осуществлялись на участках, которые включали:

прямые участки с допустимой скоростью до 120 км/ч; кривые радиусом 300.. .400 м с допустимой скоростью до 80 км/ч; кривые радиусом 600.700 м с допустимой скоростью до 100 км/ч; стрелочные переводы с допустимыми скоростями до 100 км/ч.

В процессе поездок результаты регистрировались во всех диапазонах скоростей движения от 10 до 120 км/ч с шагом 10-20 км/ч.

Максимальные показатели плавности хода, полученные при движении по стрелочным переводам, прямым и кривым участкам пути, приведены на рис. 6-8. Из графиков видно, что максимальный показатель плавности хода составил 3,10 в горизонтальном направлении и 3,16 в вертикальном, что ниже допустимого значения 4,0.

Скорость, км/ч

горизонтальный —♦—вертикальный допустимое значение

Рис. 6. Максимальные показатели плавности хода, полученные при движении по прямым участкам пути

Скорость, км/ч

——горизонтальный —♦—вертикальный допустимое значение

Рис. 7. Максимальные показатели плавности хода, полученные при движении по стрелочным переводам

Скорость, км/ч

——горизонтальный —♦—вертикальный допустимое значение

Рис. 8. Максимальные показатели плавности хода, полученные при движении по кривым участкам пути

Хотя максимальная скорость при ходовых испытаниях пассажирского вагона модели 61-907 на тележках моделей 68-908 (68-909) не превышала

120 км/ч из-за технического состояния пути, вагон имел хорошие ходовые динамические характеристики и полученные экспериментальные величины при движении по стрелочным переводам, прямым и кривым участкам пути со скоростями до 120 км/ч подтвердили соответствие требованиям Норм [3] и [4], а также [7] и [8].

Новые тележки моделей 68-908 (тележка котлового конца вагона) и 68-909 (тележка некотлового конца вагона) пополнят и обновят существующий парк пассажирских тележек железных дорог Узбекистана. Основные технические характеристики тележек приведены в таблице.

ТАБЛИЦА. Основные технические характеристики тележек

Наименование параметра Модель тележки

68-909 тележка некотлового конца вагона 68-908 тележка котлового конца вагона

Габарит тележек по ГОСТ 9238-83 1-ВМ

База тележек, мм 2400

Тормоз Колодочный

Конструкционная скорость, км/ч 160

Расстояние между рессорными комплектами центрального и буксового рессорного подвешивания, мм 2036

Нагрузка на тележку не более, кН

Суммарный статический прогиб, мм 221

Масса тележки, кг 7000 7450

Максимальная нагрузка от колесной пары на рельсы, кН 176,58

Диаметр колеса по кругу катания, мм 950

Назначенный срок службы основных несущих элементов конструкции тележек, лет 28

Заключение

Для обеспечения необходимого уровня ходовых качеств пассажирских вагонов и для увеличения максимальных скоростей движения до 160 км/ч были разработаны новые тележки моделей 68-908 (68-909) с использованием прокатного профиля общего назначения. В результате модернизации были улучшены ходовые качества тележки, уменьшена трудоемкость изготовления, а также повышена износостойкость узлов трения.

Библиографический список

1. Протокол статических испытаний надрессорной балки и рамы тележки модели 68-908 (68-909) на прочность. - СПб. : НВЦ «Вагоны», 2008. - 23 с.

2. Протокол ресурсных испытаний поддонов, серег, тяг центрального рессорного подвешивания, рамы и надрессорной балки тележки модели 68-908 (68-909) на пневмопульсаторном стенде. - СПб. : НВЦ «Вагоны», 2008. - 31 с.

3. Нормы для расчета и проектирования новых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). - Введ. 1984-01-10. - М. : ВНИИВ; ВНИИЖТ, 1983. - 260 с.

4. НБ ЖТ ЦЛ 069-2003. Тележки пассажирских вагонов. Нормы безопасности. -Введ. 2003-25-06. - М. : МПС РФ, 2003. - 12 с.

5. Протокол ходовых динамических испытаний пассажирского купейного вагона 2-го класса модели 61-907 на тележках модели 68-908 (68-909). - СПб. : НВЦ «Вагоны», 2009. - 51 с.

6. Протокол ходовых прочностных испытаний пассажирского купейного вагона 2-го класса модели 61-907 на тележках модели 68-908 (68-909). - СПб. : НВЦ «Вагоны», 2009. - 38 с.

7. НБ ЖТ ЦЛ 01-98. Вагоны пассажирские железнодорожные. Требования по сертификации. - Введ. 1998-07-08. - М. : ВНИИЖТ, 1998. - 27 с.

8. РД 24.050.37.95. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. - Введ. 1995-02-02. - М. : ГосНИИВ, 1995. - 102 с.

Статья поступила в редакцию 12.04.2010;

представлена к публикации членом редколлегии Ю. П. Бороненко

УДК 624.131.54:624.04236

В. М. Улицкий, Д. А. Кортиков

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ ЭКВИВАЛЕНТНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Перечисляются основные принципы моделирования геотехнических задач с использованием эквивалентных материалов. Описывается последовательность подбора необходимого состава эквивалентного материала путем постановки многофакторного эксперимента. На основании опытов, при помощи математического планирования дается подтверждение возможности подбора эквивалентного материала.

моделирование в геотехнике; подбор эквивалентного материала.

Введение

В настоящее время одним из наиболее востребованных методов проведения эксперимента является моделирование, позволяющее изучать объект исследования в широком диапазоне заданных параметров и свойств. При исследовании крупногабаритных объектов, часто встречающихся при изучении геотехнической ситуации, моделирование позволяет минимизировать затраты для получения оптимальных решений.

В рассматриваемой ситуации целесообразно проводить исследования на моделях путем уменьшения геометрических размеров научного объекта