авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Снижение коммерческих браков у грузов со смещенным центром тяжести на вагоне

-- [ Страница 2 ] --
Код и вид коммерческого брака в соответствии с «Классификацией коммерческих неисправностей грузовых вагонов» 2008 2009
1 2 3 4
601 перекос стойки 22 7
603 повреждение торцевой стойки 6 2
612 раздавлена подкладка 3 -
614 излом бруска 4 1
615 выбит брусок 21 1
621 обрыв растяжки 46 18
622 обрыв обвязки 22 1
623 обрыв увязки 2 -
624 обрыв стяжки 1 -
625 ослаблена растяжка 117 16
626 ослаблена обвязка - 1
631 продольный сдвиг шапки 36 25
632 поперечное смещение шапки 1 -
633 продольный сдвиг груза 246 92

Продолжение таблицы 1

1 2 3 4
634 поперечное смещение груза 4 -
636 смещение грузов с повреждением вагонов 12 2
637 смещение грузов без повреждения вагона 5 -
641 неисправность тары 6 -
651 навал груза на дверь 8 3
652 заваливание груза наклонно с опорой на стену 1 -
699 прочие 61 10

Распоряжение ОАО «РЖД» № 834р от 1 июня 2005 г. «Об утверждении классификации коммерческих неисправностей грузовых вагонов»

В диссертации рассмотрено моделирование движение груза при ударе вагона о стоящие груженые вагоны на путях сортировочного парка. Известно, что явление удара на железнодорожном транспорте приносит только вред. Так, например, достаточно сильные удары отцепа (платформы) происходят при роспуске составов при движении с вершины механизированной горки, оснащённой вагонными замедлителями поступательно со скоростью vе = 1,65 м/с с продольным переносным ускорением, о стоящие (неподвижно) груженые вагоны, если вовремя не включены подгорочные вагонные замедлители

В диссертации математически описаны маневровые соударения вагона с грузом о неподвижно стоящие вагоны в виде серии ударных импульсов. Так, например, окончательное решение дифференциального уравнения движения груза для случая одной ударной силы представлено в виде

, (7)

где продольные силы, воспринимаемые гибкими упругими элементами крепления груза, кН; M масса груза (кг); h1 импульс силы, являющийся безразмерным; 1 длительность ударного импульса h1; , k круговая частота свободных колебаний (рад./с); n коэффициент, учитывающий внутреннее («вязкое») сопротивление гибких упругих элементов креплений, 1/с.

Таким образом, колебательное движение груза при действии на него одного импульса силы представляет собой свободное затухающее колебание, а в случае серии импульсов – наложение свободного затухающего колебания на вынужденные. Закономерности колебаний зависят от характера внешних сил. Подробные результаты исследований приведены в [1]. Однако, для выполнения инженерных расчетов практически удобными являются аналитические формулы (4) и (6), которые позволяют непосредственно найти сдвиг груза (особенно тяжеловесных) и натяжения в креплениях.

В диссертации приведены результаты исследования влияния формы импульса и показано, что в пределах 5% погрешности расчетов форма импульса не существенна. Перемещение (сдвиг) груза от воздействия импульсных сил найдено в виде

, (8)

где , (9)

множитель, показывающий отношение длительности импульса к периоду Т.

Результаты выполненных расчётов представлены на рисунке 7.

Рисунок 7 – Графические зависимости и

Анализ данных рисунка 7а показывает, что функции и при = 0,173 (отношение длительности действия силы импульсного характера F к её периоду Т) соответствует 5 % погрешности их расхождения. На основе выполненных расчётных данных отмечено, что продолжительность действия силы F должна составлять не более = 0,173T, а не = 0,17569T 0,176, чтобы её можно было считать кратковременной, мало отличающейся от действия мгновенного импульса S (не более чем 5 %).

В четвертой главе усовершенствована методика расчета непосредственного определения натяжений в гибких элементах крепления груза, размещенного со смещением общего центра тяжести поперек вагона, от совместного приложения на них продольных, поперечных и вертикальных сил. При этом для решения такой задачи использован численный метод, который реализован в вычислительной среде MathCAD.

В диссертации построена математическая модель для численного определения натяжений в гибких элементах крепления при несимметричном размещении груза поперек вагона. С использованием основных положений общей механики составлены системы линейных алгебраических уравнений для нахождения неизвестных. Полученные аналитические выражения в вычислительной среде MathCAD позволяют непосредственно определять, например, усилия в гибких элементах креплений груза от одновременного приложения к ним продольных, поперечных и вертикальных сил [2, 9].

