Влияние силовой характеристики поглощающих аппаратов на продольную динамику электропоезда и многоцикловую усталость сцепки

Введение. Измерение сил, действующих в сцепках при эксплуатации электропоездов различных категорий и типов (в том числе с разными способами установки сцепных устройств), показало, что уровень сил в сцепках пригородных электропоездов выше, чем в городском экспрессе, несмотря на меньшее количество троганий и остановок, а также наличие на пригородных электропоездах буферов, воспринимающих часть продольных сил. Также на пригородных электропоездах отмечена и большая частость (статистическая вероятность) возникновения этих сил, что определяет большую нагруженность автосцепок на пригородных электропоездах с установкой автосцепки в соответствии с ГОСТ 3475-81, чем на городских электропоездах ЭС2Г, поглощающие аппараты у которых объединены с корпусом сцепки. Основной целью исследования являлось определение на- груженности сцепок электропоездов различных категорий и типов, а также определение параметров поглощающих аппаратов сцепок, в наибольшей степени оказывающих влияние на их нагруженность.

Материалы и методы. Методами исследований являлось опытное измерение продольных сил в межвагонных сцепках электропоездов в условиях эксплуатации со статистической обработкой результатов, анализом влияния показателей поглощающих аппаратов на продольную динамику поезда.

Результаты. Выполнен анализ влияния усилия начальной затяжки на изменение уровня действующих сил и нагруженности сцепных устройств при эксплуатации электропоездов. Установлено наиболее значимое воздействие величины этого усилия на продольную динамику поезда и нагруженность сцепок.

Обсуждение и заключение. Результаты испытаний по измерению уровней сил в сцепках показали, что снижение усилия начальной затяжки положительно влияет на продольную динамику моторвагонного подвижного состава. Достигнутые результаты дают основание для продолжения исследований в различных условиях эксплуатации и проведения поездных испытаний.

1. Продольная динамика подвижного состава железных дорог / А. П. Болдырев [и др.]. Курск: Университетская книга, 2022. 149 с. EDN: https://elibrary.ru/gqexfw.

2. Науменко Н. Е., Хижа И. Ю. Оценка влияния работы устройств системы пассивной безопасности пассажирского локомотива на его динамическую нагруженность при аварийном столкновении с препятствием на железной дороге // Наука та прогрес транспорту = Наука и прогресс транспорта: вісник Дніпропетровського нац. ун-ту залізн. тр-ту ім. акад. В. Лазаряна. 2013. Вип. 1 (43). С. 154-161 EDN: https://elibrary.ru/rbgduh.

3. Shan W., Wei L., Chen K. Longitudinal train dynamics of electric multiple units under rescue. Journal of Modern Transportation. 2017;25(8):250-260. https://doi.org/10.1007/s40534-017-0142-x.

4. Ступин Д. А., Беляев В. И. Исследование влияния энергоемкости поглощающих аппаратов на продольные усилия в наливном поезде // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2016. Т. 75, № 3. С. 154-160 https://doi.org/10.21780/2223-9731-2016-75-3-154-160.

5. ГОСТ 32913-2014. Аппараты поглощающие сцепных и автосцепных устройств железнодорожного подвижного состава. Технические требования и правила приемки: дата введения 2015-06-01. М.: Стандартинформ, 2015. 12 с.

6. ICE T derail, ICE1 develops cracks. Modern Railways. 2000;57(620):53.

7. Зайцева Т. Н. Аварии с пассажирскими поездами на железных дорогах Германии // Железнодорожный транспорт. Серия: Безопасность движения: обзорная информация. М.: ЦНИИТЭИ МПС, 2001. Вып. 2. С. 36

8. Smietana K. Coraz wiqkszy problem z pqkniqciami w pociqgach Dart. PKP Intercity wstrzymuje sprzeda biletow. 4 April 2019. (In Polish). URL: https://forsal.pl/artykuly/1406692,pekniecia-w-pociagach-dart-pkp-intercity-wstrzymuje-sprzedaz-biletow-na-niektore-polaczenia.html (accessed: 01.03.2023).

9. Jackiewicz J. Coupler force reduction method for multiple-unit trains using a new hierarchical control system. Railway Engineering Science. 2021;29(2):163-182. https://doi.org/10.1007/s40534-021-00239-w.

10. Определение нагруженности сцепных устройств электропоездов / В. И. Беляев [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2022. Т. 81, № 4. С. 297-305 https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-4-297-305.

11. ГОСТ 25.101-83. Расчеты и испытания на прочность. Методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов: дата введения 1984-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1983. 21 с.

12. ГОСТ 3475-81. Устройство автосцепное подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Установочные размеры: дата введения 1982-01-01. Переиздание с изменениями № 1, 2, утв. в августе 1986 г., феврале 1991 г. (ИУС 11-86, 5-91). М.: Изд-во стандартов, 1998. 6 с.