Метод расчета на динамическую прочность рамных конструкций локомотивов сложной конфигурации для транспортного машиностроения

Аннотация

В данной статье предлагается новый обобщенный аналитико-численный метод расчета на динамическую прочность несущего каркаса рамы локомотива сложной конфигурации в предположении ее колебаний по схеме балочного типа с упругим защемлением концов при действии гармонической нагрузки, при движении электровоза по пути с периодической стыковой неровностью, при повышенных скоростях движения.

Далее представлены алгоритм расчета, блок-схема для моделирования напряженно-деформированного состояния несущего каркаса рамы локомотива сложной конфигурации в виде упругого стержня переменного сечения с переменной массой, изгибной и продольной жесткостью.

Приведены результаты численного исследования по напряженно-деформированному состоянию несущего каркаса рамы кузова локомотива с учетом установки усиливающих накладок при модернизации и выполнено сопоставление результатов математической модели рамы кузова локомотива сложной конфигурации с моделью, построенной по методу конечных элементов в программном продукте Solid Works.

С учетом результатов экспериментальных исследований при натурных динамических испытаниях рам тележек и главных рам кузовов электровозов ВЛ-80с при движении их по рельсовому пути при различных режимах нагружения проводится научное обоснование способа модернизации рам тележек и главных рам кузовов данного типа локомотивов при проведении капитально-восстановительного ремонта.

Предложен инженерный метод аналитико-численного расчета, который позволяет проводить квазистатическое и динамическое моделирование напряженно-деформированного состояния главной рамы кузова и рам тележек локомотивов с модернизированным усиленным несущим каркасом на базе программ для численного расчета, на которые получены 2 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ Республики Узбекистан (№ DGU 07664, 31.04.2020 г. и № DGU 10286 от 24.02.2021 г.).