Оценка трещиностойкости боковых рам тележек грузовых вагонов при проектировании
https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_1_211
Аннотация
В процессе эксплуатации периодически выявляются трещины в литых деталях тележек грузовых вагонов, угрожающие безопасности движения, что требует новых подходов к теоретической и практической оценке процесса трещинообразования в вагонных конструкциях. Особую актуальность приобретает проблема прогнозирования трещиностойкости конструкций на этапе проектирования. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования трещинообразования в литых элементах тележки с осевой нагрузкой 25 т/ось. По коэффициентам интенсивности напряжений в вершинах трещин и трещиноподобных дефектов в буксовом узле боковой рамы определены размеры и конфигурация начальных дефектов, при которых возможен рост трещин. Смоделированы и проанализированы условия раскрытия и распространения трещин. Проведены экспериментальные исследования ресурса боковых рам тележки с осевой нагрузкой 25 т/ось и сопоставлены с результатами моделирования. Предложены подходы к оценке трещиностойкости боковых рам тележек грузовых вагонов, позволяющие точнее прогнозировать возможность трещинообразования в литых элементах тележки в эксплуатации. Отдельные результаты исследований использованы при разработке новых боковых рам для тележек с осевой нагрузкой 25 т/ось.
Ключевые слова
Об авторах
Л. В. Цыганская
Акционерное общество «Научно-внедренческий центр “Вагоныˮ» (АО «НВЦ “Вагоныˮ», Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС)
Россия
Россия
Цыганская Людмила Валериевна, кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство», кандидат технических наук, доцент, заместитель генерального директора – главный конструктор НИБ
В. А. Чернов
Акционерное общество «Научно-внедренческий центр “Вагоныˮ» (АО «НВЦ “Вагоныˮ», Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС)
Россия
Россия
Чернов Владимир Александрович, кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство», исполнительный директор, доцент
Д. Г. Бейн
Акционерное общество «Научно-внедренческий центр “Вагоныˮ» (АО «НВЦ “Вагоныˮ», Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС)
Россия
Россия
Бейн Дмитрий Григорьевич, кандидат технических наук, заместитель главного конструктора НИБ, действительный член Российской академии транспорта
Список литературы
1. ГОСТ 25.506-85. Расчеты и испытания на прочность. Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении : утвержден постановлением Госстандарта СССР от 27.03.1985 N 902. – Москва : Стандартинформ, 2005. – 38 с.
2. ГОСТ 33211–2014. Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам (с Поправкой, с Изменением № 1) : утвержден приказом Росстандарта № 565-ст от 05.06.2015. – Москва : Стандартинформ, 2020. – 54 с.
3. ГОСТ 33939–2016. Детали литые тележек железнодорожных грузовых вагонов. Методы ресурсных испытаний : утвержден приказом Росстандарта от 28.03.2017 N 201-ст. – Москва : Стандартинформ, 2019. – 24 с.
4. Татаринцев, В. А. Влияние эксплуатационных факторов на циклическую трещиностойкость сталей литых корпусов запорной арматуры / В. А. Татаринцев, А. К. Толстошеев // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. – 2014. – № 1 (37). – С. 102– 107. – EDN SCORVR.
5. Когаев, В. П. Расчеты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность : справочник / В. П. Когаев, Н. А. Махутов, А. П. Гусенков. – Москва : Машиностроение, 1985. – 224 с.
6. Метод конечных элементов в механике разрушения / Е. М. Морозов, Г. П. Никишков. – Изд. 2-е, испр. – Москва : URSS, 2020. – 254 с. – ISBN 978-5-397-07410-0.
7. Морозов, Е. М. ANSYS в руках инженера : Механика разрушения / Е. М. Морозов , А. Ю. Муйземнек, А. С. Шадский. – Москва : Стереотип, 2024. – 454 с. – ISBN 978-5-9519- 4619-5.
8. Партон, В. З. Механика разрушения : от теории к практике / В. З. Партон. – Изд. 2-е. – Москва : URSS, 2007. – ISBN 978-5-382-00157-9.
9. Бороненко, Ю. П. Уточнение методики расчета коэффициентов локальной концентрации напряжений в сварных соединениях вагонных конструкций / Ю. П. Бороненко, Л. В. Цыганская, Д. А. Василенко // Транспорт Урала. – 2009. – № 2 (21). – С. 69–72. – EDN KTYYQB.
10. Оценка процесса развития трещин в оси колесной пары // Железные дороги мира. – 2011. – № 2. – С. 41–45. – EDN NUDKQH
11. Матвиенко, Ю. Г. Двухпараметрическая механика разрушения / Ю. Г. Матвиенко. – Москва: Физико-математическая литература, 2020. – 210 с. – ISBN 978-5-9221-1899-6.
Рецензия
Для цитирования:
Цыганская Л.В., Чернов В.А., Бейн Д.Г. Оценка трещиностойкости боковых рам тележек грузовых вагонов при проектировании. Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2025;(1):211-218. https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_1_211
For citation:
Tsyganskaya L.V., Chernov V.A., Bein D.G. Assessment of crack resistance of side frames of freight car bogies during design. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. 2025;(1):211-218. (In Russ.) https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_1_211
Просмотров:
14
JATS XML
Послать статью по эл. почте 