vestnikvniizhtВестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL2223-97312713-2560Joint Stock Company "Railway Research Institute"10.21780/2223-9731-2016-75-5-300-307vestnikvniizht-113Research ArticleДругоеMiscellaneousВлияние конструктивных решений на формирование кривой усталости боковых рам тележек грузовых вагоновInfluence of constructive solutions on the formation of fatigue curve of the side frames of freight car bogiesСуховА. В.SukhovA. V.sukhov.alexey@vniizht.ruРейхартВ. А.ReykhartV. A.noemail@neicon.ruКоньковаТ. Е.Kon’KovaT. E.noemail@neicon.ruАкционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)РоссияJoint Stock Company “Railway Research Institute” (JSC “VNIIZhT”)Russian Federation201628102016755300307Copyright © Сухов А.В., Рейхарт В.А., Конькова Т.Е., 20162016Сухов А.В., Рейхарт В.А., Конькова Т.Е.Sukhov A.V., Reykhart V.A., Kon’Kova T.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-vniizht.ru/jour/article/view/113

Сопротивление усталости - основной параметр качества литых деталей тележек грузовых вагонов. Показатель степени m кривых усталости используют в расчетах как для определения коэффициента запаса сопротивления усталости, так и для оценки надежности вагонных конструкций. В некоторых случаях величина этого показателя значительно превышает среднестатистический уровень для большинства испытанных партий боковых рам. Анализ характера разрушения и поверхностей изломов боковых рам позволил установить причины, обусловившие высокие значения m: нестабильность технологии изготовления, а также усиления отдельных зон деталей. Получение показателя |m| > 10 может служить основанием для отрицательного заключения по результатам полных усталостных испытаний боковых рам.

Fatigue resistance is the main parameter of the quality of cast parts. Fatigue tests allow evaluating performance of designs, feasibility of introducing structural changes, efficiency of used in the manufacture parts of technological solutions. The analysis of the results of fatigue tests of the side frames of different manufacturers is made. The main places of destruction were determined and defects in the centers of origin of the fatigue cracks were systematized. The parameters of fatigue curves (m - exponent equation, ρ - correlation coefficient), as well as limits of endurance and resistance to fatigue safety factor n were calculated in the article. In some cases, the value of the index m greatly exceeds the average level of the entire test volume. Test results of three batches of the side frames with high values of m and n were reviewed. The first batch of the side frames is represented by the base case. Analysis of the fracture of surfaces showed the presence of damage with high operating time of parts without casting defects. Also, there is destruction of parts with low operating time with presence of numerous casting defects. This indicates instability of manufacturing techniques of parts during its development in the enterprise. Side frames in the second batch are reinforced in the zone of internal angle of pedestal jaw opening by introducing additional edge, increasing the height of the vertical walls in 1.2 times and the wall thickness in 1.25 times. Efforts of pedestal opening led to a peak stresses in the lower and diagonal tension members, side frames divided into two groups of parts with different levels of damage. As a result - the formation of the fatigue curve with the magnitude | m | = 17. Side frames of third batch are an option of enhancing inner angle of pedestal opening by increasing the height of the vertical walls in 1.2 times and the thickness of the horizontal zone in 1.3 times. The rigidity of reinforced zone (pedestal opening) has led to an increase in stress in a neighbor zone - diagonal tension member. As a result, obtaining fatigue of the curve with the magnitude | m | = 25. Formation of zones with different levels of stress state distorts results of fatigue tests of the side frames, unreasonably increases the value of index m, and hence index n. When receiving m in absolute value over 10 an analysis of zones of destruction with establishing reasons behind this increase should be made as well.

