Разработка рекомендаций, направленных на повышение рабочего ресурса колес за счет снижения трещинообразования как в зонах стыка диска со ступицей и ободом, так и в дисковой части, требует анализа напряженно-деформированного состояния (НДС) различных вариантов осевых сечений колес с целью выявления наиболее перспективных в этом плане и рациональных конструктивных решений. Для инженерной оценки возникающего при нагружении колеса НДС были использованы два типа критериев- общие для рабочего сечения дисковой части колеса и локальные. Общие критерии: коэффициент неоднородности возникающего НДС; усредненная радиальная податливость колеса. Локальные критерии: коэффициент вида (схемы) напряженного состояния в очаге возможного разрушения; коэффициент концентрации эквивалентных напряжений в рабочем сечении дисковой части колеса. Все рассмотренные колеса могут быть отнесены к одному из четырех типов конструктивного оформления: с прямолинейной образующей дисковой части; имеющие S-образный перегиб дисковой части; с выпуклостью образующей диска к гребню; с выпуклостью образующей диска от гребня. Представленные в статье результаты показывают, что для уточнения расчетной методики оценки ресурса работы цельнокатаного колеса железнодорожных вагонов необходима разработка критерия усталостной прочности колеса с учетом коэффициента жесткости схемы НДС в очаге возможного трещинообразования. Среди рассмотренных групп колес с непрямолинейной образующей в целом наиболее перспективными для дальнейшего совершенствования являются типы конструктивного оформления колес с выпуклостью от гребня и с перегибом. Соответствующее совершенствование профиля осевого сечения колеса должно проходить без увеличения массы колеса, а также без увеличения его радиальной податливости относительно аналогичной податливости колес, отвечающих ГОСТ 9036-88.
展开▼
