Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 53055 10.20295/1815-588X-2022-3-498-504 Современные технологии - транспорту HIGH TECHNOLOGIES FOR TRANSPORT Современные технологии - транспорту Modernization of Electric Locomotive Axle Box for Radial Installation of a Wheelset in a Curve Модернизация буксы электровоза для радиальной установки колесной пары в кривой Гайшинец Илья Александрович Gayshinec Il'ya Aleksandrovich Доронин Сергей Владимирович Doronin Sergey Vladimirovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Доронина Ирина Ивановна Doronina Irina Ivanovna

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Дальневосточный государственный университет путей сообщения Россия Far Eastern State Transport University Russian Federation Дальневосточный государственный университет путей сообщения Россия Far Eastern State Transport University Russian Federation Дальневосточный государственный университет путей сообщения Россия Far Eastern State Transport University Russian Federation 25 09 2022 25 09 2022 19 3 498 504 23 09 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/53055/view

Цель: Модернизация буксового узла электровоза для устранения недостатков существующих схем радиальной установки колесных пар в кривой и проведение прочностного расчета на основе напряженно-деформированного состояния модели. Методы: Исследования проводились методом конечных элементов в современной машиностроительной системе автоматизированного проектирования. Результаты: Разработан первый вариант новой конструкции буксы. Проведенные исследования показали, что в нескольких местах напряжения превышают пределы текучести материла, которые ведут к разрушению модели, имеются недостатки в геометрических формах деталей и в передачи управляющих сил на корпус буксы, намечены пути улучшения конструкции. Практическая значимость: Модернизированная конструкция буксового узла локомотива позволит значительно уменьшить величину управляющего момента, сопротивление движению, интенсивность бокового износа гребней колесных пар и рельсов без больших изменений в раме тележки.

Purpose: Modernization of electric locomotive axle box for to eliminate the shortcomings of existing schemes for wheelset radial installation in a curve and to perform strength calculation based on stress-strain state of a model. Methods: The research was carried out by finite element method in modern machine-building computeraided design system. Results: The first version of axle box new design has been developed. The performed studies have shown that in several locations, stresses exceed material yield strength, leading to destruction of the model. There are shortcomings in geometric shapes of parts and in the transfer of control forces to the box body. Ways to improve the design are outlined. Practical significance: The modernized design of locomotive axle box assembly will allow to reduce significantly control moment quantity, movement resistance, the intensity of lateral wear of wheel set and rail flanges without big changes in a bogie frame.

 Вписывание в кривые износ гребня колесная пара радиальная установка буксовый узел модернизация прочностной расчет Fitting into curves flange wear wheelset radial installation axle box assembly modernization strength calculation

Боковой износ рельсов и гребней колесных пар подвижного состава в кривых / Под ред. В.Г. Григоренко. - Хабаровск, 1991. - 143 с. Bokovoy iznos rel'sov i grebney kolesnyh par podvizhnogo sostava v krivyh / Pod red. V.G. Grigorenko. - Habarovsk, 1991. - 143 s. Бирюков И.В. Механическая часть тягового подвижного состава: учебник для вузов ж.-д. трансп. / И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.; под ред. И.В. Бирюкова. - М.: Транспорт, 1992. - 440 с. Biryukov I.V. Mehanicheskaya chast' tyagovogo podvizhnogo sostava: uchebnik dlya vuzov zh.-d. transp. / I.V. Biryukov, A.N. Savos'kin, G.P. Burchak i dr.; pod red. I.V. Biryukova. - M.: Transport, 1992. - 440 s. Горбунов Н.И. Обоснование рациональных характеристик мехатронных систем управления положением колесных пар / Н.И. Горбунов и др. // Транспортні системи і технології. - 2020. - № 35. - С. 69-79. Gorbunov N.I. Obosnovanie racional'nyh harakteristik mehatronnyh sistem upravleniya polozheniem kolesnyh par / N.I. Gorbunov i dr. // Transportnі sistemi і tehnologії. - 2020. - № 35. - S. 69-79. Доронин С.В. Движение многосекционных локомотивов в кривых малого радиуса: Монография / С.В. Доронин. - Хабаровск: ДВГУПС, 2009. - 220 с. Doronin S.V. Dvizhenie mnogosekcionnyh lokomotivov v krivyh malogo radiusa: Monografiya / S.V. Doronin. - Habarovsk: DVGUPS, 2009. - 220 s. Hur H. Analysis on steering performance of active steering bogie according to steering angle control on curved section / H. Hur et al. // Applied Sciences. - 2020. - Vol. 10. - № 12. - P. 4407. Hur H. Analysis on steering performance of active steering bogie according to steering angle control on curved section / H. Hur et al. // Applied Sciences. - 2020. - Vol. 10. - № 12. - P. 4407. Umehara Y. Development of electro-hydraulic actuator with fail-safe function for steering sys-tem / Y. Umehara et al. // Quarterly Report of RTRI. - 2014. - Vol. 55. - № 3. - Pp. 131-137. Umehara Y. Development of electro-hydraulic actuator with fail-safe function for steering sys-tem / Y. Umehara et al. // Quarterly Report of RTRI. - 2014. - Vol. 55. - № 3. - Pp. 131-137. Kamoshita S. Total performance evaluation of the assist steering system for bolster-less bogie / S. Kamoshita et al. // Quarterly Report of RTRI. - 2018. - Vol. 59. - № 4. - Pp. 243-248. Kamoshita S. Total performance evaluation of the assist steering system for bolster-less bogie / S. Kamoshita et al. // Quarterly Report of RTRI. - 2018. - Vol. 59. - № 4. - Pp. 243-248. Himmelstein G. The Mechatronic Bogie-A Novel Design / G. Himmelstein // EURO-PEAN RAILWAY REVIEW. - 2005. - № 4. Himmelstein G. The Mechatronic Bogie-A Novel Design / G. Himmelstein // EURO-PEAN RAILWAY REVIEW. - 2005. - № 4. Miyajima N. Multibody Dynamics Simulation and Bogie Structure Evaluation for Ac-tive-Bogie Steering Truck / N. Miyajima et al. // ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. - 2007. - Vol. 43106. - Pp. 459-465. Miyajima N. Multibody Dynamics Simulation and Bogie Structure Evaluation for Ac-tive-Bogie Steering Truck / N. Miyajima et al. // ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. - 2007. - Vol. 43106. - Pp. 459-465. Park J.H. Design and analysis of an active steering bogie for urban trains / J.H. Park et al. // Journal of Mechanical Science and Technology. - 2010. - Vol. 24. - № 6. - Pp. 1353-1362. Park J.H. Design and analysis of an active steering bogie for urban trains / J.H. Park et al. // Journal of Mechanical Science and Technology. - 2010. - Vol. 24. - № 6. - Pp. 1353-1362.