В диссертации изложены результаты численного моделирования нагрузочных способностей гибких элементов крепления груза, размещенного со смещением общего центра тяжести груза поперек вагона при движении поезда по прямому участку пути на спуск. Для примера приведены результаты вычислений сдвига груза весом 600 кН и натяжений в гибких упругих элементах крепления при вариации значений смещения общего центра тяжести груза поперек вагона уМ в переделах от 0 до 200 мм с шагом уМ = 25 мм. Перед проведением вычислительных экспериментов значения поперечного и вертикального переносных ускорений вагона с грузом аех = 0,05g, аеу = 0,2854g и аez = 0,46g были подобраны так, чтобы натяжения в гибких элементах крепления груза не превышали бы допустимое значение 38,7 кН. Методом подбора также были определены значения поперечного ускорения аеу = 0.261g, при котором усилия во всех элементах крепления меньше, чем допустимое значение 38,7 кН. Такое значение ускорения, по-видимому, будет соответствовать удовлетворительному состоянию пути, что повышает качество хода вагона с грузом.

Графические зависимости поперечных сдвигов груза у = f(уМ), построенные на основе полиномиального уравнения регрессии по данным табличных значений у, соответствующих смещению общего центра тяжести груза уМ, представлены на рисунке 8.

  Графические зависимости у =-31

Рисунок 8 – Графические зависимости у = f(уМ)

Анализ графической зависимости поперечного сдвига груза от смещений его общего центра тяжести поперек вагона показал, что при смещении общего центра тяжести груза поперек вагона, равного 133 мм, значение поперечного сдвига груза у уменьшается до величины 8,92 мм, а свыше 133 мм увеличивается.

Графические зависимости натяжений в наиболее коротком по длине элемента крепления с номером 10 – S10 = f(уМ), построенные на основе полиномиального уравнения регрессии по данным табличных значений S10, соответствующих смещению общего центра тяжести груза уМ, представлены на рисунке 9.

  Графические зависимости S10 =-32

Рисунок 9 – Графические зависимости S10 = f(уМ)

Анализируя полученные результаты исследований по установлению зависимости S10 = f(уМ), можно отметить, что, при одном и том же значении поперечных ускорений (ах = 0,05g, aey = 0,261g, aeя = 0,46g) вариация величины смещения общего центра тяжести груза поперек вагона приводит к уменьшению значений натяжений в элементах крепления по линейно-убывающему характеру до некоторого значения смещения общего центра тяжести груза поперек вагона, равного 133 мм. Такие результаты позволяют отметить, что гибкие элементы крепления при значении смещения общего центра тяжести груза поперек вагона до 133 мм, то есть до допустимого значения, можно нагружать большими значениями поперечных сил, нежели действовавшие (например, повышением скорости движения поезда на рассматриваемом перегоне свыше 100 км/ч).

Дальнейшее увеличение значения смещения общего центра тяжести груза поперек вагона свыше допустимого значения (133 мм) приводит к увеличению натяжений в гибких элементах крепления. Это объясняется тем, что при размещении груза со смещением общего центра тяжести поперек вагона элементы крепления, начиная со 133 мм, расположенные со стороны действия внешних сил, станут еще более пологими, то есть более длинными. В этом случае, наоборот, такие значения смещения общего центра тяжести груза поперек вагона приведут к снижению нагрузочной способности гибких элементов крепления. Поэтому с целью повышения нагрузочной способности гибких элементов крепления, либо следует прикреплять груз большим их количеством, нежели полученные расчетным способом, при сохранении скорости движения поезда (например, 100 км/ч), либо уменьшать скорость движения поезда на перегоне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1) Построенные расчетные и математические модели крепления груза со смещенным центром тяжести поперек вагона при движении подвижного состава на прямом участке железнодорожного пути (на перегоне, при служебном и экстренном торможении, соударении вагонов при роспуске с горки и других) позволили непосредственно получить значение продольной силы, воспринимаемой креплениями, эквивалентную жесткость гибких элементах креплений с учётом состояния контактируемых поверхностей груза и пола вагона (через коэффициент трения), сдвиг груза. Кроме того, получена формула для нахождения натяжений в креплениях при различных условиях движения подвижного состава на прямом участке пути.

2) Колебательное движение груза при действии на него одного импульса силы представляет собой свободное затухающее колебание, а в случае серии импульсов – наложение свободного затухающего колебания на вынужденные. Закономерности колебаний зависят от характера внешних сил. Результаты исследования показали, что в пределах 5% погрешности форма импульса не существенна.

3) На основании результатов численного моделирования нагрузочных способностей гибких элементов крепления выявлено, что при смещении общего центра тяжести груза весом 600 кН поперек вагона, равного 133 мм, значение поперечного сдвига груза уменьшается до величины 8,92 мм, а свыше 133 мм увеличивается. Также установлено, что при одном и том же значении поперечных ускорений (ах = 0,05g, aey = 0,261g, aeя = 0,46g) вариация величины смещения общего центра тяжести груза поперек вагона приводит к уменьшению значений усилий в гибких элементах креплений по линейно-убывающему характеру до значения смещения общего центра тяжести груза, равного 133 мм.

