Ефимов В. П., Пранов В. А., Буторин С. М., Баранов А. Н. Расчетно-экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния упругой вставки адаптера тележки модели 18–194–1: текстовая версия

    Одним из несущих элементов
    тележки модели 18-194-1 [1]
    является вставка адаптера,
которая выполняет роль надбуксового
рессорного подвешивания (рис. 1, 2).
Наиболее остро вопрос о применении
буксовых амортизаторов встал в связи
с разработкой грузовых тележек нового
поколения с нагрузкой на ось 25–30 тс, а
также в связи со значительным повышением требований к эксплуатационной
надежности и к обеспечению гарантийных межремонтных пробегов более 500
тыс. км. Для российских железных дорог
разработано несколько инновационных
тележек с повышенными осевыми нагрузками [2, 3], в конструкции которых
реализованы буксовые амортизаторы.
Вставка устанавливается на адаптер подшипникового узла и является
опорой боковой рамы. Известно, что
в эксплуатации случаются преждевременные разрушения вставок по центру
опорной части (рис. 1, поз. 1) и в местах
соединения вертикальной стенки и
опорной поверхности (рис. 1, поз. 2).
Таким образом, актуальным является вопрос оценки прочности и упругих
свойств детали. Расчетно-экспериментальные исследования жесткости полиуретановых элементов буксового подвешивания проводились из материала
«Дуотан» [4]. Предложенные аналитический и конечно-элементный расчеты
А. Н. Баранов,
инженер ОАО
НПК«Уралвагонзавод»
без учета нелинейности в поведении
материала показали хорошее совпадение с экспериментом только по вертикальной жесткости. Анализ напряженного состояния деталей не проводился.
В основе данного исследования использовался метод конечных элементов, учитывалось нелинейное поведение материала детали из полиуретана,
то есть решалась задача гиперупругого
деформирования. Деталь моделировалась объемными конечными элементами в форме тетраэдра (рис. 3) как наиболее подходящими для получения сложной формы вставки, количество элементов составило 14 757,
узлов – 25 110.
   Основной характеристикой материала при расчете на
прочность служит модуль упругости. Однако у полиуретана,
как и у других эластомеров, модуль Юнга не является постоянной величиной при нагружении, а зависимость напряжениедеформация – нелинейная.


Авторы:  Ефимов В. П., Пранов В. А., Буторин С. М., Баранов А. Н.
Источник:  Транспорт РФ. 2014. № 3 (52). С. 29–32.
Ключевые слова:  вставка адаптера, тележка, грузовой вагон, упругие свойства и прочность.
Контакты:  UIZ123456@mail.ru, Vpranov@usurt.ru, 460135@mail.ru