Розвиток теоретичних основ і методов оцінки й підвищення безпеки руху рухомого складу залізниць - Клименко, Ірина Володимирівна (Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В.Лазаряна, 2015)
UK: Дисертаційна робота присвячена проблемі безпеки руху рухомого складу залізниць через удосконалювання конструкцій рейкових екіпажів. Встановлено, що між зоною безпеки та зоною сходу розташована зона рівноваги (застою), в якій максимальне значення сили тертя перевищує величину суми проекцій активних сил на твірну. Одержано умову безпеки від сходу колісної пари з рейок у тому випадку, коли вона розглядається як єдине тверде тіло й ураховуються сили, прикладені до неї з боку рами візка. Графічне уявлення критерія Надаля, одержане в роботі, дає можливість пояснити причину відсутності сходу з рейок рухомого складу, коли зазначений критерій не виконується. Для оцінки степеня безпеки колісних пар проти сходу з рейок одержано коефіцієнт запасу стійкості проти сходу як відношення сил, що діють уздовж по напрямній конічній частині профілю колеса, а не по відношенню вертикальної сили, яка прагне опустити колесо, до горизонтальної, яка перешкоджає цьому (або прагне викликати схід). Представлені структурні схеми й дані рекомендації з удосконалення конструкцій рейкових екіпажів. Для контролю сили тертя й моменту сили опору повороту візка відносно кузова представлені ескізні проекти трьох варіантів стендів з наданням можливості виявлення сили тертя в ковзунах і визначення величини сили тертя й моменту цієї сили при вилянні візка щодо кузова.

RU: Диссертационная работа посвящена проблеме безопасности движения подвижного состава железных дорог за счет совершенствования конструкций рельсовых экипажей. Установлено, что между зоной безопасности и зоной схода существует зона равновесия (застоя), в котором максимальное значение силы трения превышает величину суммы проекций активных сил на образующую. С помощью принципа возможных перемещений получено условие безопасности от схода колесной пары с рельсов в том случае, когда она рассматривается как единое твердое тело и учитываются силы, приложенные к ней со стороны рамы тележки. При этом коэффициенты, которые входят в условия безопасности от схода, зависят от угла наклона поверхности катания к горизонтали ненабегающего колеса от горизонтального поперечного расстояния между мгновенным центром скоростей и вертикалью, которая проходит через точку контакта ненабегающего колеса и рельсы и от высоты приложения к колесной паре рамной силы. Показано, что условие безопасности от схода колесной пары с рельсов зависит от высоты точки приложения рамной силы, а эта зависимость связана с двойственным характером действия рамной силы в процессе скольжения гребня набегающего колеса относительно рельсы. В диссертации дано графическое представление критерия Надаля, что дает возможность объяснить причину отсутствия схода с рельсов подвижного состава, когда указанный критерий не выполняется. Для оценки степени безопасности колесных пар против схода с рельсов получен коэффициент запаса стойкости против схода как отношения сил, которые действуют вдоль направляющей конической части профиля колеса, а не по отношению вертикальной силы, которая стремится опустить колесо, к горизонтальной, которая препятствует этому (или хочет вызвать сход). Полученный коэффициент запаса устойчивости от схода колеса с рельсов предъявляет более жесткие требования к оценке безопасности от схода с рельсов колесной пары. Показано, что критерии безопасности от схода колеса с рельсов, в которых используется или боковая, или направляющая сила, эквивалентные. Из эквивалентности выражений критерия безопасности можно сказать, что для оценки безопасности движения подвижного состава от схода колеса с рельсов равнозначно применение и того, и другого выражения. Выбор одного из этих выражений для оценки безопасности от схода подвижного состава с рельсов можно оценивать равнозначно по каждому из них, и выбор того или другого определяется удобством его использования. Анализ возможностей применения указанных критериев в практике расчетов и экспериментов показал, что преимущества относительно этого имеет критерий по боковой силе. Представленные структурные схемы и даны рекомендации по усовершенствованию конструкций рельсовых экипажей. В частности, на примере электровоза ДС3, типовой тележки модели 18-100 и тележки ZK 1-Е полувагона (производства КНР) показано, что рациональные механизмы в процессе эксплуатации характеризуются низким износом поверхности катания колес, меньшим числом заклиниваний деталей, стабильностью работы, более высоким уровнем безопасности движения (тележка ZK1-E), по сравнению с механизмами, которые имеют избыточные связи (тяговое оборудование и тормозная рычажная передача электровоза ДС3 и тормозная рычажная передача тележки грузового вагона модели 18-100 имеют 31 и 16 избыточных связей соответственно)). Даны рекомендации по усовершенствованию упруго-фрикционных скользунов тележки грузового вагона, тормозной рычажной передачи, фрикционного клинового гасителя колебаний. Для контроля силы трения и момента силы сопротивления повороту тележки относительно кузова представлены эскизные проекты трех вариантов стендов с предоставления возможности выявления силы трения в скользунах и определения величины силы трения и момента этой силы при вилянии тележки относительно кузова.

EN: This thesis is dedicated to the railway rolling stock safety by improvement of railway underframe constructions. Criteria of safety from wheel pair run of the rails was obtained. In this case the wheel pair is considered as a single whole and the forcel applied from boogie frame are taken into consederation. The double effect of frame force action on the wheel pair is determined. This action takes place during the ridge vertical slipping relatively the rail head. The behaviourof the wheel pair possible movement during the running on wheel ridge slipping relatively the rail was determined. It is proposed to determine the level of safety from run of the rail as the relation of projections on the force generating which causes the ridge slipping down ward to the forces preventing this movement. This statement, as the author is more precise than the relation of vertical and horizontal cross forces acting on the wheel. The graph presentation of Nadal criteria is given which helps to explain the absence of run of the rails when this criteria is not fullfiled. It is shown that safety criteria from the run of the rails where the side or guide force is used are equivalent. Based on the analysis of the structure schemes the recommendations how to improve the elements connections of the rolling stock are formulated for electric locomotive DC3 and the typical boogie model 18-100 of the carge car. To control friction force and moment of the resistance force to the boogie turn relatively the car body the sketch projects of stands are presented which give the possibility to determine both the frictional force in slides and the frictional force and it’s moment during the boogie wobble relatively the body in plan.
Развитие теоретических основ и методов оценки и повышения безопасности движения подвижного состава железных дорог
Development of Theoretical Principals and Evaluation Methods and Increasing of Movement Safety of the Rolling Stock
І. Клименко: ORCID 0000-0001-8889-8713
Захист – 8 жовтня 2015 р., Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Keywords: безпека; схід колеса; рухомий склад; умова безпеки; критерій безпеки; коефіцієнт запасу стійкості від сходу колеса з рейок; зношування; структурні схеми; безопасность; сход колеса; подвижной состав; условие безопасности; критерий безопасности; коэффициент запаса устойчивости от схода колеса с рельсов; износ; структурные схемы; safety; run of the rails; rolling stock; safety condition; criteria of safety; coefficient of stability margin from run of the rails; wear; sketch schemes; КВМ