4) Для практического применения дана рекомендация о том, что при разработке НТУ способа размещения и крепления груза на вагоне необходимо произвести сначала расчет эквивалентной жесткости и сдвига груза вдоль вагона, а затем натяжений в более коротких по длине гибких упругих элементах креплений.

Таким образом, в диссертации содержится новое решение важной прикладной задачи по улучшению методики расчета схемы крепления груза с учетом эквивалентной жесткости, сдвига груза вдоль вагона и натяжений в гибких элементах крепления при различных условиях движения поезда, направленной на обеспечения безопасности движения поездов и сохранной перевозки грузов, приводящей к снижению коммерческих неисправностей на железнодорожном транспорте.

Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в следующих научных работах:

  1. Молчанова О.В. Математическое моделирование явления удара вагонов на путях сортировочного парка [Текст] / Х.Т. Туранов, Е.Н. Тимухина, О.В. Молчанова // Транспорт: наука, техника и управление. – 2008, – № 1. – С. 31-33, входит в Перечень изданий Рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

2. Молчанова О.В. Результаты статистической обработки данных усилий в креплениях при смещении общего центра тяжести груза поперек вагона [Текст] / Материалы 44ой Всеросс. научн. практич. конф. «Современные технологии железнодорожному транспорту и промышленности». Хабаровск: ДВГУПС, 2006. С. 194-198.

3. Молчанова О.В. Необходимость совершенствования метода непосредственного определения усилий в гибких элементах крепления груза как в статической неопределимой системе «груз – крепление - вагон» со смещением центра тяжести поперек вагона [Текст] / Материалы международной научно-технической конференции «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России». – Екатеринбург, УрГУПС, 2006. – 638 с. – С. 337-338.

4. Молчанова О.В. Анализ коммерческих неисправностей на Свердловской железной дороге [Текст] / Сборник научных трудов, посвященных 170-летию РЖД, ««Молодые ученые – транспорту». – Екатеринбург: УрГУПС, 2007. – 522 с. – С. 91-96.

5. Молчанова О.В. Нагрузочная способность гибких элементов креплений груза при движении подвижного состава на спуск [Текст] / Труды Десятой научн. практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2009. С. XIV 1-2.

6. Молчанова О.В. Результаты расчетов сдвига и натяжений в гибких элементах креплений груза [Текст] / Труды Десятой научн. практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2009. С. XIV 3-4.

7. Молчанова О.В. Совершенствование методики размещения и крепления грузов, направленное на обеспечение безопасности движения [Текст] / Труды IX научно-технической конференции «Молодые ученые – транспорту». - Екатеринбург: УрГУПС, 2009. – 502 с. – С. 32-37

8. Молчанова О.В. Результаты статистических обработок данных таблиц 10 и 11 ТУ [Текст] / Х.Т. Туранов, А.Н. Бондаренко, Н.В. Власова. Крепление грузов в вагонах: Учебн. пособ. для вузов железнодорожного транспорта. Екатеринбург: УрГУПС, 2006. 286 с. С. 66-77.

9. Молчанова О.В. Расчет усилий в креплениях при вариации смещений общего центра тяжести груза поперек вагона [Текст] / Н.В. Власова, О.В. Молчанова // Материалы 44ой Всеросс. научн. практич. конф. “Современные технологии железнодорожному транспорту и промышленности”. Хабаровск: ДВГУПС, 2006. С. 177-182.

10. Молчанова О.В. Программа для ЭВМ «Расчет усилий в гибких элементах креплений груза на открытом железнодорожном подвижном составе» / Х.Т. Туранов, А.Н. Бондаренко, Н.В. Власова, С.А. Ситников, Н.С. Белкина, О.В. Молчанова // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006612566 от 20.07.06 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке № 2006611732 от 26.05.2006 г.

11. Молчанова О.В. Программа для ЭВМ «Расчет усилий в гибких элементах креплений груза с плоским основанием при движении поезда по прямому и кривому участку пути под уклон» / Х.Т. Туранов, А.Н. Бондаренко, Н.В. Власова, С.А. Ситников, Н.С. Белкина, О.В. Молчанова // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 20066121567 от 20.07.06. Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке № 2006611733 от 26.05.2006 г.

МОЛЧАНОВА Оксана Викторовна

СНИЖЕНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ БРАКОВ

У ГРУЗОВ СО СМЕЩЕННЫМ ЦЕНТРОМ ТЯЖЕСТИ НА ВАГОНЕ

Специальность 05.22.08 Управление процессами перевозок

620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

Издательство УрГУПС

Бумага офсетная Подписано к печати 23.04.2010 Усл. печ. л. 1,1

Тираж 100 экз. Формат 60х84 1/16 Заказ 305



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.