Щодо питання про моделювання процесів зносу залізничних коліс і рейок

Purpose. There is a need of wear process modeling in the wheel-rail system. This is related to the fact that the wear processes in this system are absolutely different in the initial and final stages. The profile change of rail and, especially, of the wheels caused by the wear significantly affects the rolling stock dynamics, traffic safety and the resource of the wheels and rails. Wear modeling and the traffic safety evaluation requires the accounting of the low frequency component forces (including the modeling of transitional areas) affecting the wheel on the side of the rail and carriage in motion of rolling stock, so the statistical analysis is not possible. Methodology. The method of mathematical modeling of the wheel set and the rail interaction was used during the research conducting. Findings. As a result of the modeling of the wheel set motion on the rail track, the mathematic model with 19 freedom degrees was obtained. This model takes into account the axle torque and studies wheels constructions as the components of the mechanical systems, consisting of a hub and tire. Originality. The mathematic model allows evaluating the wear degree of the wheels and rails when using on the rolling stock not only all-metal wheel sets, but also compound ones with the use of spring wheels and independent rotation of semi-axes with the wheels. Practical value. The development of the improved mathematical model of freight car wheel set motion with differential rotation of the wheels and compound axles allows studying the wear processes of wheels and rails. Цель. Существует необходимость моделирования процесса износа в системе колесо-рельс. Это связано с тем, что процессы изнашивания в этой системе на начальной и конечной стадиях протекают существенно по-разному. Причём изменение профилей рельсов и, особенно, колёс, вызванное изнашиванием, существенно сказывается на динамике подвижного состава, безопасности движения, ресурсе колёс и рельсов. Моделирование износа и оценка безопасности движения экипажа требует учёта низкочастотных составляющих сил (в том числе при моделировании переходных участков), действующих на колесо со стороны рельса и экипажа при движении подвижного состава, поэтому статистический анализ невозможен. Методика. При выполнении исследований применяется метод математического моделирования взаимодействия железнодорожной колесной пары и рельсового пути. Результаты. В результате выполненного моделирования движения дорожной колесной пары по рельсовому пути получена математическая модель с 19-тью степенями свободы, позволяющая учитывать кручение оси, а также рассматривать конструкции колес, как составных механических систем, состоящих из ступицы и бандажа. Научная новизна. Представленная математическая модель позволяет оценивать степень износа колес и рельсов при использовании на подвижном составе не только цельнометаллических колесных пар, а и составных, с использованием подпружиненных колес и независимым вращением полуосей с колесами. Практическая значимость. Создание усовершенствованной математической модели движения колесной пары грузового вагона с дифференцированным вращением колес и составными осями позволяет исследовать процессы износа колес и рельсов.Мета. Існує необхідність моделювання процесу зношування в системі колесо-рейка. Це пов'язано з тим, що процеси зношування в цій системі на початковій та кінцевій стадіях протікають істотно по-різному. Причому зміна профілів рейок і, особливо, коліс, викликана зношуванням, суттєво позначається на динаміці рухомого складу, безпеки руху, ресурсі коліс і рейок. Моделювання зношування і оцінка безпеки руху екіпажу вимагає врахування низькочастотних складових сил (у тому числі при моделюванні перехідних ділянок), що діють на колесо з боку рейки і екіпажу при русі рухомого складу, тому статистичний аналіз неможливий. Методика. При виконанні досліджень застосовується метод математичного моделювання взаємодії залізничної колісної пари і рейкового шляху. Результати. У результаті виконаного моделювання руху дорожньої колісної пари по рейковому шляху отримано математичну модель з 19-тьма ступенями свободи, що дозволяє враховувати кручення осі, а також розглядати конструкції коліс як складових механічних систем, що складаються з ступиці і бандажа. Наукова новизна. Представлена математична модель дозволяє оцінювати ступінь зношування коліс і рейок при використанні на рухомому складі не тільки суцільнометалевих колісних пар, а й складових, з використанням підпружинених коліс і незалежним обертанням піввісей з колесами. Практична значимість. Створення вдосконаленої математичної моделі руху колісної пари вантажного вагона з диференційованим обертанням коліс і складовими осями дозволяє досліджувати процеси зносу коліс і рейок

ОЦІНКА СИЛИ УДАРНОГО ВЗАЄМОДІЇ КОЛЕСА ТА РЕЙКИ НА СТИКОВІ ДВОХ РЕЙОК

In the article some variants of a wheel passing a joint from rail to rail are considered and the forces occurring in this process are estimated. The related mathematical description of the wheel-rail shock interaction is proposed.Рассматриваются некоторые варианты перехода колеса в стыке с рельса на рельс и оцениваются возникающие при этом силы взаимодействия. Предлагается соответствующее математическое описание ударного взаимодействия колеса и рельса.Розглядаються деякі варіанти переходу колеса в стику з рейки на рейку та оцінюються сили, які виникають при цьому. Пропонується відповідний математичний опис ударної взаємодії колеса та рейки

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ АМОРТИЗАТОРІВ УДАРУ

The article proposes mathematical description of interaction of two solid bodies, connected by an elastic tie. The proposed mathematical model of shock absorbers can be used in more complex mathematical models of spatial oscillations of railway vehicles.В статье предлагается математическое описание взаимодействия двух твердых тел, соединенных податливой связью. Математическая модель амортизаторов удара может быть использована в более сложных математических моделях пространственных колебаний рельсовых экипажей.У статті пропонується математичний опис взаємодії двох твердих тіл, які з’єднані податливим зв’язком. Математична модель амортизаторів удару може бути використана в більш складних математичних моделях просторових коливань рейкових екіпажів

ДО ПИТАННЯ ПРО ОЦІНКУ ВТОМЛЮВАНОСТІ МІЦНОСТІ ДЕТЕЛЕЙ ІЗ МАЛОВУГЛЕРОДНИХ ТА НИЗЬКОЛЕГІРОВАНИХ СТАЛЕЙ ПРИ ЦИКЛІЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

A method of experimental assessment of anti-fatigue strength of a structure with the use of three-element fork of deformations has been offered.Предлагается методика экспериментальной оценки усталостной прочности конструкции при помощи трехэлементной розетки деформаций.Запропоновано методику експериментальноï оцiнки втомлювальноï мiцностi конструкцiï за допомогою трьохелементноï розетки деформацiй

Оцінка ресурсу несучих конструкцій рухомого складу та розробка заходів щодо продовження його терміну служби

Оценка ресурса несущих конструкций подвижного состава и разработка меропиятий по продлению его срока службы / А. М. Бондарев, В. Л. Горобец, В. В. Колбун, Д. А. Ягода [ и др. ] // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. — Д., 2009. — Вип. 30. — С. 92—102.RU: В статье приведен общий обзор циклов комплексных работ по оценке ресурса основных несущих конструкций подвижного состава.UK: У статті наведено загальний огляд циклів комплексних робіт з оцінки ресурсу основних несучих конструкцій рухомого складу.EN: In the article the general review of cycles of complex works on estimation of the resource of basic carrying structures of the rolling stock is presented