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 | 2 ||

Особенности крепления груза со смещенным центром тяжести вдоль вагона

-- [ Страница 3 ] --

Таким образом, вариация значений количества нитей проволоки способствует повышению нагрузочных способностей гибких упругих элементов креплений груза потому, что от действия продольной переносной силы инерции происходит перераспределение усилий в элементах креплений.

Исследование влияния уклона пути на значения усилий в гибких упругих элементах креплений груза. Условия проведения экспериментов были такими же, как при исследовании влияния предварительных закруток. При этом хМ = 228 мм, значения уклона пути H = 6 промилле, продольного и вертикального переносных ускорений вагона с грузом aex = 0,268g и aez = 0,46g. В результате проведенных исследований получены: нормальная реакция связи превышает вес груза в 1,193 раза; перемещение груза вдоль вагона равно 29 мм, по поперечной оси и поворот вокруг вертикальной оси равны нулю.

Анализ полученных результатов позволил отметить, что при уклоне пути усилия в парных гибких упругих элементах имеют меньшее значение (S10 = S20 = 33,6 кН), чем допустимое (39,2 кН) несмотря на то, что продольная составляющая веса груза в этом случае дополнительно нагружает элементы креплений. В этом случае можно повысить нагрузочную способность элементов креплений груза. Так, например, чтобы усилие в гибких упругих элементах креплений S10 и S20 достигли допустимых значений (39,2 кН) необходимо, чтобы значения продольного переносного ускорения были равны аех = 0,329g = 3,227 м/с2, чему соответствует продольная переносная сила инерции = 193,65 кН. В результате проведенных исследований получены: нормальная реакция связи превышает вес груза в 1,213 раз; перемещение груза вдоль вагона равно 41 мм; сдвиг груза поперек вагона и поворот груза вокруг вертикальной оси равны нулю.

Также исследования проведены при спуске пути H = 0,012 промилле, значениях продольного и вертикального переносного ускорений аех = 0,268g и аez = 0,46g. В результате получены: нормальная реакция связи превышает вес груза в 1,194 раз; сдвиг груза вдоль вагона 29 мм, повороты по поперечной оси и вокруг вертикальной оси равны нулю. В этом случае можно повысить нагрузочную способность элементов креплений груза. Так, например, чтобы усилия в гибких упругих элементах креплений S10 и S20 достигли допустимых значений (39,2 кН) необходимо, чтобы значения продольного переносного ускорения были равны аех = 0,323g = 3,169 м/с2, чему соответствует продольная переносная сила инерции = 190,12 кН.

Уклон пути H = 18 промилле, а значения продольного и вертикального переносных ускорений аех = 0,268g и аez = 0,46g. При этом получили: сдвиг груза вдоль вагона равен 30 мм. Чтобы усилия в гибких упругих элементах креплений S10 и S20 достигли допустимых значений (39,2 кН) необходимо, чтобы значения продольного переносного ускорения были равна аех = 0,317g = 3,11 м/с2, чему соответствует продольная переносная сила инерции = 186,5 кН.

При постоянном значении смещения центра масс груза вдоль вагона увеличение уклона пути с 6 до 18 промилле повышают нагрузочные способности гибких упругих элементов креплений, но с некоторым уменьшением таких способностей этих элементов креплений, например, от 1,23 (0,329g : 0,268g) до 1,18 (0,329g : 0,268g) раз. Исследованием также установлено, что смещение центра масс груза вдоль вагона оказывает большее влияние на нагрузочные способности гибких упругих элементов креплений, нежели уклон пути.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Установлено, что разработка схем размещения и крепление грузов по методикам действующих ТУ не учитывают геометрические параметры (числа нитей, диаметра) и усилия предварительных натяжений гибких элементов креплений при смещении центра массы груза.

2. Выявлено, что расчеты гибких элементов креплений в механической системе «груз – крепление вагон» выполнены раздельно от действия продольных и вертикальных сил, а также поперечных и вертикальных сил, в действительности же эти силы действуют на крепления груза одновременно.

3. Установлено, что до сих пор не решена прикладная задача по разработке автоматизированного расчета усилий в креплениях груза в механической системе «груз – крепление вагон» при одновременном действии продольных, поперечных и вертикальных сил с учетом несимметричности расположения общего центра масс от груза (грузов) относительно поперечной оси симметрии вагона при различных условиях движения поезда (по прямому участку без уклона и с уклоном пути).

4. Установлено, что нарушения крепления грузов по ТУ и неточность методики п.10.5.3 главы 1 ТУ, связанная с раздельным вычислением усилий в растяжках от действия продольных и поперечных сил инерции, сочетается с человеческим факторам. Это приводит к расстройству размещения и крепления в пути следования и является причиной несохранной перевозки грузов, что создает угрозу безопасности движения поездов.

5. Разработанный с использованием основных положений общей механики подход к составлению условий равновесия системы «вагон – крепление – груз» при размещении груза со смещением центра масс вдоль вагона совместно с физическими сторонами статической неопределимой задачи, по существу, позволил разработать математическую модель груза в виде n уравнений с n неизвестными и с двумя дополнительно составленными условиями, не влияющими на статическую неопределимость системы, но учитывающими характер изменения силы трения.

