Национальный центр динамических испытаний транспортной

Национальный центр
динамических испытаний
объектов инфраструктуры
транспортной отрасли
Докладчики :
Президент
ООО «Институт полимеров»
Цыбуков С.И
Директор по науке
ООО «Институт полимеров»
Дынина А.В
Структура презентации
• Актуальность, цели и задачи
• Детали
•
•
•
Детали фрикционной системы тележек грузовых вагонов
Прокладки амортизаторы для стрелочных переводов пр 2956
Карликовый светофор
• Испытательные центры
• Состав и структура Центра
• Результаты и их применение
Национальный центр динамических
испытаний объектов инфраструктуры
транспортной отрасли
Цель и задачи проекта
Создание Центра с учетом мирового опыта и с применением современного
испытательного оборудования позволит повысить конкурентоспособность и
технический уровень применяемых технических средств за счет:
- сокращения времени и финансовых затрат на создание и освоение
инновационных технологий, в том числе новых конструкций пути, транспортных
машин, элементов транспортной инфраструктуры, материалов;
- сокращения сроков приемочных, сертификационных и иных испытаний;
- создания экспериментальной базы динамических испытаний и освоения новых
технологий и методик ускоренных ресурсных испытаний инновационных и
существующих конструкций пути, объектов инфраструктуры.
Основная цель, на которую направлена реализация проекта - обеспечение
создания конструкций пути и элементов инфраструктуры под различные
виды движения (скоростное, высокоскоростное, тяжеловесное) с
ресурсом не менее 1,5 млрд. т брутто.
Национальный центр динамических
испытаний объектов инфраструктуры
транспортной отрасли
•
•
•
•
•
•
Задачами, решаемыми Центром, являются:
- сокращение сроков внедрения инновационных технических решений в
эксплуатацию;
- предоставление исходных данных для проектирования пути под
высокоскоростное движение и при реконструкции (с учетом зарубежного опыта)
для существующего движения;
- прогнозирование технического состояния конструкций и объектов
инфраструктуры в процессе эксплуатации;
- проведение мониторинга и диагностирования конструкций и объектов
инфраструктуры в условиях эксплуатации для выявления причин возможных
неисправностей, дефектов или отказов в конструкциях и объектах
инфраструктуры;
- корректировка действующих нормативов для повышения надежности
конструкций и объектов инфраструктуры, обеспечение требуемой безопасности
и эффективности эксплуатации при высокоскоростном и тяжеловесном
железнодорожном движении;
- обучение молодых специалистов и повышение квалификационного уровня
специалистов, эксплуатирующих конструкции и объекты инфраструктуры.
Согласно Регламенту постановки на производство изделий,
применяемых на ОАО «РЖД» изделия должны пройти следующие
испытания:
• -предварительные испытания, на
соответствие изделий имеющимся ТУ и ТТ
• - приемочные испытания – испытания
проводятся в испытательном центре
• - квалификационные испытания
проводятся в рамках стендовых циклических
или полигонных или эксплуатационных
испытаний по методике согласованной с ОАО
«РЖД»
Детали фрикционной системы тележек грузовых
вагонов из новых конструкционных полимерных
материалов
Цель работы:
•
•
•
•
•
Разработка изделий системы рессорного подвешивания тележек
грузовых вагонов (тележка разработки ОАО «ВНИКТИ») из современных
конструкционных
полимерных
материалов
с
улучшенными
триботехническими характеристиками, обеспечивающими необходимые
расчетные коэффициенты трения в узлах, а также обладающих высокими
свойствами по износостойкости.
Перечень разрабатываемых деталей из новых конструкционных полимерных
материалов:
Накладка упругая на фрикционный клин гасителя колебаний;
Планка фрикционная, подвижная;
Вставка опорного скользуна;
Втулка триангеля;
Вкладыш опорного скользуна.
Технические требования, предъявляемые к изделиям
•
•
•
•
Предельные кратковременные температуры
от -70°С до +105°С (не более одного часа);
Рабочие температуры эксплуатации детали:
от -60°С до +90°С;
Стойкость к истираемости,
Стойкость к налипанию пыли и загрязнений.
• Предельные эксплуатационные
нагрузки, которые испытывает данная
деталь: нормальное усилие при
движении вверх = 55кН, при движении
вниз = 33,3кН;
• Коэффициент трения должен
находиться в пределах от 0,3 до 0,4;
Планка фрикционная
Накладка износостойкая
• Предельные эксплуатационные
• Предельные эксплуатационные нагрузки,
нагрузки, которые испытывает
деталь: нормальное усилие = 40кН
в статике и в динамике 65кН (на
сжатие), что в пересчете на
площадь изделия составляет
давление в статике 2,2 МПа, а в
динамике 3,65 МПа;
• Коэффициент трения не более
0,1;
которые испытывает данная деталь:
вертикальная нагрузка 1 тонна в статике,
что в пересчете на рабочую площадь
изделия составит 2,37 МПа;
• Коэффициент трения должен составлять
не менее 0,09;
• Предельные эксплуатационные
Коэффициент
нагрузки, которые испытывает
данная деталь: вертикальная
нагрузка 2-3 тонны, что в
пересчете на площадь изделия
составляет 1,1 — 1,65 МПа;
• Коэффициент трения должен
составлять не более 0,2;
более 0,2;
Вставка опорного скользуна
трения должен составлять не
Втулки фрикционные из полиоксиметилена
Итоги работы
•
С 2008 года проводятся эксплуатационные испытания вкладышей
опорного скользуна из сверхвысокомолекулярного полиэтилена в
пассажирском вагоне в составе поезда №1(2) по маршруту МоскваВладивосток.
•
Проводились испытания втулок тормозной рычажной передачи грузового
вагона на экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ». На основании
этого изделия были доработаны и переданы для проведения дальнейших
испытаний.
•
Оборудованы полувагоны №№ 607 06 280, 607 05 662 и 607 06 066,
опытными накладками.
•
Проведены испытания фрикционных планок в ОАО «ВНИКТИ», получены
результаты испытаний.
Разработка элементов скоростных
стрелочных переводов, обеспечивающих
снижение неравножесткости (равную упругость)
пути по длине стрелочного перевода
Скоростной стрелочный перевод проекта 2956
ООО «Институт полимеров» совместно с ООО «ПКТИ трансстрой»
и ПГУПС разработали и изготовили опытную партию
подшпальных амортизаторов на 82 бруса скоростного
стрелочного перевода проекта № 2956.
Схема расположения подшпальных амортизаторов
Подшпальный амортизатор
-В 2008 г. на ст. Чудово Октябрьской железной дороги были проведены
полевые испытания на скоростном стрелочном переводе №33 проекта №
2726 по выявлению неравножесткости пути.
- В августе-сентябре 2009 г. были проведены эксплуатационные испытания
реконструированного стрелочного перевода.
Расположение датчиков:
1 – подошва рельса
2 – поверхность бруса
3 – 0,3 м ниже постели бруса
•
Использование подшпальных амортизаторов позволяет
более эффективно гасить вибрационное воздействие во
всем диапазоне частот и на всех участках измерений
Стрелка №33 – с подшпальными амортизаторами
Стрелка №17 – без подшпальных амортизаторов
Грузовой,
м/с2
0,3 м
крестовина
•
•
•
•
Пассажирский, Скоростной,
м/с2
м/с2
Стрелка №33
0,38
0,22
0,32
Стрелка №17
0,36
0,38
0,71
В целом при грузовом движении поездов уровень динамического
воздействия при установке амортизаторов снизился на 20%.
Неравножесткость пути на стрелочном переводе в результате
включения в его конструкцию амортизаторов несколько уменьшилась.
За месяц эксплуатации стабилизация пути не закончилась.
Эксплуатационные испытания будут проводиться не менее 1 года до
прохождения по стрелочному переводу 30 млн.тонн брутто (10% от
расчетного срока службы стрелочного перевода)
Корпус светофора
Задача: адаптировать конструкцию
корпуса светофора, изготавливаемого в
настоящее время из алюминия, под
полимерный материал.
Требования к изделию остаются
прежними: ударная прочность, стойкость
к воздействию факторов окружающей
среды и пр.
Состав и структура Центра
В состав Центра должны входить:
- здания и сооружения с инженерными коммуникациями;
- стендовое оборудование;
- устройства энергообеспечения стендового оборудования;
- технические средства механизации и механизмы для подготовительных работ;
- единый компьютерный центр для обработки данных, получаемых в процессе
испытаний;
- механический и ремонтный участок для подготовки испытаний и ремонта
оборудования;
- складские помещения и площадки.
Блоки испытаний
- блок комплексных испытаний конструкций
инфраструктуры;
- блок комплексных испытаний объектов
инфраструктуры;
- блок комплексных испытаний материалов;
- блок комплексных исследований грунтов и
сыпучих материалов;
- блок математического моделирования,
включающий отдельные группы
математического моделирования по каждому
стенду.
Проект: Общий вид стенда для испытаний конструкций пути
в климатической камере с силовыми рамами
Проект: Размещение передвижной платформы
с моделируемой конструкцией пути
Проект расположения силовых рам над климатической камерой
Проект: Общий вид размещения системы управления
стендом для испытаний конструкций пути
Проект стенда для испытаний конструкций (опоры контактной сети,
жесткие поперечины и т.д.)
Проект вида силового пола для установки стендов при испытаниях
объектов инфраструктуры в высоковольтной климатической камере
и камере пыли и ветра
Проект стенда по испытаниям системы токосъема
Испытательные центры
ОАО «ВНИКТИ»
ОАО «ВНИИЖТ»
«Испытательный центр «ЯРЭЛАСТЕСТ»
Аккредитованные лаборатории:
-ООО «Завод «КП»
-ОАО «Пластполимер»
-ОАО «Синтез - Кировец»
Результаты и их применение:
•
•
•
•
•
•
Оценка ресурса работы, как конструкций, их элементов, оборудования
и устройств при изменении условий эксплуатации.
Оценка эффективности новых и существующих конструкций, их
элементов, оборудования и устройств при различных условиях
эксплуатации.
Разработка схем проведения плановых ремонтов для перспективных
конструкций, оборудования и устройств и корректировка для
действующих конструкций, оборудования и устройств.
Оценка эффективности функционирования элементов конструкций, в
т.ч. земляного полотна и сопутствующей инфраструктуры.
Корректировка исходных данных для проектирования новых,
реконструируемых путей, капитальных и средних ремонтов путей,
корректировка действующей нормативно-технической документации на
текущее содержание и ремонт пути.
Корректировка исходных данных для проектирования новых
конструкций и оборудования электроснабжения и телемеханики и
автоматики, корректировка действующей нормативно-технической
документации на текущее содержание и ремонт.
Национальный центр динамических
испытаний объектов инфраструктуры
транспортной отрасли
Уникальность создаваемых стендовых установок:
– совместное воздействие нескольких внешних
факторов: климатические и динамические нагрузки,
климатические и вибрационные нагрузки.
– современное программное обеспечение,
позволяющее проводить математическое
моделирование поведения конструкций.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !