Повышение эксплуатационной надежности грузовых магистральных электровозов посредством совершенствования конструкции и технологии ремонта экипажной части

Объект исследования – грузовые магистральные электровозы серии 2ЭС6, технологии их эксплуатации и ремонта. Цель диссертационной работы – повышение динамических качеств и эксплуатационной надежности грузовых магистральных электровозов серии 2ЭС6 за счёт совершенствования конструкции и технологии ремонта узлов кузовного рессорного подвешивания. Теоретические и экспериментальные исследования проведены на основе теории локомотивной тяги, физики твердого тела, методов математической статистики, математического моделирования, в том числе с использованием универсальной математической программы MathCAD, структурного анализа, программного комплекса Siemens NX10, основанного на методе конечных элементов (Finite Element Method), c применением блока линейного статического анализа (Linear Static Analysis). Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем: 1) разработана математическая модель для определения влияния положения концевых витков пружин «flexicoil» в кузовном рессорном подвешивании на динамические качества электровозов серии 2ЭС6, учитывающая внутренние силовые факторы в рабочих витках и поперечное перемещение концевых витков пружин; 2) предложен метод определения напряжений и взаимного проникновения (сближения) головки рельса и гребня бандажа колеса локомотива в области их силового контакта, основанный на определении глубины взаимного внедрения неровностей контактирующих поверхностей; 3) разработана методика расчета объема изношенного материала и интенсивности изнашивания гребня бандажа колеса при движении локомотива в кривой заданного радиуса при условии непрерывного контакта гребня бандажа и грани рельса; 4) получены математические выражения для оценки износа и расчёта энергии, необходимой для формирования фрикционного контакта в системе «колесо-рельс» при движении локомотива, на основе использования энергетического критерия и оценки относительного скольжения в пятне контакта.