Напряженное состояние прессового соединении колесной пары
https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_4_44
Аннотация
Важнейшим показателем безопасной эксплуатации колесной пары вагона является прочность прессового соединения колеса и оси. В процессе и после монтажа колеса на ось обе детали соединения находятся в сложном напряженно-деформированном состоянии вследствие наличия натяга и значительных усилий прессовой посадки.
После запрессовки колеса на ось в зоне сопряжения имеют место зоны скольжения, которые в процессе эксплуатации будут увеличиваться естественным путем вследствие значительных динамических нагрузок. В результате действия знакопеременного изгиба снижается площадь сцепления колеса и оси, возрастает напряженное состояние остаточной части соединения как ответ на увеличенную нагрузку к площади сцепления. Тенденция к росту осевой нагрузки наряду с повышением скорости составов повышает вероятность сдвига колеса с оси. Прямое же измерение зон скольжения в эксплуатации не представляется возможным.
Выполнено компьютерное моделирование колесной пары, анализ и оценка напряженно-деформированного состояния прессового соединения. Представленные исследования будут полезны для принятия решений о недопущении опасного состояния при взаимодействии колеса и оси в прессовом соединении.
Об авторе
С. В. Кротов
Ростовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)
Россия
Россия
Кротов Сергей Викторович, кафедра «Строительная механика», кандидат технических наук, доцент
Список литературы
1. Кротов, С. В. Исследование напряженно-деформированного состояния при контакте цилиндрических поверхностей деталей железнодорожного подвижного состава / С. В. Кротов, Д. П. Кононов // Бюллетень результатов научных исследований. – 2022. – № 1. – С. 33–47. – DOI 10.20295/2223-9987-2022-1-33-47.
2. Ekberg, A. Fretting fatigue of railway axles – a review of prediction methods and a finite element model scheme / A. Ekberg // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,Part F : Journal of Rail and Rapid Transit. – 2004, Vol. 218. – P. 299–316.
3. Madej, J. Analysis of Preloaded Joints / J. Madej, M. Slivka // Applied Science. – 2021. – No. 11. – URL: https://www.mdpi.com/2076-3417/11/23/11428 (date of access: 23.08.2025).
4. Paredes, M. Study of the interference joint by finite element modeling, analysis and experiment / M. Paredes, N. Nefissi, M. Sartor // Interaction Guide. – No. 6. – 2012. – P. 171–177. – DOI 10.1007/s12008-012-0146-z.
5. Liu, G. Study on the Effect of Interference Fit on the Static and Dynamic Performance of Spindle System / G. Liu, J. Hong, W. Wu // Proceedings of the International Scientific and Technical Conference. – 2018. – No. 99. – P. 1953–1966. – DOI 10.1007/s00170-018-2567-8.
6. Zhang, Y. Design of Interference Fits via Finite Element Method : Iowa State University, September 1, 2000 / Y. Zhang, B. McClain, H. D. Fang // International Journal of Mechanics. – Vol. 42, Issue 9. – 1835 p. – URL: https://scispace.com/papers/design-of-interference-fits-via-finite-element-method-2b8vg5hz69 (date of access: 23.08.2025).
7. Kelly, K. T. Solving Nonlinear Equations by Newton's Method / K. T. Kelly. – Philadelphia. – Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM). – 2003. – 119 p. – (Fundamentals of Algorithms).
8. Белавенцев, Н. В. Формирование и ремонт колесных пар / Н. В. Белавенцев, В. И. Дергалев. – Москва : Трансжелдориздат, 1952. – 304 с.
9. Гречищев, Е. С. Соединения с натягом : расчеты, проектирование, изготовление / Е. С. Гречищев, А. А. Ильяшенко. – Москва : Машиностроение, 1981. – 247 с.
10. Кротов, С. В. Прогнозирование скольжения в прессовом соединении колесной пары вагона / С. В. Кротов, Д. П. Кононов, А. П. Буйносов // Транспорт Урала. – 2024. – № 2 (81). – С. 16–21. – DOI 10.20291/1815-9400-2024-2-16-21.
11. Кротов, С. В. Влияние увеличения режимов нагружения на несущую способность прессового соединения колесной пары вагона / С. В. Кротов, В. П. Кротов // Вестник транспорта Поволжья. – 2010. – № 4 (24). – С. 32–36. – EDN NDYWWF.
12. Krotov, S. Application of the discriminant analysis in research of bearing ability of the wheel pair of the car / S. Krotov, V. Krotov // Transport Problems. – 2011. – Vol. 6, No. 1. – P. 43–48. – EDN VATMRP.
13. Кротов, С. В. Классификация параметров несущей способности прессового соединения колесной пары железнодорожного транспортного средства / С. В. Кротов, В. П. Кротов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2007. – № 2 (26). – С. 22–28. – EDN NXQUGV.
14. Кротов, В. П. Напряженно-деформированное состояние колесной пары вагона при повышении режимов нагружения / В. П. Кротов, С. В. Кротов // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2002. – № 2. – С. 36–39. – EDN JVXFVZ.
Рецензия
Для цитирования:
Кротов С.В. Напряженное состояние прессового соединении колесной пары. Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2025;(4):44-52. https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_4_44
For citation:
Krotov S.V. Stress state of a wheelset press joint. Vestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya. 2025;(4):44-52. (In Russ.) https://doi.org/10.46973/0201-727X_2025_4_44
Просмотров:
5
JATS XML
Послать статью по эл. почте 