Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона




НазваниеПрименение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона
Дата конвертации30.04.2013
Размер34 Kb.
ТипДокументы
ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ В АВТОСЦЕПНОМ УСТРОЙСТВЕ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

В.В. Говоров

Брянский государственный технический университет 241035, г. Брянск, бул. 50-летия Октября, 7. E-mail: v-Tigra@yandex.ru


Существует много различных конструкций амортизаторов удара автосцепного устройства железнодорожного вагона, и у всех есть свои достоинства и недостатки. Фрикционные аппараты дают различные значения силы удара при одинаковых повторных экспериментах, также они требуют приработки. В резинометаллических амортизаторах силовая характеристика может меняться с течением времени из-за старения резины, а также под влиянием различного рода механических факторов. Гидравлические поглощающие аппараты также чувствительны к внешним условиям. Так как гидроамортизатор представляет изделие высокой точности, то затраты на его производство гораздо больше, чем на фрикционные и полимерные амортизаторы удара. Эластомерные аппараты обладают такими же недостатками, как и гидроамортизаторы. Таким образом, актуальным является вопрос создания простого амортизатора удара автосцепного устройства, который будет прост в эксплуатации и лишен большинства вышеперечисленных недостатков [1].

В последнее время широкое применение получили полиэфирные термоэластопласты (ТЭП), которые подвергаются большим упругим деформациям, при этом они не восприимчивы к концентраторам напряжений. Также они могут подвергаться переработке, что имеет большое значение для охраны окружающей среды. ТЭП марки Хайтрел 5556 является одним из представителей данной группы материалов, поэтому он был выбран в качестве объекта исследования.

На основе понятий гиперупругости (1) была разработана математическая модель материала [2,3].



((1)

где, - тензор напряжений,

- тензор деформации,

- плотность энергии деформации,

- упругий потенциал, отнесенный к единице объема недеформированного тела

Для проверки адекватности математической модели материала были изготовлены образцы, и проведен ряд статических испытаний полимерных элементов различной формы. Испытания приводились в лаборатории кафедры ДПМ БГТУ на прессе ПММ-250. Проводилось семь прожатий элемента, после которых происходила запись силовой характеристики.

На рисунке 1 показана силовая характеристика полимерного образца.



Рисунок 1 - Статическая характеристика полимерного образца

Расхождение расчетных и экспериментальных силовых характеристик составило от 1,5 % – 5,36 %, что говорит о правильности разработанной модели (рис. 2).



Рисунок 2 - Сравнение силовых характеристик образца №5, полученных:

1 – экспериментальным путем;

2 – расчетным путем

На стенде-горке ПК БСЗ-БИТМ были проведены динамические испытания комплекта полимерные элементов из Хайтрела 5556 общей высотой 386 мм.

В программном пакете MSC.Marс 2008 были просчитаны силовые характеристики полимерных элементов для поглощающего аппарата

Проведена проработка конструкции амортизатора удара (рис. 3). Аппарат состоит из корпуса 1, крышки 2, полимерных элементов 3, промежуточных пластин 4, направляющей 5, болтов 6, нажимной крышки 7.



Рисунок 3 – Поглощающий аппарат АПГ-115

Был выбран оптимальный размер полимерного элемента, который обеспечивал требуемую энергоемкость при допустимой деформации элемента.


В программном пакете MSC.Marс 2008 были проведены расчеты на прочность элементов конструкции аппарата. По результатам расчета было установлено, что эквивалентные напряжения в корпусе аппарата не превышают условный предел текучести равный 550 МПа для стали 18ХГТ, из которой предполагается изготавливать корпус аппарата АПГ-115.

При моделировании сертификационных соударений вагонов были получены следующие показатели поглощающего аппарата:

  • Максимальная сила – 2,63 МН;

  • Конструктивный ход аппарата – 115 мм;

  • Номинальная энергоемкость – 75 кДж;

  • Максимальная энергоемкость – 93 кДж.

Таким образом разработанный аппарат соответствует классу Т1 и может быть рекомендован к внедрению на железнодорожном транспорте.


Список литературы


1. В.В. Коломийченко. Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава/ В.В. Коломийченко, Н.А. Костина, В.Д. Прохоренков, В.И. Беляев - М.: Транспорт, 1991 – 232 с.: ил., табл.

2. К.Ф. Черных. Нелинейная теория упругости в машиностроительных расчетах / К.Ф. Черных. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1986. – 336 с. ил.

3. Дж. Оден. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред / Дж. Оден - М. «Мир», 1972. – 463 с.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconРасчет напряженно-деформированного состояния надрессорной балки тележки грузового вагона Ю. А. Иванова, Н. С. Отрадных
А. В. Бородин, Н. В. Ковалева, Д. В. Тарута, юа. Иванова Опорные узлы подвижного состава комбинированного нагружения

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconСтроительный рынок современных материалов и технологий – системный подход к анализу и развитию
Апреля 2008 года в Киеве проводится очередная V (юбилейная) научно-техническая конференция Производство и применение композиционных...

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconТема 1 Строение и свойства вещества 6
Тема 6 Применение полупроводниковых материалов для изготовления современных полупроводниковых приборов 41

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconУчебно-методический комплекс применение современных средств криминалистической техники в расследовании преступлений специальность 030501. 65 «Юриспруденция»
Применение современных средств криминалистической техники в расследовании преступлений

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconСверхпроводники и применение сверхпроводников
В данном реферате речь пойдет о том, почему так происходит и каково применение сверхпроводимых материалов в нашей жизни

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона icon1 Теоретические основы повышения эффективности использования грузового автотранспорта 8
Проблемы и пути повышения эффективности использования грузового автотранспорта 21

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconЭлектронные вычислительные средства
Сочетание в одном устройстве специализированного аппаратного обеспечения и возможности быстрой субмиллисекундной репрограммируемости...

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconПрименение магнезиально-шунгитовых строительных материалов для обеспечения электромагнитной
Показания к применению защитных экранирующих материалов в строительстве объектов и жилья

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconПолучение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации
Специальность 05. 27. 06 – Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

Применение современных материалов в автосцепном устройстве грузового вагона iconФгоу спо чтотиб пм 1 Участие в проектировании зданий и сооружений Раздел 3 Применение и подбор строительных материалов, изделий и конструкций
Назначение, классификация и свойства вяжущих материалов. Виды минеральных вяжущих


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница