За абеткою
А Б В Г Ґ Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я A B C D F G H I J K L M N O P R S U W Z

Сергій Мямлін » Удосконалення конструкцій рухомого складу вузької колії

[додати інший файл чи обкладинку цього твору] [додати цей твір до вибраного]

Удосконалення конструкцій рухомого складу вузької колії

Сергій Мямлін

Дисертація


Написано:	2021 року

Розділ:	Наукова

Твір додано:	24.10.2024

Твір змінено:	24.10.2024

Завантажити:	pdf ^див. (22.8 МБ)

Опис:	Мямлін С.С. Удосконалення конструкцій рухомого складу вузької колії. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за фахом 05.22.07 – «Рухомий склад залізниць і тяга поїздів» (273 – Залізничний транспорт). – Український державний університет залізничного транспорту, Харків, 2021. Дисертаційна робота є завершеною науковою працею, яка містить отримані автором науково обґрунтовані результати досліджень. У дисертаційній роботі вирішено актуальне наукове завдання з удосконалення конструкцій рухомого складу вузької колії. В роботі проаналізовано конструкції наявного рухомого складу вузькоколійних залізниць та визначено його незадовільний технічний стан, що унеможливлює його подальше використання як у пасажирському, так і у вантажному русі. Це підтверджує актуальність даного дисертаційного дослідження, а з урахуванням перспектив розвитку вузькоколійних залізниць у гірській місцевості Заходу України та реальної можливості поєднання мережі залізниць вузької колії нашої держави з аналогічними залізницями Центральної та Східної Європи робить даний напрямок розвитку залізничного транспорту одним з пріоритетних та найбільш ефективних з точки зору економічного розвитку прикордонних територій та комплексної інтеграції національних залізниць до європейської транспортної системи. Розроблено розрахункову схему та сформовано математичну модель просторових коливань чотиривісного пасажирського вагону. Вагон представлено, як систему твердих тіл, що пов’язані між собою пружно- в’язкими зв’язками. Математичну модель розроблено з урахуванням особливостей перевезень на туристичних маршрутах гірськими ділянками колії. Математична модель являє собою систему нелінійних диференційних рівнянь 100-ого порядку та враховує особливості пружної взаємодії між вагонами у 3 складі поїзду. Колія розглядається інерційною та пружно-в’язкою. Розроблено розрахункову схему та математичну модель просторових коливань вантажного вагону з урахуванням особливостей перевезень на гірських та рівнинних ділянках колії. Вантажний вагон розглядається у чотиривісному виконанні, як система твердих тіл з урахуванням міжелементних зв’язків. Математична модель представляє собою систему нелінійних диференційних рівнянь 116-ого порядку та враховує особливості взаємодії колеса та рейки. Для моделювання вимушених коливань, як пасажирського, так і вантажного вагону застосовуються нерівності рейкової колії у вертикальному та горизонтальному поперечному напрямку. Нерівності рейок отримано в результаті експериментальних досліджень на магістральних ділянках залізниць з послідуючим отриманням статистичних характеристик цих нерівностей при моделюванні вимушених коливань рухомого складу вузької колії. Підготовлено вихідні дані для проведення теоретичних досліджень динаміки рухомого складу вузької колії, що включають в себе характеристики нерівностей рейкових ниток у вертикальній та горизонтальній площині, геометричні та масові характеристики елементів рухомого складу та верхньої будови колії. Проаналізовано тенденції розвитку конструкцій вантажних вагонів вузької колії для забезпечення перевезень широкої номенклатури вантажів. Розроблено технічні рішення з реалізації сучасних конструкцій основних типів вантажних вагонів вузької колії на прикладі піввагона та платформи у чотиривісному виконанні. При розробці конструкції даних типів вантажних вагонів враховано сучасні вагонобудівні технології, що дозволили створити конструкції з урахуванням перспективних умов експлуатації. До особливостей запропонованих конструкцій вантажних вагонів відносяться оригінальні технічні рішення, як окремих вузлів, так і цілих систем. Розроблено також конструкцію двовісного візка, який має покращені характеристики у порівнянні з базовими конструкціями. 4 Розроблено технічні рішення з реалізації сучасних конструкцій пасажирських вагоні вузької колії, які враховують особливості експлуатації на гірських ділянках колії. В частині удосконалення конструкцій пасажирського рухомого складу запропоновано цілий модельний ряд вагонів, які облаштовані для комфортного здійснення туристичних перевезень та регулярних пасажирських перевезень у міжміському сполученні. До базового складу пасажирських поїздів пропонується включення вагонів першого та другого класу, вагонів буфетів та вагонів ресторанів, вагонів салонів, спальних вагонів, а також технічних вагонів. Забезпечення функціонування пасажирських вагонів передбачається за допомогою силового обладнання технічного вагону, що дозволяє зменшити кількість допоміжного обладнання на окремих вагонах. Наявність автономних систем живлення на технічному вагоні дозволяє забезпечити стабільну роботу системи опалення, кондиціонування та вентиляції повітря в залежності від пори року та створити стабільні комфортні умови не тільки під час руху поїзда, а й під час тривалих стоянок. Формування складу поїздів можливо здійснювати виходячи з призначення певного пасажирського або туристичного маршруту. При розробці конструкцій пасажирських вагонів вузької колії запропоновано технічну реалізацію двовісних візків та основних систем вагонів. Конструкція двовісних візків для пасажирських вагонів передбачає наявність двох ступенів ресорного підвішування та покращеними характеристиками з амортизації коливань. Розроблено також спеціальний вагон, який передбачає транспортування електромобілів та інших електричних транспортних засобів з підзарядкою під час перевезення. Далі в роботі виконано комплекс теоретичних досліджень динамічної навантаженості рухомого складу вузької колії з визначенням раціональних параметрів ресорного підвішування на прикладі пасажирського вагону, який рухається інерційною пружно-в’язкою колією з врахуванням вертикальних та горизонтальних нерівностей рейкових ниток у складі поїзду. До особливостей теоретичних досліджень динамічної навантаженості пасажирського вагону 5 відноситься також те, що динаміка вагону розглядається не тільки у вертикальній площині, а й з урахуванням повздовжнього навантаження та сил взаємодії у міжвагонних з’єднаннях. В результаті досліджень визначено варіанти раціональних параметрів буксового та центрального ресорного підвішування для досягнення найбільш прийнятних значень показників динаміки та безпеки руху пасажирського вагону, що реалізовано при розробці сучасних конструкцій рухомого складу вузької колії. Визначені раціональні параметри ресорного підвішування дозволяють покращити динамічні якості пасажирських вагонів на 30-70% та збільшити конструктивну швидкість. Виконано техніко-економічне обґрунтування запропонованих конструктивних рішень вагонів вузької колії, в роботі визначено вартість життєвого циклу (LCC) вантажного та пасажирського вагонів вузької колії. Вартість життєвого циклу визначається для вагона, що досліджуються, та вагона – аналога. Співставлення LCC об’єкта дослідження та аналога дозволяє оцінити порівняльну економічну ефективність, що і виконано в даній роботі. Вартість життєвого циклу вантажного вагона, конструкцію якого запропоновано автором і що досліджується, становить 941 тис. грн, що менше відповідного показника вагона-аналога на 129 тис. грн, або на 12%. Вартість життєвого циклу пасажирського вагона вузької колії, що досліджується, становить 7453 тис. грн, що менше відповідного показника вагона-аналога на 6739 тис. грн, або на 47,5%. В результаті виконаних розрахунків визначено, що термін окупності для пасажирських вагонів складе 7,8 року, а для вантажних 5,4. Крім того слід відзначити, що забезпечується також соціальний ефект, який виявляється у створенні нових робочих місць в вагонобудівній промисловості та на залізничному транспорті. Результати роботи впроваджено у виробництво на машинобудівних підприємствах та у інжинірингових компаніях, а також у навчальний процес та у наукові дослідження, про що свідчать відповідні акти впровадження. 6 Ключові слова: рухомий склад, удосконалення конструкцій, динамічні якості, вузька колія, туристичні перевезення, гірський залізничний транспорт, раціональні параметри, ресорне підвішування.

