Решение задач термопрочности для железнодорожных колес

Одной из задач повышения эффективности эксплуатационной работы подвижного состава является задача увеличения срока службы его элементов. Одним из элементов, имеющих высокую ответственность, является железнодорожное колесо, определение напряженно-деформированного состояния при совместном силовом и температурном воздействиях которого - сложная задача термопрочности. Возникновение поля положительных температур является следствием применения тормозных колодок, которые, прижимаясь к поверхности катания колеса по рельсу, работают в режиме торможения. Так как разработка новых дисковых тормозов, принцип которых противоположен действию колодок, находится в начальной стадии, широко исследуются новые типы колодок, например, из композитных материалов. Следует отметить, что дисковые тормоза практически снимают температурное поле с поверхности катания колеса, и значительная часть температурных напряжений, являющихся частью общего напряженного состояния, также снимается. Таким образом, такой тип тормозов значительно улучшает эксплуатационную работу по сравнению с тормозами колодочного типа, но его применение на данный момент развития железнодорожного транспорта затруднено.

«Несомненно, применение дисковых тормозов - значительный шаг в улучшении эксплуатационной работы подвижного состава. Однако, применение колодочных тормозов может быть целесообразно для грузового магистрального и промышленного транспорта. Нами разрабатываются конечно-элементные модели колеса и тормозной системы, причем на основе таких моделей можно решать задачу термопрочности и исследовать влияние материала, например композита, на процесс торможения. В моделях отображены основные характеристики системы и параметры процесса торможения» - излагает принципы создания модели ведущий инженер Александр Дзюба.

Исследование разрабатываемых моделей тормозной системы позволит решение задачи термопрочности и оптимизацию элементов системы с подбором материала колодки, который наиболее эффективно участвует в процессе торможения.

www.konkort.com