ДО ПИТАННЯ МІНІМІЗАЦІЇ КОНТАКТНИХ НАПРУЖЕНЬ У ПІДШИПНИКАХ БУКС ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ
DOI:
https://doi.org/10.18664/1994-7852.214.2025.351914Ключові слова:
вантажний вагон, буксовий вузол, циліндричні підшипники, тіла кочення, контактні напруження, скінченні елементиАнотація
У статті викладено результати дослідження напружено-деформованого стану циліндричних роликових підшипників буксових вузлів вантажних вагонів. Для розрахунків використовували методи механіки деформованого твердого тіла, реалізовані за допомогою методу скінченних елементів. Розмір сітки скінченних елементів у зоні контакту ролика та доріжок кілець вибрано за допомогою графоаналітичного методу. Для врахування складної форми елементів буксових вузлів і збільшення точності розрахунків використовували тетраедри з криволінійною формою ребер.
У розрахунках ураховано найбільш несприятливий варіант завантаження корпусу: сумісна дія вертикального статичного та динамічного навантаження. Зазначені навантаження моделювали через прикладення сили до верхніх приливів корпусу букси у вузлах.
Розподілення напружень уздовж твірної ролика має відносно нестабільний характер, причому в зоні переходу від твірної до торця ролика спостерігають різке збільшення напружень («крайковий» ефект).
Модернізація сталевого корпусу букси зі зміненою конструкцію опорної поверхні, де була розташована полімерна прокладка, дала змогу зменшити максимальні контактні напруження на 20 %.
Посилання
Martynov I. E., Trufanova A. V., Safronov O. M. Axlebox roller bearings for railway vehicles: design and calculations: monograph. Kremenchug, 2022. 147 р. 2. Мартынов И. Э. Анализ опыта эксплуатации цилиндрических роликоподшипников букс грузовых вагонов. Вісник Східноукраїнського державного університету. 2000. № 5 (27). С. 157-159.
Гайдамака А. В. Надійність циліндричних роликопідшипників букс вагонів і локомотивів. Зб. наук. праць Укр. держ. акад. залізнич. трансп. Харків: УкрДАЗТ, 2013. Вип. 139. С. 103-111.
Цюренко В. Н., Петров В. А. Надежность роликовых подшипников в буксах вагонов. Москва: Транспорт, 1982. 96 с.
До питання забезпечення працездатності буксових вузлів вантажних вагонів / І. Е. Maртинов, А. В. Труфанова, В. О. Шовкун та ін. Комунальне господарство міст. Науковотехнічний збірник. Серія: Технічні науки та архітектура. 2024. Т. 4, вип. 185. С. 228-234.
Пути повышения безопасности движения в вагонном хозяйстве / В. Н. Самсонкин, Н. Е. Вещева, А. В. Труфанова, А. Ф. Гаврилюк. Восточноукраинский журнал передовых технологий. 2003. № 5. С. 30-32.
Прилепов Н. Н., Петров В. А. Что показал анализ отказов подшипников качения. Железнодорожный транспорт. 1976. № 4. С. 55-57.
Цюренко В. Н. Опыт эксплуатации вагонов с буксовыми узлами на подшипниках качения. Труды ВНИИЖТ. Москва, 1982. Вып. 654. С. 4-26.
Шавшишвили А. Д. Анализ опыта эксплуатации вагонных букс с роликовыми подшипниками. Межвуз. темат. сб. / Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта. Ростов-на-Дону, 1982. № 167. С. 13-18.
Мартинов І. Е., Труфанова А. В., Ільчишин В. М. До питання оцінки надійності буксових вузлів критих вантажних вагонів. Зб. наук. праць Укр. держ. акад. залізнич. трансп. Харків: УкрДАЗТ, 2013. Вип. 143. С. 69-74.
Андриевский В. Г. Буксовый роликоподшипник повышенной надежности. Залізничний транспорт України. 1998. № 1. С. 62-65.
Мартинов І. Е. До питання оцінки надійності буксових вузлів критих універсальних вагонів. Зб. наук. праць Укр. держ. акад. залізнич. трансп. Харків: УкрДАЗТ, 2014. Вип. 143. С. 69–74.
Аширбаев Г. К., Утепова А. У., Аширбаева И. А. Повышение надежности буксовых узлов колесных пар железнодорожных вагонов. Вестник КазАТК. 2021. № 2 (117). С. 7-12.
Analysis of failures of bearings of axle box unit with polyamide cages and prospects of increasing their service life / D. V. Butorin, N. G. Filippenko, A. V. Livshits, S. I. Popov. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, International Conference on Transport and Infrastructure of the Siberian Region (SibTrans-2019). 2019. Vol. 760. P. 1-10.
Failures of bearings and axles in railway freight wagons / V. Gerdun, T. Sedmak, V. Sinkovec, I. Kovse, B. Cene. Engineering Failure Analysis. 2007. Vol. 14(5). P. 884-894.
Hermnio M. Analysis of failures of rolling stock railways rolling bearings. Fernandes Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Dissertation in Mestrado Integrado em Engenharia Mecanica. 2017. 107 р.
Корпус буксы из алюминиевого сплава / Н. А. Буше, О. М. Савчук, В. В. Новиков и др. Ж.-д. трансп. 1981. № 10. С. 53–55.
Савчук О. М. Влияние упругости корпуса буксы на работу подшипников. Динамика механических систем: сб. науч. тр. ин-та техн. механики АН Украины. Киев, 1983. С. 139–148.
Опыт эксплуатации роликовых буксовых узлов с корпусами из алюминиевого сплава / В. В. Копытько, С. Г. Иванов, О. М. Савчук и др. Вестник ВНИИЖТа. 1992. № 5. С. 45–47.
Перель Л. Я. Подшипники качения. Справочник. Москва: Машиностроение, 1983. 543 с.
Hertz H. Veber die Beruhrung fester elastischer Korper. Gesamelte Werke. Leipzing, 1895.
Савчук О. М. Теоретическое исследование нагруженности роликов в подшипниках буксовых узлов подвижного состава. Проблемы механики железнодорожного транспорта: тезисы докладов Международной всесоюзной конференции. Днепропетровск, 1980. С. 127.
Галлагер Р. Метод конечных элементов. Москва: Мир, 1984. 428 с.
Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Москва: Мир, 1975. 541 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