Зміст:	[натисніть, щоб розгорнути] ВСТУП 18 РОЗДІЛ 1 СТАН ПИТАННЯ. РОЗВИТОК ЗАЛІЗНИЦЬ ВУЗЬКОЇ КОЛІЇ. АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ РУХОМОГО СКЛАДУ ВУЗЬКОКОЛІЙНИХ ЗАЛІЗНИЦЬ. АНАЛІЗ НАУКОВОЇ І ТЕХНІЧНОЇ ЛІТЕРАТУРИ З УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ РУХОМОГО СКЛАДУ ЗАЛІЗНИЦЬ. 25 1.1 Дослідження стану вантажних перевезень залізницями вузької колії 25 1.1.1 Характеристика вузькоколійних залізниць 25 1.1.2 Промислове та народногосподарське використання 29 1.1.3 Розвиток вузькоколійних залізниць Закарпаття 30 1.1.4 Аналіз технічного стану рухомого складу та вузькоколійних залізниць 31 1.2 Обґрунтування використання вантажних вагонів на гірських залізницях 32 1.2.1 Проблема вузькоколійок 32 1.2.2 Розвиток вантажних перевезень 34 1.2.3 Пропозиції та рекомендації 36 1.3 Аналіз наукової і технічної літератури за напрямком дисертаційного дослідження 37 1.4 Перспективи розвитку залізничних перевезень на вузькоколійних залізницях 41 1.5 Висновки до розділу 1 42 РОЗДІЛ 2 РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ЯКОСТЕЙ РУХОМОГО СКЛАДУ ДЛЯ ЗАЛІЗНИЦЬ ВУЗЬКОЇ КОЛІЙ 44 2.1 Розробка математичної моделі просторових коливань пасажирського вагону вузької колії 44 2.2 Розробка математичної моделі просторових коливань вантажного 62 16 вагону вузької колії 2.3 Висновки до розділу 2 74 РОЗДІЛ 3 УДОСКОНАЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ РЕЙКОВИХ ЕКІПАЖІВ ДЛЯ РІЗНИХ УМОВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ 76 3.1 Дослідження конструкцій вузькоколійних вантажних вагонів та їх візків 76 3.2 Розробка конструкцій основних типів вантажних вагонів для гірських залізниць вузької колії 77 3.2.1 Конструкція розроблених вантажних вагонів колії 750 мм та візка 78 3.2.2 Проектування зварних з’єднань в конструкції вантажних вагонів колії 750 мм 111 3.3 Удосконалення конструкцій пасажирського рухомого складу вузької колії 113 3.3.1 Кузов пасажирських вагонів колії 750 мм 116 3.3.2 Візок пасажирського вагона колії 750 мм та його елементи 121 3.4 Удосконалення конструкцій самохідного рухомого складу вузької колії 133 3.5 Висновки до розділу 3 135 РОЗДІЛ 4 ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ЯКОСТЕЙ РУХОМОГО СКЛАДУ ВУЗЬКОЇ КОЛІЇ 136 4.1 Програмне забезпечення для дослідження просторових коливань рейкових екіпажів 136 4.2 Підготовка вихідних даних для проведення теоретичних досліджень 139 4.3 Моделювання нерівностей рейкових ниток залізничної колії 142 4.4 Результати математичного моделювання просторових коливань пасажирських вагонів вузької колії 143 4.5 Висновки до розділу 4 167 17 РОЗДІЛ 5 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ЗАПРОПОНОВАНИХ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ 5.1 Техніко-економічне обґрунтування впровадження сучасних конструкцій вантажних вагонів вузької колії 5.2 Техніко-економічне обґрунтування впровадження інноваційних конструкцій пасажирських вагонів вузької колії 5.3 Висновки до розділу 5 ВИСНОВКИ СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 169 174 179 181 184 Додаток А Схеми основних вузькоколійних залізниць України 217 Додаток Б Аналіз технічного стану парку рухомого складу вузькоколійних залізниць України Додаток В Аналіз конструкцій вантажного рухомого складу вузькоколійних залізниць Додаток Г Технічні рішення запропонованих конструкцій пасажирських вагонів для вузькоколійних залізниць 219 246 275 Додаток Д Список публікацій здобувача за темою дисертації та відомості про апробацію результатів дисертації Додаток Е Патенти Додаток Є Акти впровадження результатів дисертації 283 292 302

Відгуки читачів:

Поки не додано жодних відгуків до цього твору.

Тільки зареєстровані читачі можуть залишати відгуки. Будь ласка, увійдіть або зареєструйтесь спочатку.

Про сайт | Правовласникам | Мапа сайту

Авторів: 27923 Творів: 83249