Диссертация (Выбор типа промежуточных рельсовых скреплений методом вибродиагностики), страница 10

На рисунке 3.25показана зависимость среднеквадратического значения виброскорости подошвырельса от скорости движения локомотива ВЛ-80с, зависимость описываетсястепенной функцией, с коэффициентом детерминации 0,3037. На рисунке 3.26показана зависимость пикового значения виброускорения подошвы рельса отскорости локомотива ВЛ-80с, зависимость описывается степенной функцией, с64коэффициентом детерминации 0,2978. На рисунке 3.27 показана зависимость СКЗвиброускорения подошвы рельса от скорости движения локомотива ВЛ-80с,зависимость описывается степенной функцией, с коэффициентом детерминации0,241.

Зависимости (рисунок 3.24-3.27) имеют низкий коэффициент детерминациии их использование при дальнейшем анализе колебаний других элементов пути нецелесообразно.υ p, мм/с9080y = 4,1702x0,4957R² = 0,2138706050403020100020406080100120V, км/чРисунок 3.24 – Зависимость пикового значения виброскорости подошвы рельса отскорости локомотива ВЛ-80сυ е , мм/с30y = 0,8102x0,58892R = 0,303720100020406080V, км/ч100120140160Рисунок 3.25 – Зависимость СКЗ виброскорости подошвы рельса от скоростиэлектровоза ВЛ-80с65аp, м/с2100y = 4,715x0,5449R² = 0,2978806040200020406080100120V, км/чРисунок 3.26 – График зависимости пикового виброускорения подошвы рельса отскорости локомотива ВЛ-80с25a e , м/с20,3664y = 2,9613x202R = 0,241151050020406080V, км/ч100120140160Рисунок 3.27 – Зависимость СКЗ виброускорения подошвы рельса от скоростилокомотива ВЛ-80с3.2.2 Результаты исследований механических колебаний упругойклеммы скрепления типа Vossloh W-14Втаблице2ПриложенияAприведенырезультатыисследованиймеханических колебаний упругой клеммы скрепления типа Vosloh W-14,возникающих при движении локомотива ВЛ-80с с различными скоростями.Из анализа результатов иследований механических колебаний упругойклеммы скрепления типа Vossloh W-14 выявлено следующее:– в диапазоне скоростей движения локомотива 45-74 км/ч, преобладающаячастота на спектре виброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 4,2 до 6,8 Гц66и соответствует частоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметравозбуждения l1=3 м, где l1=3 м расстояние между колесными парами тележкилокомотива ВЛ-80с;– в диапазоне скоростей движения локомотива 75-86 км/ч, преобладающаячастота на спектре виброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 5,8 до 6,6 Гц,то есть имеет место суперпозиция частот, соответствующих параметрамвозбуждения l1=3 м и l2=4,5 м, где l2=4,5 м расстояние между тележкамилокомотива ВЛ-80с;– в диапазоне скоростей движения локомотива 91-103 км/ч, преобладающаячастота на спектре виброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 5,6 до 6,4 Гци соответствует частоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметравозбуждения l2=4,5 м;– при скорости движения электровоза 45 км/ч преобладающая частота наспектре виброскорости fп.υ, составляет 29,4 Гц и соответствует частотевоздействия, вычисленной по формуле (1) для параметра возбуждения l3=0,425 м,где l3=0,425 расстояние между точками опоры крайних ветвей упругой клеммыдля соседних шпал;– в диапазоне скоростей от 50 до 103 км/ч преобладающая частота на спектревиброскорости fп.υ полностью совпадает с преобладающей частотой на спектревиброперемещения fп.s;– преобладающая частота на спектре виброускорения fп.а не зависит отчастоты воздействия (скорости движения и параметров возбуждения), а зависитот условий контактного взаимодействия между упругой клеммой и рельсом.Преобладающая частота на спектрах виброускорения fп.а полученных на упругойклемме типа Vosloh W-14при проведении исследований изменялась в диапазонеот 602 до 933 Гц.На рисунке 3.28 показана зависимость пикового виброперемещения упругойклеммы типа Vosloh W-14 от скорости локомотива ВЛ-80с.

Зависимостьвыражается степенной функцией с коэффициентом детерминации 0,9006.67На рисунке 3.29 представлен график зависимости отношений динамическойсилы, возникающей на упругой клемме типа Vossloh W-14 к статической силе отскорости локомотива ВЛ-80с. Зависимость описывается степенной функцией скоэффициентом детерминации 0,8955. Данная зависимость дает достаточнодостоверный прогноз отношения динамической силы, возникающей на упругойклемме типа Vossloh W-14, к статической силе при скоростях движенияэлектровоза 0-120 км/ч.На рисунке 3.30 приведена зависимость СКЗ виброперемещения упругойклеммы типа Vossloh W-14 от скорости локомотива ВЛ-80с. Зависимостьаппроксимирована степенной функцией с коэффициентом детерминации 0,8919.sp, мкм600500y = 0,0211x2,1439R² = 0,90064003002001000020406080100120V, км/чРисунок 3.28 – График зависимости пикового виброперемещения упругой клеммытипа Vossloh W-14 от скорости локомотива ВЛ-80сРдин/Рст3,53y = 0,0002x2,1103R² = 0,89552,521,510,50020406080100120 V,км/чРисунок 3.29 – График зависимости отношений динамической силы,возникающей на упругой клемме типа Vossloh W-14 к статической силе отскорости локомотива ВЛ-80с.68s e , мкм10008002,5952y = 0,0018x6002R = 0,89194002000020406080V, км/ч100120140160Рисунок 3.30 – Зависимость СКЗ виброперемещения упругой клеммы типаVossloh W-14 от скорости локомотива ВЛ-80с3.2.3 Результаты исследований механических колебаний шпалыИсследования колебаний шпалы производились в двух ее сечениях: насередине и конце железобетонной шпалы.

