Том 84, № 1 (2025)

Введение. Необходимость совершенствования способов размещения и крепления грузов на подвижном составе обусловлена постоянным расширением ассортимента перевозимых грузов, увеличением максимальных скоростей движения грузовых поездов, а также разработкой и внедрением в перевозочный процесс новых конструкций грузовых вагонов. Предлагаются новые конструкции устройств для крепления грузов, в том числе длинномерных. При этом принятые в практике перевозок методы расчета схем погрузки и крепления грузов не позволяют сделать вывод о надежности таких нестандартных устройств и их удерживающих свойств.

Материалы и методы. Выполнено исследование напряженно-деформированного состояния, разработанного авторами удерживающего устройства для фиксации арочного длинномерного груза на железнодорожном подвижном составе. Нагрузки, действующие на устройство в продольном и поперечном направлениях, определены аналитическим способом.

Результаты. Получены значения нормальных, эквивалентных (по Мизесу) напряжений и деформаций разработанной конструкции при самых неблагоприятных условиях ее нагружения.

Обсуждение и заключение. Результаты полученных на основе конечно-элементного анализа расчетов позволили выработать рекомендации по применению предлагаемой конструкции для фиксации рассматриваемого длинномерного груза от опрокидывания и поступательных перемещений в продольном и поперечном направлениях.

Введение. Помимо обеспечения надёжности и безопасности особое внимание при разработке конструкции стрелочных устройств должно быть уделено удовлетворению требований к скорости движения железнодорожного подвижного состава на ответственных направлениях. Конструктивные решения стрелочного хозяйства определяются показателями динамики подвижного состава при движении железнодорожных экипажей по пути. По мнению автора, методы проектирования стрелочных кривых не отвечают современным требованиям к скорости подвижного состава. Целью данной статьи является разработка новых подходов к проектированию стрелочных кривых.

Материалы и методы. Использованы методы анализа динамико-кинематических параметров стрелочных кривых, применяемых в конструкциях стрелочных переводов. При проведении испытаний стрелочных переводов применены тензометрические методы получения исследуемых параметров.

Результаты. Выполнен анализ методов проектирования стрелочных кривых. Выполнены эксплуатационные испытания стрелочного перевода с улучшенными динамико-кинематическими характеристиками. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности усовершенствования методики проектирования стрелочных кривых, эффективности применения геометрических схем стрелочных переводов с касательной геометрией.

Обсуждение и заключение. Сравнительные эксплуатационные испытания стрелочных переводов с предлагаемыми в работе касательной и секущей формами стрелочной кривой показывают, что срок службы криволинейных остряков увеличился. Целесообразно провести аналогичные испытания и с другими марками стрелочных переводов. Учитывая результаты испытаний и расчетов, следующим этапом планируется рассмотреть вопрос по корректировке методик проектирования стрелочной продукции, в особенности для высокоскоростного движения.

Введение. При проектировании упругих клемм промежуточных рельсовых скреплений проводится оценка их прочностных характеристик. В современных условиях этот вопрос решается моделированием на основе метода конечных элементов. Для получения достоверных результатов расчёта проводится верификация конечно-элементной модели. Целью статьи является моделирование упругой клеммы Skl 14 промежуточного рельсового скрепления W30, а также верификация полученных результатов путем тензометрирования клеммы при статическом нагружении на стенде.

Материалы и методы. Для моделирования напряженно-деформированного состояния упругой клеммы Skl 14 разработана конечно-элементная модель клеммы, которая включает 450 000 элементов типа «тетраэдр» размером 1 мм и 90 000 узлов. Для проведения верификации разработанной модели и результатов расчета проведены лабораторные испытания натурной клеммы с определением напряжений кручения и изгиба методом тензометрирования. Датчики базой l = 5 мм для регистрации касательных напряжений от кручения наклеивались под углом 45º на диаметрально противоположных участках прутка на внешнем и внутреннем радиусах в зонах технологических перегибов упругой клеммы. Для регистрации изгибных напряжений датчики наклеивали в верхней части наружных поперечных участков упругой клеммы.

Результаты. Выполнена виртуальная и экспериментальная тарировка упругой клеммы. Расчетным путем определены напряжения кручения, изгиба и эквивалентные. Показано, что наиболее высокий уровень эквивалентных напряжений наблюдается в зонах технологических перегибов. Выполнен сравнительный анализ расчетных и экспериментальных значений напряжений в контрольных точках.

Обсуждение и заключение. Средняя величина расхождений по 13 контрольным точкам составила 10,1 %. Это позволяет сделать вывод, что разработанная конечно-элементная модель упругой клеммы Skl 14 с достаточной для практического применения точностью может использоваться для определения ее напряженно-деформированного состояния, уровни напряжений могут стать эталонами при разработке новых конструкций клемм. Исследования напряженно-деформированного состояния упругих клемм целесообразно продолжить в условиях эксплуатации с определением влияния скорости движения, осевой нагрузки, конструкции экипажных частей, состояния колесных пар и состояния поверхности катания рельсов, а также с использованием примененной методики анализа.