«Quyuv-mexanika zavodi» ShK da ishlab chiqarilayotgan yuk vagonlarining turli radiusdagi egri uchastkalarda harakatlanayotganda ag‘darilishga qarshi barqarorligini tahlil qilish



Bu maqolada O‘zbekistonda ishlab chiqarilayotgan 12–9922 modelidagi 4-o‘qli universal yarim vagon va 11–9923 modelidagi 4-o‘qli yopiq vagonni turli radiusdagi egri uchastkalarda harakatlanayotganda ag‘darilishga qarshi barqarorligini tahlil qilindi. Tahlil egri uchastkalarda bo'sh vagon harakati paytida ta’sir qiluvchi dinamik kuchlarni hisobga olgan holda amalga oshirildi. Hisoblarga ko'ra, vagonning turli egrilik uchastkalari bo'ylab xavfsiz o'tishi uchun ma'lumotlar olingan.

Kalit so’zlar: egrilik, barqarorlik koeffisenti, vagonning egrilikdan tashqariga ag‘darilishi, inersiya kuchlari, «QMZ» ShK.

Целью исследования было проверить устойчивость вагонов моделей 12–9922, 11–9923 производство ДП «Литейно-механический завод» от опрокидывания при движении в кривых участках пути. Анализ проведен с учетом действующих динамических сил при движении порожнего вагона в кривых участках. Согласно расчетам получены данные для безопасного прохода вагона по различным кривым участкам.

Ключевые слова: крытый вагон, полувагон, ДП «ЛМЗ», устойчивость, прочность от опрокидывания, коэффициент устойчивости, силы инерции.

Temir yo‘l izlari o‘zgaruvchan to‘g‘ri va egri uchastkalardan iborat. Vagon yo‘lning egri uchastkalaridan harakatlanganda unga markazdan qochma kuch ta‘sir qiladi. Markazdan qochma kuch, shamolning bosim kuchi va kuzovning yonlama tebranishi natijasida yuzaga keladigan ko‘ndalang inersiya kuchlari bilan birgalikda tashilayotgan yukga noqulayliklar keltirib chiqaradi. Kuzovning tebranishi ressorralarda moment xosil qiladi natijada vagon egrilikdan tashqariga, nisbatan kamroq yuklangan g‘ildirak esa egrilik ichkarisiga og‘adi [1].

R radiusli egri uchastkalarda markazdan qochma kuchning ta‘sirini qoplash uchun tashqi rels ichki relsdan yuqoriroq yotqizilgan. Egri uchastkada tashqi relsning maksimal ruxsat etilgan balandligi 150 mm [2].

Tashqi relsning balandligi h odatda ikkala g‘ildiraklarning vertikal yuklamalari relsning kallagiga bir xil bo‘lishi sharti bilan aniqlanadi. Demak,

(1)

bu yerda:

— markazdan qochma kuch,

m — vagon massasi,

2s — koleya eni,

α — relsning balandlik burchagi.

Rasm 1. Egrilik bo‘ylab harakatlanayotganda harakatlanuvchi tarkibga ta’sir qiluvchi kuchlar

Vagonning ag'darilishiga qarshi barqarorligi uni loyihalashda g'ildiraklarning relslar bilan o'zaro ta’sir kuchlarining nisbati asosida shartli mezon bo‘yicha hisoblash yo‘li bilan baholanadi.

Vagonning egrilikdan tashqariga ag‘darilishga vagonning barqarorligi holatini tekshirish uchun markazdan qochma kuch va vagonning barqarorlik koeffitsientini aniqlash kerak. Hisoblash vagonni bo‘sh holatida uchun amalga oshiriladi, chunki bo‘sh vagon kamroq barqaror hisoblanadi [3].

Tashqi egrilikga nisbatan barqarorlik koeffitsientini hisoblashning umumiy algoritmi.

Bo‘sh holatdagi vagon kuzoviga yo‘nalgan markazdan qochma kuch quyidagi formula bilan aniqlanadi.

(2)

bunda:

v = 15….33 — vagonning harakatlanish tezligi, m/s

h = 0,15 egrilikda tashqi relsning balandligi, metr

Kuzovga ta’sir qiladigan shamol bosim kuchini aniqlash, N.

Bo‘sh holat uchun rels bosh qismidan bir xil balandlikdagi teng ta‘sir qiluvchi shamol bosim kuchi va markazdan qochma yuklamalar nuqtasini aniqlash, metr

(3)

Bunda

= 1.8 bo‘sh holat uchun rels bosh qismidan yuqorida joylashgan markazdan qochma yuklama nuqtasining balandligi, metr;

= 1.98 rels bosh qismidan yuqorida joylashgan shamol bosim kuchi nuqtasining balandligi, metr;

Kuzovga yo‘nalgan shamol bosim kuchini aniqlaymiz

(4)

bunda:

F — kuzov yon proyehsiyasining hajmi, m ² ;

= nisbiy shamol bosimi, Pa.

Bo‘sh holat uchun yon kuchlarning kuzovning og‘irligiga nisbatini aniqlash

(5)

Bo‘sh holat uchun yon kuchlar ta’sirida vagonning massa markazini ko‘ndalang siljishini aniqlash

(6)

bunda: = — g’ildirak juftligi o‘q bo‘yinchasi markazlari orasidagi masofaning yarmi, metr

(7)

bunda: r = 0.478 vagon g‘ildiragi radiusi

Egrilik bo‘ylab harakatlanayotganda vagonning ag‘darilishga qarshi barqarorlik koeffitsientini aniqlash

(8)

— barqarorlik koeffitsentining ruxsat etilgan qiymati [4].

