Дослідження питань міцності та подовження терміну служби несучих конструкцій тягового та моторвагонного рухомого складу залізниць України

Loading...
Thumbnail Image
Date
2015
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ООО «Подвижной состав», Харьков
Abstract
UK: На залізницях України понад 85% одиниць тягового та моторвагонного рухомого складу, що знаходяться в експлуатації, працюють за межами призначеного (20-25 років від побудови) терміну експлуатації. Для вирішення питання подовження терміну експлуатації одиниць тягового та моторвагонного рухомого складу, що знаходяться в експлуатації за межами призначеного терміну експлуатації визначення спеціалістами ДНУЗТа було розроблено відповідний комплекс науково-дослідних робіт. Ці роботи, як показав досвід, виявилися спроможними забезпечити продовження терміну експлуатації рухомого складу навіть до 50 років від побудови. При визначенні термінів подовження експлуатації застосовувалися різні методики, а для забезпечення безпечної експлуатації одиниць рухомого складу, в межах подовженого терміну, розроблялися технічні рішення відповідних заходів, які повинні виконуватися під час проведення оглядів стану несучих конструкцій та ремонтів та оглядів стану несучих конструкцій. Проведення цих робіт повинно було сприяти поступовій заміні застарілих одиниць рухомого складу на нові при умові забезпечення замовлень на перевезення пасажирів та вантажів. Мета роботи полягає в розробці методології робіт, яка як в Україні, так і в Росії складається з наступного: оцінка динамічних якостей рухомого складу й експлуатаційної навантаженості основних несучих конструкцій рам візків і кузовів одиниць рухомого складу шляхом проведення динамічних ходових і динамічних міцносних випробувань; експериментальна оцінка границі витривалості рам візків при проведенні їх стендових вібраційних випробувань ( у зв'язку з відсутністю можливості визначення ідентичних характеристик для кузова, шляхом проведення їх ресурсних випробувань із доведенням до руйнування, ухвалене рішення такі випробування проводити тільки для рам візків); оцінка міцносних якостей несучих конструкцій кузова й рам візків з використанням методу скінчених елементів. Результати: Розроблені методики було апробовано на певній кількості одиниць тягового та моторвагонного рухомого складу під час проведення робіт з продовження терміну їх служби в межах до 50 років. Результати цих робіт показали реалізуємість розроблених основних положень та документів щодо забезпечення безпечної експлуатації одиниць рухомого складу в межах подовженого терміну експлуатації. Наукова новизна: До елементів наукової новизни слід віднести те, що в роботі показано, як в залежності від різних обставин буде можливим застосувати різні методики для вирішування питань подовження призначеного терміну експлуатації одиниць рухомого складу. Практична значимість: Завдяки розробленим методикам було забезпечено безпечність експлуатації одиниць рухомого складу за межами призначеного терміну служби і таким чином вирішено питання забезпечення потреб у пасажирських та вантажних перевезеннях, але ж за цей час не було вирішено питання суттєвого оновлення парку рухомого складу залізниць України. Висновки: Під час вирішування питань подовження призначеного терміну експлуатації можуть бути використані різні методики, але ж обов’ковими етапами мають буті ті, які визначені в методології проведення цих робіт.
