Методы оптимизации основных элементов стрелочных переводов и их приложение к крестовинным узлам массовых конструкций

ВВЕДЕНИЕ
I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Состояние стрелочного хозяйства, его влияние
на презозочный процесс железных дорог
1.2. Анализ исследований и разработок, направленных на улучшение эксплуатационных качеств стрелочных переводов .
1.3. Цели и задачи исследования .
2. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ОПТИМИЗАЦИОННЫХ АЛГОРИТМОВ ТЕОРИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКЦИИ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ
2.1. Место оптимизации в комплексе решения научно
проектных задач
2.2. Особенности оптимизационных задач, возникающих
при проектировании и совершенствовании стрелочных переводов и их элементов
2.3. Техническое описание оптимизационных этапов и построение оптимизационной схемы для основных элементов и узлов стрелочных переводов
массовых конструкций .
2.4. Математическая постановка оптимизационных задач для узлов и элементов стрелочных переводов
2.4.1. Постановка задачи оптимизации общих размеров узлов стрелочных переводов .
2.4.2. Постановка задачи оптимизации размеров элемента, определяющих его наработку на
отказ по износу и дефектам
2.4.3. Постановка задачи оптимизации форм попе
речных сечений элементов
стрелочных переводов .
2.4.4. Постановка задачи оптимизации конструкции элементов с ограниченным набором допустимых конструктивных решений .
2.5.Комплекс исследований для оптимизации крестовинных узлов стрелочных переводов массовых конструкций .
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ШИРИНЫ
КОЛЕИ В ЗОНЕ КРЕСТОВИНЫ НА УРОВЕНЬ ДИНАМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ С ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ .
3.1. Задачи эксперимента, измеряемые процессы
3.2. Результаты опытных поездок по прямому пути стрелочного перевода
3.2.1. Динамические эффекты в элементах крестовинного узла .
3.2.2. Динамические эффекты в подвижном составе
3.3. Результаты опытных поездок по ответвленному
направлению стрелочного перевода .
3.3.1. Динамические эффекты в элементах крестовинного узла .
3.3.2. Динамические эффекты в подвижном составе Ю
3.4. Выводы по разделу 3
4. ОПТИМИЗАЦИЯ НОРМ И ДОПУСКОВ СОДЕРЖАНИЯ
КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ.но
4.1. Особенности прохождения колесных пар по крестовинному узлу стрелочного перевода
4.2. Методы анализа сочетаний размеров крестовинных узлов и колесных пар .П
4.3. Вероятностная модель движения колесных пар по ш крестовинному узлу, учитывающая коррелирован
ность расчетных величин .
4.4. Определение вероятностей различных явлений, воз
никающих при проходе колесных пар по крестовинному узлу с помощью статистического эксперимента на ЭВМ.
4.4.1. Структурнологическая схема статистического эксперимента .
4.4.2. Реализация эксперимента на ЭВМ
4.5. Проверка адекватности построенных моделей со
поставлением с результатами измерений в пути .
4.6. Анализ состояния размеров крестовинных узлов
на сети дорог
4.6.1. Методика обмеров
4.6.2. Результаты измерения ширины колеи на крестовинных узлах
4.6.3. Результаты измерений желобов крестовины
и контррельсов .
4.6.4. Результаты измерений параметров Т и Е .
4.7. Результаты расчетов, целесообразные диапазоны
щ размеров колеи и желобов
4.7.1. Вероятность ударов тыльной части гребней колес в раструб контррельса
4.7.2. Вероятность набегания на отогнутую
часть контррельса
4.7.3. Вероятность ударов тыльной части гребней колес в нерабочий усовик до горла
4.7.4. Вероятность набегания колес на нерабочий усовик после прохода горла крестовины
4.7.5. Вероятность распора колесных пар контррельсом и нерабочим усовиком .
4.7.6. Вероятность набегания колес на острие
4 сердечника крестовины .
