Нагруженность и износ автосцепок в пассажирском вагоне локомотивной тяги

Введение. При применении автосцепки СА-3 в пассажирских вагонах локомотивной тяги ввиду ряда конструктивных особенностей подвижного состава и условий эксплуатации наблюдается повышенный износ трущихся поверхностей автосцепки, что требует проведения мероприятий по их упрочнению. Для грузовых вагонов вопрос нагруженности автосцепок хорошо изучен и представлен в научно-технической и нормативной документации. Для случая применения автосцепки СА-3 в пассажирском вагоне локомотивной тяги, по мнению авторов, недостаточно экспериментальных данных по продольным усилиям и относительным перемещениям автосцепок при эксплуатационных режимах. Отсутствие подобных исследований не позволяло изготовителям автосцепки СА-3, предназначенной для использования в пассажирском подвижном составе, обоснованно внедрять технологические процессы по упрочнению контактных поверхностей. Основной целью исследования являлось получение надежных экспериментальных данных по относительным перемещениям автосцепок при движении в составе пассажирского поезда, а также действующим продольным силам.

Материалы и методы. Основным методом проводимого исследования являлся метод непосредственных измерений относительных перемещений с использованием контактных датчиков перемещений. Для определения продольных сил применялись тензорезисторы, установленные на корпусе автосцепки. Предварительно до проведения опытной поездки осуществлялось определение масштаба измерительных схем растягивающими и сжимающими силами с использованием стендового оборудования испытательной лаборатории  Тихвинского испытательного центра железнодорожной техники.

Результаты. Получены статистически достоверные данные по величинам продольных сил и перемещений автосцепок при движении вагона в составе пассажирского поезда локомотивной тяги.

Обсуждение и заключение. Определены продольные силы и перемещения автосцепки СА-3 при ее использовании в пассажирском вагоне локомотивной тяги. Полученные данные предназначены для последующего использования при проведении стендовых ресурсных испытаний автосцепки.

1. Анисимов П. С. Испытания вагонов: монография. М.: Маршрут, 2004. 197 с.

2. Влияние конструкции межвагонных связей пассажирских вагонов на их динамические характеристики / Е.С. Чечулин [и др.] // Вестник Брянского государственного технического университета. 2014. №4. С. 28–31. https://doi.org/10.12737/23109.

3. Определение нагруженности сцепных устройств электропоездов / В.И. Беляев [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2022. Т. 81, №4. С. 297–305. https://doi.org/10.21780/2223-97312022-81-4-297-305.

4. Численное моделирование динамики сцепления автосцепок / Д.В. Шевченко [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2019. Т. 78, №3. С. 155–161. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2019-78-3-155-161.

5. Костина H.A. Уточнение характеристик нагруженности вагона продольными силами через автосцепку // Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 1981. №4. С. 36–39.

6. Цветков В.Д. Надежность автосцепок с трещинами для случая внезапных хрупких разрушений: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.01. Брянск, 1982. 185 с.

7. Татаринцев В.А. Обоснование уровня прочности надежности литых деталей грузовых вагонов и его обеспечение за счет механических свойств материала: дис. ... канд. техн. наук: 05.05.01. Брянск, 1984. 234 с.

8. Серенсен С.В., Когаев В.П., Шнейдерович Р.М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. 488 c.

9. Беляев В.И., Ступин Д.А. Сцепные и автосцепные устройства железнодорожного подвижного состава. М.: Трансинфо, 2012. 414 с.

10. Гребенюк П.Т. Продольная динамика поезда. М. : Интекст, 2003. 96 с. (Труды Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта).