ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 629.7

Техническая механика, 2015, 2, 79 - 89

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЭКИПАЖА И ПУТИ С УЧЕТОМ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ СИЛ ПО ПЯТНАМ КОНТАКТА

В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева

      Цель работы заключалась в разработке математической модели взаимодействия железнодорожного экипажа и пути с учетом распределения контактных сил пары «колесо–рельс» по пятнам контакта. Применялись методы математического и компьютерного моделирования, теории колебаний. В статье представлена пространственная математическая модель взаимодействия железнодорожного экипажа и пути. Предложен приближенный способ решения задачи взаимодействия колеса и рельса с определением положения и размеров неэллиптических контактных пятен, в том числе при конформном контакте, и распределения по ним нормальных и касательных сил взаимодействия. Выполнен сравнительный анализ результатов контактного взаимодействия пары «колесо–рельс», полученных с использованием разработанной модели при расчетах вписывания груженого грузового вагона, оборудованного колесами с разным профилем ободьев, в круговую кривую радиуса 300 м. Сделан вывод о том, что предложенный в данной работе способ решения пространственной задачи взаимодействия пары «колесо–рельс» дает возможность определять параметры пятен контакта различной конфигурации и распределение по ним контактных сил, что позволяет использовать его при расчетах динамических качеств и износа колес железнодорожных экипажей, оборудованных колесами, имеющими как конформный, так и неконформный контакт с рельсами.

Математическая модель, контакт колеса и рельса, распределенные силы взаимодействия по контактным пятнам.

1. Комплексная модернизация ходовых частей грузовых вагонов / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И.Ю. Малышева, И. А. Мащенко, С. С. Пасичник // Вагонный парк. – 2007. – № 2. – С. 18 – 22.

2. Kalker J. J. Some New Results in Rolling Contact / J. J. Kalker, J. Piotrowski // Vehicle System Dynamics. – 1989. – V. 18. – P. 223 – 242.

3. Hertz H. Gesammelte Werke. V. 1 / H. Hertz. – Leipzig, 1895. – 155 s.

4. Guidelines to Best Practices for Heavy Haul Railway Operations : Wheel and Rail Interface Issues. – USA : International Heavy Haul Association, 2001. – 482 p.

5. Языков В. Н. Применение модели негерцевского контакта колеса с рельсом для оценки динамических качеств грузового тепловоза : автореф. дис. на соискание учен. степени канд. техн. наук : спец. 05.22.07 – Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация / Языков Владислав Николаевич. – Брянск, 2004. – 21 с.

6. Ushkalov V. F. The Creep Force Model for Different Conditions of Wheel-Rail Rolling Contact / V. F. Ushkalov, A. I. Alexandrov // Rail Transportation : Winter Annual Meeting of the American Society of Mechanical Engineers. – New York, 1989. – P. 189 – 196.

7. Ушкалов В. Ф. Влияние угла наклона рабочей части гребня неизношенного колеса комплексно модерни- зированной тележки грузового вагона на износ колес / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева // Техническая механика. – 2014. – № 3. – С. 23 – 27.

8. Обновление парка грузовых железнодорожных вагонов с повышением эксплуатационных качеств и увеличением ресурса ходовых частей / В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева, И. А. Мащенко, Л. Г. Лапина, С. С. Пасичник, И. В. Подъельников, Н. В. Безрукавый // Техническая механика. – 2013. – № 4. – С. 136 – 145.

Copyright (©) 2015 В. Ф. Ушкалов, Т. Ф. Мокрий, И. Ю. Малышева

Copyright © 2014-2018 Техническая механика