Hisob-kitob 11–9923 modelidagi yopiq vagon va ixtisoslashgan yarim vagonlar uchun mo'ljallangan [5]. Texnik xususiyatlar 1-jadvalda keltirilgan.

Jadval 1

Vagon texnik xususiyatlari

Ko‘rsatkichlar	12–9922 modelidagi 4-o‘qli universal yarim vagon	11–9923 modelidagi 4- o‘qli yopiq vagon
Yuk ko‘tarish qobulyati. t	70	65
Tara, t	23.5	28.5
Kuzov hajmi m 2	92	158
Vagon bazasi m	8.65	14.14
O‘qga tushadigan o‘g‘irlik kN	235.0	235.0
Kuzov, mm: balandligi uzunligi	2800 12674	3385 17680
Konstruksiaviy tezligi km/s,	120	120
Vagon bazasi mm,	8650	14170

Barqarorlik koeffitsientini hisoblash natijalari 2–3 jadvallarida keltirilgan.

Jadval 2

12–9922 modelidagi 4-o‘qli universal yarim vagonining hisoblash natijalari

Egrilik radiusi R,m	Tashqi rels balandligi h,mm	Maksimal tezlik V, m/s	Vagonni hisoblangan barqarorlik koeffitsienti	Tezlik bo‘yicha o‘rnatilgan cheklov V, m/s
250	150	33	1.203	28
300	150	33	1,337	29
350	150	33	1,363	31
400	150	33	1,374	33
450	120	33	1,470	33
500	90	33	1,543	33
600	30	33	1,628	33
800	0	33	1,890	33
1000	0	33	2.170	33

Jadval 3

11–9923 modelidagi 4-o‘qli yopiq vagonining hisoblash natijalari

Egrilik radiusi R,m	Tashqi rels balandligi, h,mm	Maksimal tezlik, V, m/s	Vagonni hisoblangan barqarorlik koeffitsienti	Tezlik bo‘yicha o‘rnatilgan cheklov V, m/s
250	150	33	1.148	26
300	150	33	1,180	28
350	150	33	1,195	30
400	150	33	1,329	30
450	120	33	1,267	32
500	90	33	1,260	33
600	30	33	1,281	33
800	0	33	1,494	33
1000	0	33	1,671	33

Tadqiqotni tahlil qilgandan so‘ng, shunday xulosa qilish mumkin ya’ni kichik radiuslarda (250÷400) 12–9922 va 11–9923 modelidagi vagonlar uchun tashqi relsning maksimal ruxsat etilgan balandligi talab qilinadi, chunki nisbatan kamroq balandlikda harakatlanayotgan harakat tarkibi ag‘darilib ketishi mumkin. Bundan tashqari, xavfsiz harakatlanish uchun o‘rnatilgan tezlik chegarasiga rioya qilish kerak.

R=250 m egrilikda va maksimal balandlik bilan 12–9922 modelidagi universal yarim vagon uchun tezlikni 28 m/s ga qadar, 11–9923 modelidagi yopiq vagon uchun esa tezlikni 26 m/s ga qadar cheklash kerak. R=300 m egrilikda 12- 9922 modelidagi universal yarim vagon uchun tezlik 29 m/s gacha bo‘ladi, 11–9923 modelidagi yopiq vagon uchun 28 m/s gacha tezlikni cheklash, R=350 m va balandlik h=150 mm bo‘lganda 12–9922 modelidagi universal yarim vagon uchun harakatlanish tezligini 31 m/s gacha 11–9923 modelidagi yopiq vagon uchun esa tezlikni 30 m/s ga qadar cheklash kerak bo‘ladi. R=400 m egrilikda va maksimal balandlik bilan 12–9922 modelidagi universal yarim vagon uchun tezlikni 33 m/s ga qadar, 11–9923 modelidagi yopiq vagon uchun esa tezlikni 30 m/s ga qadar cheklash kerak.

Radiusning (450÷1000) yanada oshishi bilan tashqi relsning balandligi harakat tarkibining harakatlanish tezligini chegaralanmaydi va vagonni ag‘darilish ehtimoli kamayib boradi. R=450 egrilik uchun tashqi relsning balandligining optimal qiymati h=120 mm, R=500 egrilik uchun h=90 mm, R=600 egrilik uchun h=30 mm, R=800, R=1000 uchun tashqi relsning balandligi talab etilmaydi.

Adabiyot:

1. Рахимов Р. В. Проверка точности восстановления вертикальных нагрузок от колеса на рельс по напряжениям в двух сечениях рельса на стенде / Р. В. Рахимов, А. А. Петров // Транспорт Российской Федерации. — 2018. — № 4 (77). — С. 55–58.
2. Waail M. L. Investigated the strength of rolling stock as a fuzzy function / M. L. Waail, R. V. Rahimov // ToshTYMI Axboroti. — 2019. — № 3. — P. 43–49.
3. Sement tashuvchi vagon-xopperni ag‘darilishga qarshi mustahkamligini aniqlash / H. A. Rahmatov, F. F. Muzaffarov, S. B. Namozov [et al.] // Молодой ученый. — 2022. — No 1(396). — P. 312–317.
4. Вершинский, C. B. Динамика вагона / C. B. Вершинский, В. Н. Данилов, В. Д. Хусидов. -М.: Транспорт, 1991. — 360 с.
5. Нормы для расчета и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). — М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 2005. — 317 с.