Исследование механического состояния элементов металлической конструкции вагоноопроьсидывателя

Катаманов Н.Н., Г.А. Лаврушин

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ КОНСТРУКЦИИ ВАГОНООНРОКИДЫВАТЕЛЯ

Вагоноопрокидыватели роторного типа предназначены для разгрузки угля, перевозимых в открытом подвижном железнодорожном составе. Разгрузка полувагонов осуществляется поворачиванием относительно продольной его оси на угол 160 градусов.

Вогоноопрокидыватель представляет собой ферменную конструкцию и состоит и состоит из двух торцевых колец-дисков, соединенных между собой четырьмя горизонтальными балками. К торцевым кольцам-дискам с помощью болтов крепится платформа с рельсами. Четыре горизонтальные балки, представляют собой трубы диаметром 610 мм, собранные в две фермы с помощью трубчатых раскосов. Каждая ферма соединена с торцевыми кольцами болтовыми соединениями.

Торцевые кольца-диски представляют собой листовую сварную конструкцию с проемом для прохождения вагонов. К внешнему периметру кольца-диска приварена обечайка, на которой установлен кольцевой рельс и зубчатый венец. Торцевое кольцо-диск состоит из двух полуколец, соединенных между собой болтами.

Фиксирование вагона в процессе опрокидывания осуществляется с помощью зажимов. Привальная стенка вагоноопрокидывателя используется в качестве опоры для вагона при опрокидывании, перемещение которой регулируется с помощью гидроцилиндров. После завершения позиционирования привальной стенки на верхнюю обвязку вагона опускаются зажимы, расположенные на привальной стенки и на ферме. По завершению их движения включается привод вращения вагоноопрокидывателя.

Основной причиной возникших повреждений является периодическое действие не предусмотренных номинальными условиями эксплуатации ударных нагрузок на стойки вагоноопрокидывателя при разгрузке вагонов со смёрзшимся углем. При прогреве вагонов в тепловой камере происходит лишь поверхностное оттаивание угля вдоль стенок вагона, а в массе своей глыбы смёрзшегося угля остаются монолитными, обладая массой от нескольких тонн до нескольких десятков тонн.

При опрокидывании вагона глыбы целиком вываливаются из вагона и, ударяя по концам стоек, создают динамическую нагрузку, воспринимаемую продольной несущей балкой. За время эксплуатации исследованного вагоноопрокидывателя в течении трех лет на нем было отгружено около 22400 вагонов, из них со смерзшимся углем 800 вагонов. При разгрузке последних возникали динамические нагрузки той или иной силы, в зависимости от массы глыб смерзшегося угля. Эти нагрузки и приводили к зафиксированным повреждениям. При разгрузке вагонов с рыхлым углем возникающие нагрузки не создают в несущих конструкциях напряжений способных привести к описанным повреждениям.

Другой, важной причиной появления повреждений при условии действия экстремальных ударных нагрузок, являются концентраторы напряжений.

Попов А.А., Лаврушин Г.А.

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПОЛЗУЧЕСТИ И КОНСОЛИДАЦИИ НЕОДНОРОДНЫХ

ГРУНТОВ

В сложных природных техногенных условиях дорожного строительства возрастает проблема обеспечения их прочности и долговечности. Решение этой проблемы во многом зависит от решений ряда инженерных задач, среди которых является оценка осадки грунтовых оснований, обусловленных фильтрационной консолидацией земляных масс. При изучении осадки грунтовых дорожных полотен, как правило, разрабатывается математическая модель процесса консолидации грунтов. Существующие зависимости, характеризующие изменение механического состояния неоднородных грунтов, не дают нам возможности реально оценить их поведение в области линейной и нелинейной ползучести. Необходимо установить влияние переменности коэффициента пористости на характер деформации грунтов во времени в зависимости от напряженно-деформированного состояния среды. Для описания процесса ползучести грунтовой среды рассматривается реологическая модель, позволяющая учитывать влияние пористости, пространственных координат, напряженного состояния, влажности.