RU: На железных дорогах Украины свыше 85% единиц тягового и моторвагонного подвижного состава, находящиеся в эксплуатации, работают за пределами назначенного (20-25 лет от построения) термина эксплуатации. Для решения вопроса продления срока эксплуатации единиц тягового и моторвагонного подвижного состава, которые находятся в эксплуатации за пределами назначенного срока эксплуатации специалистами ДНУЖТа был разработан соответствующий комплекс научно-исследовательских работ. Эти работы, как показал опыт, оказались способными обеспечить продление срока эксплуатации подвижного состава до 50 лет от построения. При определении сроков продления эксплуатации применялись разные методики, а для обеспечения безопасной эксплуатации единиц подвижного состава, в пределах продленного срока, разрабатывались технические решения соответствующих мероприятий, которые должны выполняться во время проведения обследований состояния несущих конструкций и ремонтов. Проведение этих работ должно было способствовать постепенной замене устаревших единиц подвижного состава на новые при условии обеспечения потребностей в перевозках пассажиров и грузов. Цель работы заключается в разработке методологии работ, которая как в Украине, так и в России состоит из следующего: оценка динамических качеств подвижного состава и эксплуатационной нагруженности основных несущих конструкций рам тележек и кузовов единиц подвижного состава путем проведения динамических ходовых и динамических прочностных испытаний; экспериментальная оценка предела выносливости рам тележек при проведении их стендовых вибрационных испытаний ( в связи с отсутствием возможности определения идентичных характеристик для кузова, путем проведения их ресурсных испытаний с доведением к разрушению, принятое решение такие испытания проводить только для рам тележек); оценка прочностных качеств несущих конструкций кузова и рам тележек с использованием метода конечных элементов. Результаты: Разработанные методики было апробировано на определенном количестве единиц тягового и моторвагонного подвижного состава во время проведения работ по продлению срока их службы в пределах до 50 лет. Результаты этих работ показали реализуемость разработанных основных положений и документов относительно обеспечения безопасной эксплуатации единиц подвижного состава в пределах удлиненного срока эксплуатации. Научная новизна: К элементам научной новизны следует отнести то, что в работе показано, как в зависимости от разных обстоятельств будет возможным применить разные методики для решения вопросов удлинения назначенного срока эксплуатации единиц подвижного состава. Практическая значимость: Благодаря разработанным методикам была обеспечена безопасность эксплуатации единиц подвижного состава за пределами назначенного срока службы и таким образом решены вопросы обеспечения потребностей в пассажирских и грузовых перевозках, но к сожалению за это время не были решены вопросы существенного обновления парка подвижного состава железных дорог Украины. Выводы: При решении вопросов продления назначенного срока эксплуатации могут быть использованы разные методики, но при этом обязательными должны быть те, которые определены в методологии проведения этих работ.
EN:The railways of Ukraine more than 85% of the traction unit and multiple units in service, work outside the designated (20-25 years of construction), the term of exploitation. To address the issue of extending the life of the traction unit and multiple units that are operating outside of the designated lifetime DNUZhTa experts developed an appropriate set of scientific research. These works, as experience has shown, have been able to secure the extension of the life of the rolling stock of 50 years of construction. The timing of the extension of operation used different methods, and to ensure safe operation of rolling stock units, within the extended deadline, to develop technical solutions related activities to be carried out during the surveys of load-bearing structures and repairs. Carrying out this work was to contribute to the gradual replacement of obsolete units of rolling stock provided that the new requirements for the carriage of passengers and cargo. The purpose of the work is to develop a methodology of work, which in Ukraine and in Russia consists of the following: Evaluation of the dynamic qualities of the rolling stock and loading of operational bases-tion bearing structures bogie frames and bodies of units of rolling stock by the dynamic of the conducted-running and dynamic strength tests; Experimental evaluation of fatigue limit bogie frames during their vibration test bench (in the absence of the possibility of determining the characteristics identical to the body, through their endurance tests with bringing destruction, the decision to carry out such tests only for bogie frames); Evaluation of strength properties of bearing structures of the body and bogie frames using the finite element method. Results: The developed method was tested on a number of traction units and multiple units during the work on the extension of their service life of up to 50 years. The results of these studies demonstrated the feasibility of the developed basic provisions and documents concerning the safe operation of rolling stock units within the extended period of operation. Scientific novelty: The elements of scientific novelty include the fact that the work shows how, depending on various circumstances, it will be possible to apply different methods to address lengthening the life of the designated units of rolling stock. Practical value: Because of the developed methods was to ensure the safety of the rolling stock operating units outside of its service life, and thus meet the needs of reshenі questions in passenger and freight traffic, but unfortunately during this time have not been resolved issues of substantial renewal of the rolling stock for railways of Ukraine.
Description
В. Горобець: ORCID 0000-0002-6537-7461
Keywords
одиниці рухомого складу, терміни експлуатації, міцність, напруження, деформації, втома, несучі конструкції, единицы подвижного состава, сроки эксплуатации, прочность, напряжения, деформации, усталость, несущие конструкции, units of rolling stock, the operating life, strength, stress, strain, fatigue, load-bearing structures, КБМ, ГНДЛ ДМРС, КБЖД
Citation
Горобець, В. Л. Дослідження питань міцності та подовження терміну служби несучих конструкцій тягового та моторвагонного рухомого складу залізниць України: [препринт] / В. Л. Горобець, О. М. Бондарєв // Локомотив-інформ. — 2015. — № 9—10 (111—112). — С. 4—11.
Горобець В. Л., Бондарєв О. М. Дослідження питань міцності та подовження терміну служби несучих конструкцій тягового та моторвагонного рухомого складу залізниць України. Локомотив-інформ. 2015. № 9–10 (111–112). С. 4–11.