6. Составленная математическая модель груза при его размещении со смещением общего центра масс относительно поперечной оси симметрии вагона в виде систем n уравнений дает возможность определить n неизвестных усилий в n гибких элементах крепления при различных значениях и одновременном действии продольных, вертикальных сил и ветровых нагрузок с учетом изменения климатических условий перевозок.

7. Обобщенные результаты этих исследований, выявили:

при разработке способа размещения и крепления груза со смещенным центром массы в вагоне от действий продольных сил следует особо обратить внимание на то, что те гибкие элементы креплений, которые имеют меньший угол наклона относительно горизонтальной плоскости (то есть пола вагона), обладают большей нагрузочной способностью, нежели те, которые имеют больший угол наклона. Поэтому можно отметить, что более пологие гибкие элементы креплений при действии на них продольных сил обладают большими нагрузочными способностями и работают лучше;

при разработке способа размещения и крепления груза со смещенным центром тяжести в вагоне от действий поперечных сил следует особо обратить внимание на то, что те гибкие элементы креплений, которые имеют больший угол наклона относительно горизонтальной плоскости, обладают большей нагрузочной способностью, нежели те, которые имеют меньший угол наклона. Поэтому можно отметить, что более крутые гибкие элементы креплений, расположенные почти вертикально, при действии на них поперечных сил обладают большей нагрузочной способностью, и они работают лучше;

для удержания груза от сдвигов в продольном и поперечном направлениях в схеме размещения и крепления обязательно использовать гибкие элементы креплений, которые имеют и больший, и меньший угол наклона относительно горизонтальной плоскости (пола вагона) в соотношении не менее, чем 1:2.

8. Разработанная программа расчета дала возможность провести исследования по определению усилий в гибких элементах креплений при симметричном и несимметричном размещении общего центра масс груза относительно поперечной оси симметрии вагона с учетом различных значений геометрических (диаметров и количество нитей проволоки) и силовых параметров (усилий предварительных натяжений) этих элементов, а также профиля пути (уклона).

Таким образом, в результате проведенных исследований по определению усилий в гибких элементах креплений при движении поезда по прямому участку пути установили, что нагрузочные способности элементов креплений груза можно повысить, варьируя значения усилий предварительных натяжений, количество нитей проволоки и коэффициент трения между соприкасающимися поверхностями груза и пола вагона. При движении поезда под уклон нагрузочные способности гибких элементах креплений понижаются. Поэтому обязателен расчет усилий в гибких элементах креплений груза с учетом уклона пути.

9. Установлено, что при размещении груза со смещением общего центра масс относительно поперечной оси симметрии вагона при действии на систему «груз крепление вагон» продольных и вертикальных сил при движении поезда по прямому участку пути:

увеличение смещения общего центра масс груза относительно поперечной оси симметрии вагона приводит к уменьшению продольного сдвига груза и, как результат, к повышению нагрузочных способностей гибких элементов креплений. Это объясняется тем, что при размещении груза со смещением общего центра масс элементы крепления станут еще более пологими, то есть более длинными;

вариация значений усилий предварительных натяжений также приводит к повышению нагрузочных способностей гибких элементов креплений груза из-за того, что эти усилия способствуют большему прижатию груза к полу вагона;

вариация значений диаметров проволоки приводит к понижению нагрузочных способностей гибких элементов креплений груза. При этом, если для удержания груза в вагоне, размещенного со смещением общего центра масс относительно поперечной оси симметрии вагона, от продольного сдвига использовать более жесткие и пологие элементы креплений, то такой вариант крепления от 1 до 1,82 раза повышает нагрузочные способности элементов креплений груза;

вариация значений количества нитей проволоки приводит к повышению нагрузочных способностей гибких элементов креплений груза из-за того, что от действия продольной силы происходит перераспределение усилий в гибких элементах креплений;

с увеличением уклона пути понижаются нагрузочные способности элементов креплений, поскольку заметное влияние оказывает составляющая веса груза, которая совместно с продольной силой инерции дополнительно нагружает элементы креплений;

на нагрузочные способности элементов креплений груза превалирующее влияние оказывают значения смещений общего центра масс груза относительно поперечной оси симметрии вагона, нежели уклон пути, поскольку при этом элементы креплений станут еще более пологими (длинными).

10. На основании проведенных исследований установлены предельные значения продольных и вертикальных переносных ускорений вагона с грузом со смещенным центром массы при различных условиях движения поезда и различных геометрических и силовых параметрах гибких элементов креплений, которые оказывают существенное влияние на нагрузочные способности этих элементов креплений, позволяют расширить номенклатуру перевозимых по железным дорогам тяжеловесных грузов, полнее использовать грузоподъемность вагонов, установить конкретную величину смещения общего центра масс груза относительно поперечной оси симметрии вагона в зависимости от массы перевозимого груза.