боковые рамыкривые усталостиэкспериментальные результатызоны разрушениялитейные дефектыусталостные трещиныside framesfatigue curvestest resultsdestruction zonescast failuresfatigue cracksReferencesСурвилло А. Б., Плоткин В. С., Бронивицкий А. Б. Исследование динамической нагруженности и оценка усталостной прочности несущих узлов восьмиосных полувагонов // Тр. ВНИИЖТ. 1976. Вып. 548. С. 94 - 110.Survillo A. B., Plotkin V. S., Bronivitskiy A. B. Issledovanie dinamicheskoy nagruzhennosti i otsenka ustalostnoy prochnosti nesushchikh uzlov vos’miosnykh poluvagonov [Study dynamic load rating and the fatigue strength of bearing units of eight-axle open cars]. Tr. VNIIZhT. [Proc. of the Railway Research Institute], 1976, no. 2, pp. 94 – 110.Тележка «Моушн Контрол» для грузовых вагонов / А. А. Тен [и др.] // Вагоны и вагонное хозяйство. 2011. № 4. С. 16 - 19.Ten A. A., London M. D., Komissarova I. N., Dodonov A. V., Zhemenev A. V., Belousov V. N. Telezhka “Moushn Kontrol” dlya gruzovykh vagonov [“Motion Control” bogie for freight cars]. Vagony i vagonnoe khozyaystvo [Cars and car facility], 2011, no. 4, pp. 16 – 19.Бамбулевич В. Б., Николаев Н. Л., Якушев А. В. Испытание деталей и узлов изделий объединения - оперативный и надежный способ оценки их качества // Тяжелое машиностроение. 2004. № 4. С. 11 - 12.Bambulevich V. B., Nikolaev N. L., Yakushev A. V. Ispytanie detaley i uzlov izdeliy ob”edineniya — operativnyy i nadezhnyy sposob otsenki ikh kachestva [Tests of parts and units of association’s products — fast and reliable way to assess its quality]. Tyazheloe mashinostroenie [Heavy engineering], 2004, no. 4, pp. 11 – 12.Оганьян Э. С., Красюков Н. Ф. Условия безопасной эксплуатации литых деталей тележек грузовых вагонов // Бюллетень Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». 2013. № 3. С. 13 - 19.Ogan’yan E. S., Krasyukov N. F. Usloviya bezopasnoy ekspluatatsii litykh detaley telezhek gruzovykh vagonov [Terms of safe operation of cast parts of freight car bogies]. Byulleten’ Ob”edinennogo uchenogo soveta OAO “RZhD” [Bulletin of the Joint Scientific Council of the JSC “Russian Railways”], 2013, no. 3, pp. 13 – 19.Самошкин С. Л., Хоменко А. А., Виноградов А. А. Исследование несущих элементов тележек модели 18-100 грузовых вагонов // Транспортное машиностроение. 2007. № 9. С. 23 - 25.Samoshkin S. L., Khomenko A. A., Vinogradov A. A. Issledovanie nesushchikh elementov telezhek modeli 18 – 100 gruzovykh vagonov [Study of bearing elements of 18 – 100 bogies of freight cars]. Transportnoe mashinostroenie [Transport engineering], 2007, no. 9, pp. 23 – 25.Конькова Т. Е., Беловодский В. Б., Великанов А. В. О путях повышения эксплуатационной надежности стальных литых деталей тележек грузовых вагонов // Вестник ВНИИЖТ. 2009. № 1. С. 22 - 26.Kon’kova T. E., Belovodskiy V. B., Velikanov A. V. O putyakh povysheniya ekspluatatsionnoy nadezhnosti stal’nykh litykh detaley telezhek gruzovykh vagonov [On ways to improve operational reliability of steel cast parts of freight car bogies]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway research Institute], 2009, no. 1, pp. 22 – 26.Сухов А. В., Рейхарт В. А. К оценке сопротивления усталости литых деталей тележек грузовых вагонов // Вестник ВНИИЖТ. 2015. № 1. С. 43 - 48.Sukhov A. V., Reykhart V. A. K otsenke soprotivleniya ustalosti litykh detaley telezhek gruzovykh vagonov [For estimation of fatigue resistance of cast parts of freight car bogies]. Vestnik VNIIZhT [Vestnik of the Railway Research Institute], 2015, no. 1, pp. 43 – 48.Школьник Л. М. Методика усталостных испытаний. Справочник М.: Металлургия, 1978. 304 с.Shkol’nik L. M. Metodika ustalostnykh ispytaniy. Spravochnik [Methods of fatigue testing. Reference book]. Moscow, Metallurgia Publ., 1978, 304 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.