Исследование резонансных явлений в колесной паре локомотива на основе расчета собственных частот и форм их колебаний на конечно-элементных моделях

С использованием конечно-элементной модели (КЭ) колесной пары электровоза выполнены расчеты собственных частот и форм колебания, продемонстрирован случай близости частот крутильных колебаний с участием в них зубчатого колеса электропривода и изгибных (седловидной формы) колебаний ходовых колес, что способно ускорить процессы зарождения и развития в них усталостных трещин. Обсуждены методические вопросы выполнения подобных расчетов, проблемы оценки степени опасности близости частот колебаний элементов конструкций.

колесная пара, частота и форма свободных колебаний, седловидная форма колебаний ходового колеса, зарождение и развитие усталостных трещин

1. Опыт создания и испытаний колесных пар и их элементов для инновационного подвижного состава / В. И. Грек [и др.] // Вестник ВЭлНИИ. 2016. № 1. С. 38-51.

2. Методы определения ресурса и циклической прочности конструкций экипажной части локомотивов / Н. А. Махутов [и др.] // Транспорт: наука, техника, управление. 2016. № 10. С. 3-12.

3. Методы определения ресурса конструкций локомотивов / Н. А. Махутов [и др.] // Живучесть и конструкционное материаловедение (ЖивКоМ-2016). М.: ИМАШ РАН, 2016. С. 76-81.

4. Standard S-660. Wheel designs, locomotive and freight car - analytic evaluation. Adopted: 1981; Last Revised: 2009. AAR Manual of Standards and Recommended Practices Wheels and Axles. USA, 1981. 8 p.

5. Gordon J., Perlman A. Estimation of residual stresses in railroad commuter car wheels following manufacture. IME Congress in Anaheim, CA, Nov. 1998. E. J. Wolf, editor. Vol. 15. ASME RTD, USA, 1998.

6. Gordon J., Perlman A. Estimation of residual stresses in railroad commuter car wheels following manufacture. Final Report, MA 02142-1093, June 2003. U. S. Department of Transportation, Federal Railroad Administration, Research and special programs administration John A. Volpe, National Transportation systems Center. Cambridge, 2003. Р. 13-19.

7. Standard S-669. Analytic Evaluation of Locomotive Wheel Designs. Adopted: 2011. AAR Manual of Standards and Recommended Practices Wheels and Axles. USA, 2011. 18 с.

8. Oganyan E.S., Ovechnikov M.N., Volokhov G.M. et al. (Russian Railways, JSC ʺVNIKTIʺ). Approbation of US AAR-660 and AAR-669 standards` criteria for rolling stock wheel durability research. 17th International Wheelset Congress, 22-27 Sept. 2013, Kiev, Ukraine. Proc. Рart 2. Kiev, 2013. P. 161-172.