В таблице 3 Приложения А приведенырезультатыисследованиймеханическихколебанийсерединышпалы,возникающих при движении локомотива ВЛ-80с с различными скоростями.Из анализа результатов иследований механических колебаний серединыжелезобетонной шпалы, выявлено следующее:– в диапазоне скоростей движения локомотива 45-103 км/ч, преобладающаячастота на спектре виброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 2,9 до 6,3 Гци соответствует частоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметравозбуждения l2=4,5 м, где l2=4,5 м расстояние между тележками локомотива ВЛ80с;– в диапазоне скоростей от 45 до 66 км/ч преобладающая частота на спектревиброскорости fп.υ, изменяется в диапазоне от 29,4 до 43,6 Гц и соответствуетчастоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметра возбужденияl3=0,425 м, где l3=0,425 расстояние между точками опоры крайних ветвей упругойклеммы для соседних шпал;– в диапазоне скоростей от 67 до 103 км/ч преобладающая частота на спектревиброскорости fп.υ, изменяется в диапазоне от 5,2 до 7,9 Гц, и соответствуетсуперпозиция частот с параметрам возбуждения l1=3 м и l2=4,5 м;69– преобладающая частота на спектре виброускорения fп.а не зависит отчастоты воздействия (скорости движения и параметров возбуждения), а зависитот условий контактного взаимодействия между шпалой и щебеночнымбалластным основанием.

Преобладающая частота на спектрах виброускорения fп.аполученных на середине железобетонной шпалы при проведении исследованийизменялась в диапазоне от 318 до 661 Гц, что соответствует хорошему контактушпалы с щебеночным балластным основанием.На рисунке 3.31 показана зависимость пикового виброперемещениясередины железобетонной шпалы от скорости движения локомотива ВЛ-80с.Представленнаязависимостьаппроксимируетсястепеннойфункциейскоэффициентом детерминации 0,8898.На рисунке 3.32 приведен график зависимости отношений динамическойсилы, возникающей на середине железобетонной шпалы к статической силе отскорости электровоза ВЛ-80с. Зависимость описывается степенной функцией скоэффициентом детерминации 0,8898. Данная зависимость дает достаточнодостоверный прогноз отношения динамической силы, возникающей на серединежелезобетонной шпалы, к статической силе при скоростях движения локомотивадо 120 км/ч.На рисунке 3.33 представлена зависимость СКЗ виброперемещениясередины железобетонной шпалы от скорости движения локомотива ВЛ-80с.Зависимостьаппроксимируетсястепеннойфункциейскоэффициентомдетерминации 0,918.s p , мкм250y = 0,007x2,2056R2 = 0,8898200150100500‐20020406080100V, км/ч120Рисунок 3.31 – Зависимость пикового виброперемещения серединыжелезобетонной шпалы от скорости локомотива ВЛ-80с70Рдин/Рст2,5y = 8E-05x2,2056R² = 0,889821,510,50‐2002040V, км/ч6080100120Рисунок 3.32 – График зависимости отношений динамической силы,возникающей на середине железобетонной шпалы, к статической силе отскорости локомотива ВЛ-80сs e , мкм4002,7752y = 0,0003x3002R = 0,9182001000020406080V, км/ч100120140160Рисунок 3.33 – Зависимость СКЗ виброперемещений середины железобетоннойшпалы от скорости электровоза ВЛ-80сВтаблице4ПриложенияАприведенырезультатыисследованиймеханических колебаний конца железобетонной шпалы, возникающих придвижении локомотива ВЛ-80с с различными скоростями.Из анализа результатов иследований механических колебаний концажелезобетонной шпалы выявлено следующее:– в диапазоне скоростей 45-66 км/ч, преобладающая частота на спектревиброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 4,2 до 6,1 Гц и соответствуетчастоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметра возбужденияl1=3 м;71– в диапазоне скоростей 67-74 км/ч, преобладающая частота на спектревиброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 5,2 до 5,7 Гц и соответствуетсуперпозиция частот с параметрам возбуждения l1=3 м и l2=4,5 м;– в диапазоне скоростей 75-103 км/ч, преобладающая частота на спектревиброперемещения fп.s изменяется в диапазоне от 4,6 до 6,3 Гц и соответствуетчастоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметра возбужденияl2=4,5 м;– при скорости движения электровоза 45 км/ч преобладающая частота наспектре виброскорости fп.υ, составляет 29,4 Гц и соответствует частотевоздействия, вычисленной по формуле (1) для параметра возбуждения l3=0,425 м,где l3=0,425 расстояние между точками опоры крайних ветвей упругой клеммыдля соседних шпал;– в диапазоне скоростей от 50 до 74 км/ч преобладающая частота на спектревиброскорости fп.υ, изменяется в диапазоне от 4,6 до 6,9 Гц, и соответствуетчастоте воздействия, вычисленной по формуле (1) для параметра возбужденияl1=3 м;– в диапазоне скоростей от 75 до 103 км/ч преобладающая частота на спектревиброскорости fп.υ, изменяется в диапазоне от 5,8 до 7,9 Гц, и соответствуетсуперпозиция частот с параметрам возбуждения l1=3 м и l2=4,5 м;– преобладающая частота на спектре виброускорения fп.а не зависит отчастоты воздействия, а зависит от условий контактного взаимодействия междушпалой и щебеночным балластным основанием.