Моделиране на деформация на еластични разделители за крепежни елементи за релси

Има много проекти за междинни крепежни елементи. Монографията [1] показва три основни типа крепежни елементи: неразделни, отделни и смесени. Разликата се крие в начина, по който релсата е прикрепена към траверса. И те също се различават в зависимост от типа траверси: дървени или стоманобетонни. Други проекти за закрепване на релси са описани по-подробно в книгата [2]. Анализът на тези и други данни показва, че по железниците на Централна Европа и по железниците на бившия СССР преобладава отделен тип железница. закрепвания. На полските железници се използват крепежни елементи тип K за дървени и стоманобетонни траверси. По железниците на бившия СССР се използваше железопътна линия. крепежни елементи тип KB за стоманобетонни траверси и крепежни елементи D-2-тип за дървени траверси. В работата [1] беше отбелязано, че тези крепежни елементи имат значителни недостатъци, като голям брой части, надценените им материални разходи, висока степен на износване на неметални елементи, които изискват допълнителен ремонт. И въпреки това значителните предимства на този тип закрепване ги надхвърлят, недостатъците и ги правят широко разпространени в железопътната мрежа в различни страни.

Тъй като разглежданите типове релсови крепежни елементи са сходни, в тази работа ще се съсредоточим върху релсовото закрепване тип KB. В структурата си използва две еластични подложки. Единият лежи между релсата и облицовката, другият между облицовката и траверса. И двете уплътнения имат функция за разтоварване на елементи, както и функция за изолация. В това отношение те са от голямо значение за анализа на механичната система на коловоза, тъй като превозното средство е достатъчно голямо. Оказа се обаче невъзможно да се намерят механичните характеристики на тези уплътнения в различни произведения и в Интернет. Като се има предвид, че съвременните изчислителни инструменти позволяват да се симулира динамиката на тази система, за да се създаде такъв модел, е необходимо да се въведат параметрите на еластичността на уплътнението. В тази статия на базата на експериментални данни се прави оценка на тези параметри.
2. ГЕОМЕТРИЧНО МОДЕЛИРАНЕ И генериране на FE окото

крепежни

Фигура: 1. Крепежни елементи тип KB

За геометрично моделиране на железопътно закрепване е използван софтуер AutoCAD. На фиг. 1 показва модел на облигации от тип KB. За да се опрости чертежа, траверсът и закрепващите елементи на облицовката към траверса не са показани.

Железопътна линия. закрепването е представено по такъв начин, че релсата 1 е притисната към стоманената облицовка 6 с помощта на клемите 5. Притискащата сила върху клемите се формира посредством болтови връзки, които се състоят от Т-болтове 2, гайки 3 и шайби 4. Между релсата 1 и облицовката 6 е разположен еластичен дистанционер 7. Друг еластичен елемент в модела за закрепване на шината тип KB е еластичен дистанционер 8, който е разположен между стоманената подложка и траверса. Според железопътната номенклатура той е обозначен като TsP-328. Геометричният модел е показан на фиг. 2.

елементи

Фигура: 2. Геометричен модел на еластична подложка под облицовката

Разглежданите еластични елементи изпълняват важна функция за намаляване на динамичната коравина на коловоза, което води до намаляване на нивото на контактните сили между релсата и колоосата. В статията [3], за да се симулира квазистатично взаимодействие в описания възел, е използван методът на крайните елементи (МКЕ). FE - генерирането на FE - мрежи с помощта на софтуера MSC.NASTRAN за Windows, където модулът FEMAP се използва като подпрограма, беше характеристика на този подход. Така създадената FE мрежа е интегрирана в програмата MSC.MARC, в която проблемът е решен и резултатите са анализирани. Този подход спести време за създаване на FE мрежа. Получените мрежи обаче не бяха оптимални по структура и последващото решение на нелинейни контактни проблеми с помощта на пакета MSC.MARC беше извършено с големи трудности, което доведе до значително време за решаване на процесора; в някои случаи генерираните FE мрежата беше отхвърлена от пакета MSC.MARC.

За да се премахнат недостатъците на този подход, беше решено да се разработи FE мрежа, използваща пакета MSC.MARC. Мрежите, създадени в резултат на подхода FE по време на последващото решение на проблема, позволиха да се ускори обработката на данни с около 10 пъти. На фиг. 3, като пример е показана FE мрежата на еластичната лента под релсата. Това уплътнение в структурата на релсово закрепване тип KB има обозначението TsP-356 или TsP-318. На фиг. 3 е показано в разширена форма. В основата му има 21 проходни отвора.

3. ПРЕДВАРИТЕЛЕН ИЗБОР НА МАТЕРИАЛ ЗА УПОТРЕБА