Введение
1. Краткий обзор исследований в области динамики и безопасности движения грузовых вагонов 7
1.1. Обзор исследований в области динамики вагонов 7
1.2 Обзор методов оценки безопасности движения по сходу колес с рельсов 20
Выводы по главе 1 23
2. Разработка математической модели грузового вагона. 24
2.1. Математическая модель вагона с тележками 18-100 (ЦНИИ-ХЗ) 24
2.2. Особенности моделирования контактных силы типа точка-плоскость. 34
2.3. Обобщенный линейный силовой элемент 36
2.4. Моделирование геометрии рельсовых нитей 39
2.5. Геометрия колесной пары 42
2.6. Выбор показателей динамики для оценки безопасности движения грузового вагона 43
2.7. Тестовое моделирование движения и сравнение результатов с экспериментальными данными 57
Выводы по разделу 2 65
3. Оценка влияния технического состояния ходовых частей грузовых вагонов на показатели безопасности и износа в системе колесо - рельс 66
3.1. Принятые к исследованию параметры и условия проведения численных экспериментов компьютерного моделирования 66
3.2. Разность диаметров колес 76
3.3. Разница баз боковин 78
3.4. Суммарный зазор в буксовом проеме вдоль тележки 79
3.5. Суммарный зазор в буксовом проеме поперек тележки 82
3.6. Равномерный прокат 84
3.7. Завышение/занижение положения фрикционных клиньев 87
3.8. Зазор в скользунах 91
3.9. Оценка влияния износа рельса на показатели безопасности движения и износа в системе колесо- рельс 94
3.9.1. Разность диаметров 94
3.9.2. Разница баз боковин 96
3.9.3. Равномерный прокат 98
3.9.4. Завышение/занижение положения фрикционных клиньев 100
3.9.5 Зазор в скользунах 101
3.10 Оценка влияния толщины гребня на опасность схода 106
3.11 Оценка влияния высоты пружин на показатели безопасности движения 110
Выводы по разделу 3 114
4. Оценка динамических параметров порожнего подвижного состава (полувагона, хоппера, длиннобазной платформы) при изменении ширины рельсовой колеи 115
4.1 Оценка динамических параметров порожнего полувагона при движении со скоростями в кривой радиуса 350 метров 60 км/ч, в кривых 650 и 1200 метров 90 км/ч 115
4.1.1. Оценка коэффициента запаса устойчивости колеса против схода с рельсов 115
4.1.2 Оценка показателя износа по удельной работе сил трения в контакте 122
4.1.3 Оценка уровня рамных сил 124
4.1.4. Оценка уровня боковых сил 126
4.1.5. Оценка коэффициента динамики колесо рельс 129
4.1.6. Оценка углов набегания колеса на головку рельса 132
Выводы по разделу 135
4.2. Оценка динамических параметров порожнего вагона — хоппера 136
4.3. Оценка динамических параметров порожней длиннобазной платформы 141
4.4. Оценка влияния коэффициента трения в контатке колесо — рельс на параметры безопасности движения и износа 146
4.5. Моделирование движения тележек типа 18-100 и 18-578 оборудованных буксовыми адаптерами 148
Выводы по разделу 4 150
Заключение 152
Список использованной литературы 154
Приложение 167