4.7.7. Свободный проход колесных пар по крестовинному узлу
4.8. Оптимизация норм и допусков размеров крестовинных узлов.
4.9. Выводы по разделу 4
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ, ПЕРЕДАВАЕМЫХ
КОЛЕСАМИ НА РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ КРЕСТОВИН И НАРПЯЖЕИНОГО СОСТОЯНИЯ В КОНТАКТНОЙ ОБЛАСТИ
ЗОНУ ПЕРЕКАТЫВАНИЯ .
5. .Исследование динамических сил, действующих на крестовины при движении по ним подвижного состава .
5.1.1. Построение и реализация модели динамической системы экипажкрестовина .
5.1.2. Выбор расчетной схемы для массовых расчетов сил, действующих на крестовину проверка
адекватности модели исследуемой системе
5.1.3. Результаты расчетов сил, действующих на крестовину
5.2. Исследование контактных напряжений в зоне перекатывания крестовин
5.2.1. Геометрические особенности площадок контактирования колес и крестовин .
5.2.2. Исследование контактных напряжений з сечениях крестовины поляризационнооптическим методом .
5.2.3. Исследование напряженного состояния з контактной области крестовин на объемных моделях
5.3. Выводы по разделу 5
6. ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОФИЛЕЙ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
КРЕСТОВИН.
6.1. Износ, наклепываемость металла, образование и развитие контактных дефектов з сечениях .крестовин в процессе их износа .
6.1.1. Стадии работы крестозины .
6.1.2. Кинетика наклепываемости металла крестовин в процессе износа
крестовин V
6.1.3. Образование и развитие дефектов в сечениях крестовин из стали П0ГЛ в процессе износа ..
ф 6.I.. Общие закономерности износа крестовин .
6.2. Выбор подхода к построению модели износа крестовин .
6.3. Построение расчетной модели износа крестовины
на различных стадиях ее работы
6.4. Возможность применения различных подходов исследования прочности и долговечности для расчета повреждаемости крестовин
6.5. Получение контактноусталостных характеристик крестовин, построение расчетной модели пора
жаемости крестовин дефектами
6.6. Оптимизацияпрофилей рабочих поверхфстей
6.7. Результаты эксплуатации крестовин с различной формой рабочих поверхностей .1.
6.7.1. Износостойкость крестовин е различными вариантами форм рабочих поверхностей
6.7.2. Дефектостойкость различных крестовин
6.7.3. Общие иоги внедрения усовершенствованных профилей крестовин на сети дорог
6.8. Выводы по разделу 6
7. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОНТРРЕЛЬСОВ, РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИХ КОНСТРУКЦИИ .
7.1. Напряженное состояние и особенности работы
контррельсов стрелочных переводов
7.1.1. Исследования напряженного состояния контррельсов в пути .
7.1.2. Исследования напряженного состояния сечений контррельсов поляризационнооптическим методом на моделях .
7.2. Построение математической модели
контррельсового узла
7.2.1. Общие требования к модели
7.2.2. Расчет пластины в целом
7.2.3. Расчет напряжений в месте приложения
нагрузки .
7.3. Проверка адекватности модели по результатам испытаний в пути .
7.4. Оптимизация конструкции контррельса .
7.5. Выводы по разделу 7
8. ЭКСТРАПОЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ РАСЧЕТА ОТКАЗОВ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ДЕФЕКТАМ, ВОЗНИКАЮЩИМ ИЗЗА ВЫСОКОГО УРОВНЯ ИЗГИБНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
8.1. Построение расчетного аппарата
8.2. Проверка адекватности модели на примере рас
чета отказов хвостовой части крестовин
8.3. Особенности расчета для контррельсов .
8.4. Использование экстраполяционной модели для решения оптимизационных задач
8.5. Выводы по разделу 8
9. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ РЕШЕНИЙ ПО СОВЕРШЕННТВОВАНИЮ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