Таким образом, в диссертации содержится новое решение актуальной прикладной задачи по усовершенствованию методики расчета усилий в гибких упругих элементах креплений при размещении груза со смещением его центра масс вдоль вагона, направленной на обеспечение безопасности движения поездов, сохранной перевозки грузов и надежности элементов подвижного состава в пути следования.

Основное содержание диссертационного исследования опубликовано в следующих научных работах:

Издания, входящих в Перечень ВАК РФ, и свидетельства:

1. Волков Д. В. Нагрузочные способности гибких упругих элементов креплений при размещении груза со смещением центра масс вдоль вагона [Текст] / Х. Т. Туранов, Е. Н. Тимухина, Д. В. Волков // Транспорт Урала. – 2007. – № 4. С. 2535.

2. Волков Д. В. Аналитическое обоснование технологии размещения грузов вдоль вагона [Текст] / Е. Н. Тимухина, Д. В.Волков // Транспорт Урала. – 2008. – № 4. С. 4650.

3. Волков Д. В. Вычисление реакции рельсовых нитей при опускании нагруженного колеса на головку упорного рельса на основе построенных математических моделей [Текст] / Х. Т. Туранов, Д. В. Волков и др. // Транспорт Урала. – 2011.– № 4. С. 82 – 88.

4. Волков Д. В. Программа для ЭВМ «Расчет параметров гибких элементов креплений по допускаемым значениям перемещений груза вдоль и поперек вагона и по принятым значениям количества креплений в зависимости от веса груза». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2006613890 от 13.11.12 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке №2006613170 от 21.09.2006 /Х. Т. Туранов, Д. В. Волков и др.

5. Волков Д. В. Программа для ЭВМ «Расчет натяжений в гибких элементах креплений груза, размещённого со смещением центра масс вдоль вагона, с учётом рыскания вагона с грузом». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007613924 от 13.09.07 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам по заявке №2007612956 от 17.07.2007 / Х. Т. Туранов, Е. Н. Тимухина, Д. В. Волков.

в других изданиях:

6. Волков Д. В. Исследование влияние уклона пути на натяжения в элементах креплений груза при движении поезда по кривому участку [Текст] / Д. В. Волков // Материалы Междунар. научн.практич. конф. «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России». Екатеринбург : УрГУПС, 2006. С. 301302.

7. Волков Д. В. Результаты вычислительных экспериментов по определению натяжений в креплениях груза при движении поезда по кривому участку [Текст] / Д. В. Волков, Х. А. Сарсенов // Материалы Междунар. научн.практич. конф. «Наука, инновации и образование: актуальные проблемы развития транспортного комплекса России». Екатеринбург : УрГУПС, 2006. С. 300301.

8. Волков Д. В. Результаты вычислительных экспериментов по определению перемещений и натяжений в элементах креплений груза с учетом колебаний боковой качки и галопирования вагона с грузом [Текст] // Труды Седьмой научн.практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2006. С. VI 68.

9. Волков Д. В. Моделирование системы «путьвагон крепле-ниегруз» при движении подвижного состава на спуск [Текст] / Х. Т. Туранов, Д. В. Волков // Труды Седьмой научн.практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2006. С. VI 2325.

10. Волков Д. В. Результаты вычислительных экспериментов по оценке совместного влияния углового ускорения от боковой качки и галопирования вагона с грузом на перемещения груза и натяжения гибких элементов креплений [Текст] / Х. Т. Туранов, С. А. Ситников, Д. В. Волков // Материалы IV Всерос. научн.-техн. конф. «Политранспортные системы (Транспортные системы Сибири)». В 2-х частях. Ч. I. Красноярск : КГТУ, 2006. С. 288298.

11. Волков Д. В. Основные виды продольных сил, воспринимаемых гибкими упругими элементами креплений груза [Текст] / Х. Т. Туранов, Д. В. Волков, О. Ю. Чуйкова // Труды Восьмой научн.практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2007. С. IX 6367.

12. Волков Д. В. Определение натяжения в креплениях груза с несимметричным размещением центра масс [Текст] / Е. Н. Тимухина, С. А. Ситников, Д. В. Волков // Труды Девятой научн.практич. конф. «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2008. С. VII 4245.

13. Волков Д. В. Аналитическое обоснование технологии несимметричного размещёния груза на вагоне при воздействии пространственной системы сил [Текст] / Е. Н. Тимухина, А. Л. Рыков, Д. В. Волков // Труды Всероссийской научнопрактич. Конф. «Транспорт–2011». Ростов-на-Дону : РГУПС, 2011. – С. 280–282.

ВОЛКОВ ДЕНИС ВЛАДИМИРОВИЧ

ОСОБЕННОСТИ КРЕПЛЕНИЯ ГРУЗА

СО СМЕЩЕННЫМ ЦЕНТРОМ ТЯЖЕСТИ ВДОЛЬ ВАГОНА

Специальность 05.22.08 Управление процессами перевозок

Подписано в печать ________2012 г. Формат 60*81 1/16.

Бумага офсетная. Усл.-печ.л. _____. Тираж 100. Заказ №_______

Издательство УрГУПС

620034, Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

rio@usurt.ru



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.