Владимир Игоревич БЕЛЯЕВ, канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник, Центр испытаний и моделирования
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Vladimir I. BELYAEV , Cand. of Sci. (Engineering), Leading Researcher, Centre for Testing and Modelling
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Дмитрий Вячеславович ГОРСКИЙ, технический эксперт, научный центр «Нетяговый подвижной состав и автотормозные системы поезда»
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Dmitriy V. GORSKIY, Technical Expert, Non-Traction Rolling Stock and Automatic Brake Systems of Trains Research Centre
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Дмитрий Алексеевич СТУПИН, канд. техн. наук, заведующий лабораторией, Центр испытаний и моделирования
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Dmitriy A. STUPIN, Cand. of Sci. (Engineering), Head of Laboratory, Centre for Testing and Modelling
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Александр Николаевич КОНЫШКОВ, заместитель директора научного центра «Динамика и прочность тягового подвижного состава»
129626, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10
Alexander N. KONYSHKOV, Deputy Director of Dynamics and Strength of Traction Rolling Stock Research Centre
129626, Moscow, 10, 3rd Mytishchinskaya St.
Введение. До настоящего времени требования к сцепным и автосцепным устройствам пассажирских вагонов локомотивной тяги и электропоездов были полностью идентичными, несмотря на значительно более низкий уровень продольных сил при движении моторвагонного подвижного состава с распределенной тягой. С появлением специализированных конструкций сцепных устройств для электропоездов были разработаны требования к прочности, позволяющие создавать новые модели с меньшими габаритами и массой. Опыт эксплуатации показал возможность разрушения деталей сцепок, приводящего к расцеплению поездов. Причиной произошедших случаев могли быть усталостные повреждения. Однако результатов исследований нагруженности сцепок электропоездов в эксплуатации, на основании которых можно было разработать нормативные требования к специализированным сцепным устройствам, не существовало.Материалы и методы. Проведены измерения сил, действующих в сцепках электропоездов различных категорий и типов при штатной эксплуатации, определены частости возникновения сил различного уровня. По результатам обработки полученных данных построены гистограммы распределения размахов продольных сил, действующих на межвагонные сцепки, и параметра, характеризующего накопление усталостных повреждений, на 100 тыс. км пробега.Результаты. По результатам обработки экспериментальных данных выполнен расчет накопления усталостных повреждений сцепок и установлены требования к их ресурсу. Также разработаны методики испытаний по определению прочности и сопротивлению усталости при многоцикловых и малоцикловых режимах нагружения. Дано обоснование введения в методику обработки результатов испытаний поправочного коэффициента, позволяющего выполнять ресурсные испытания на оборудовании с различными значениями коэффициента асимметрии цикла нагружения.Обсуждение и заключение. Определена нагруженность сцепных устройств при эксплуатации электропоездов, на основании которой разработаны технические требования и методики испытаний, утвержденные ОАО «РЖД». В соответствии с этими нормативными документами будет осуществляться разработка и приемка всех новых моделей сцепных устройств для электропоездов.
Introduction. Until now, the requirements for manual and automatic couplers for locomotive-hauled passenger carriages and electric trains have been completely identical, despite the significantly lower level of longitudinal forces during the movement of multi-unit rolling stock with distributed traction. The introduction of specialised designs of coupling devices for electric trains led to the development of strength requirements that enable the creation of new models with smaller dimensions and weight. Operating experience has shown that parts of couplings may be destroyed, leading to the uncoupling of trains. Fatigue damage may cause accidents. However, there were studies of the draft loads of electric trains couplers in operation, on the basis of which it was possible to develop regulatory requirements for specialised coupling devices.Materials and methods. The authors measured the forces acting in the couplings of electric trains of various categories and types during normal operation, as well as the frequencies of the occurrence of forces of various levels. The article includes histograms based on the results of processing the received data showing the distribution of longitudinal forces acting on the inter-car couplers and the parameter characterising the accumulation of fatigue damage per 100,000 km. Results. According to the results of processing of the experimental data, the calculation of the accumulation of fatigue damage to the couplers was carried out and the requirements for their expected service life were established. Test procedures have also been developed to evaluate strength and fatigue resistance under high-cycle and low-cycle loading conditions. The article provides ground for introducing a correction factor into the procedure for processing test results, which makes it possible to perform life tests on equipment with different values of the load cycle asymmetry factor.Discussion and conclusion. The authors have evaluated the draft loads in coupling devices during the operation of electric trains, on the basis of which technical requirements and test methods were developed and approved by JSC Russian Railways. Development and acceptance of all new models of coupling devices for electric trains will be carried out in accordance with these regulatory documents.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.