Geležinkelio vagono aširačio rato su iščiuoža sąveikos su bėgiu tyrimas

Abstract

Bėgių defektų atsiradimo priežastys gali būti įvairios: tai klimato sąlygos, vėžės išplatėjimas, grunto dinamika, eksploatacinis amžius, kontaktinis nuovargis ir t.t. Atlikus mokslinių darbų analizę, galima teigti, kad kiekvienas viršutinės kelio konstrukcijos elementas ir riedmenų konstrukcija įtakoja geležinkelio kelio ilgaamžiškumą ir norimą eksploatavimo lygį. Bėgiai tiesiogiai sąveikauja su geležinkelių vagonų ratais. Esant pažaidoms ratuose ar bėgiuose jų kontakto zonoje susidaro normaliniai įtempiai, atsiranda kontaktinės jėgos, kurios iš rato perduodamas bėgiui ir atvirkščiai. Kontaktinių jėgų dydis tiesiogiai priklauso nuo apkrovos. Dėl šių jėgų poveikio susidaro defektai aširačių ratuose arba bėgiuose. Todėl būtina, nagrinėti įvairių kelio bei riedmenų konstrukcijos elementų sąveiką, ieškoti jų gerinimo variantų. Besivystant programinės įrangos technologijoms, galima gauti tikslesnius skaičiavimų rezultatus. Naudojant baigtinių elementų metodus, galima tiksliau aprašyti kontakte vykstančius procesus. Atlikti, vertikalioje plokštumoje, judančio geležinkelių traukinio rato ir kelio sąveikos dinamikos tyrimai. Geležinkelių aširačio rato–bėgio kontaktas nagrinėjamas kaip tampri dviejų plokščių kūnų sąveika. Sukurtas BE modelis nagrinėja smūgio metu, rato–bėgio kontakto zonoje veikiančias jėgas. Smūgio jėgos kitimas vertinamas kaip laiko funkcija.

The causes of defect appearance on rail can be different: climate conditions, track gauge widening, soil dynamics, operational age, contact weariness and etc. After analysis of scientific works, it can be said that each upper track structure element and rolling stock structure influences track longevity and desired level of operating. Rails directly interact with the rolling stock. In case of damage in the wheels or rails, normal stresses are formed in the contact zone, contact forces, that are transferred from the wheel rail and vice versa, appear. The size of contact forces depend on the load. Due to the effect of these forces, defects in axles of the wheels or rails form. Therefore it is necessary to examine the interaction between different road and rolling stock construction elements, search for their improvement options. As software technologies develop, it is possible to get calculation results that are more accurate. By using Finite element me thods, contact processes can be described more precisely. A moving railway train wheel and the road dynamic studies, in the vertical plane, were performed. Railway wheelset wheel – rail contact is examined as an elastic interaction of two flat bodies. The created BE model examines the forces acting in wheel–rail contact zone the during the impact. Impact strength variation is considered as a function of time.