Theoretical and experimental evaluation of strength indices for traction reduction-gear housings of welded construction KEVRZ for electric trains ER2, ER9

O. M. Bondarev, D. O. Yagoda, O. O. Bondarev, V. M. Skoblenko

Abstract


Purpose. To check meeting the requirements of Standards for experimental specimens of traction gear boxes for electric trains of series ER2, ER9 with housings of welded construction by Kiev Electric Wagon Repair Works (KEVRZ). Methodology. To reach the objective in hand, performing the work, some computational models for theoretical determination of the stress levels in the reduction-gear housing of welded construction by simulating the loading conditions that can take place during the operation have been developed and the stresses at different points of the reduction-gear housing as well as the levels of vertical accelerations of the reduction-gear housing and loading of the unit of connecting the housing to the bodies frame have been experimentally evaluated. Findings. On the basis of analysis of the calculation results obtained meeting the requirements of Standards for traction reduction gears with the housings of welded construction by KEVRZ has been found. Originality. Based on the experimental and theoretical investigations, the scientific support of works on developing and putting into operation the renovated traction reduction gears for electric trains of series ER2, ER9 has been completed. Practical value. A technical solution with the measures to be fulfilled in operation of electric trains of the mentioned series with traction reduction-gear housings of welded construction by KEVRZ has been developed and given to experts of Ukrzaliznytsia to introduce the proposed measures during repairs.


Keywords


computational models; theoretical calculations; electric trains of series ER2, ER9M, ER9E; motor bogie; traction reduction gear; strength indices

References


Biryukov I.V., Krushev S.D. Analiz iznosov zubchatykh koles tyagovoy peredachi elektropoyezdov i ikh vliyaniye na dinamicheskiye nagruzki reduktornogo uzla [Analysis of wears of traction transmission gear wheels for electric trains and their effect on the dynamic loads of reduction assembly]. Issledovaniye raboty oborudovaniya podvizhnogo sostava [The study of the equipment of the rolling stock], 1978, issue 605, pp. 69-75.

Biryukov I.V., Krushev S.D. Dinamicheskiye nagruzki tyagovykh privodov, vyzvannyye peresopryazheniyem zubyev tyagovogo reduktora EPS [Dynamic loads of traction gears caused by excessive conjugation of the traction reduction gear teeth for electric rolling stock]. Vestnik mashinostroyeniya − Bulletin of mechanical engineering, 1981, no. 2, pp. 43-44.

Biryukov I.V., Savoskin A.N., Burchak G.P. Mekhanicheskaya chast tyagovogo podvizhnogo sostava [Mechanical part of traction rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1992, 440 p.

Biryukov I.V., Belyayev A.I., Rybnikov Ye.K. Tyagovyye peredachi elektropodvizhnogo sostava zheleznykh dorog [Traction drives of electric rolling stock of railways]. Moscow, Transport Publ., 1986, 255 p.

Bondarev O.M., Zhulay A.I., Bondarev O.O. Vyznachennia umov roztashuvannia tiahovoho reduktora, yaki zabezpechuiut naimenshi rivni roztsentruvan osei tiahovoi peredachi rukhomoho skladu. [Determination of conditions of traction reduction gear arrangement providing the lowest decentering levels of axles for rolling stock traction transmission]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2009, issue 27, pp.7-9.

Bondarev O.M. Eksperymentalne vyznachennia dynamichnoi navantazhenosti elementiv tiahovoho pryvoda lokomotyva [Experimental determination of dynamic loading of locomotive traction drive parts]. Pidiomno-transportna tekhnika − Hoisting-and-conveying equipment, 2008, no. 1, pp. 32-40.

Bondarev O.M. Otsinka vplyvu konstruktyvnykh osoblyvostei tiahovoho pryvoda lokomotyva na napruzhenyi stan yoho elementiv [Estimation of influence of design features of locomotive traction drive on the stress state of its parts]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2010, issue 29, pp.11-26.

Zenkevich O. Metod konechnykh elementov v tekhnike [The finite elements method in technology]. Moscow, Mir Publ., 1975, 271 p.

Kontseptsiia Derzhavnoi prohramy reformuvannia zaliznychnoho transportu [Concept of the State Program of Reforming the Railway Transport]. Available at: http://uz.gov.ua/press_center/latest_news/archive/ main_news/221561/ (Accessed 17 June 2013).

Normy rascheta i otsenki prochnosti nesushchikh elementov i dinamicheskikh kachestv ekipazhnoy chasti mo-torvagonnogo podvizhnogo sostava zheleznykh dorog MPS RF kolei 1520 mm [Standards for calculating and assessing the strength of load-bearing members and riding qualities of the vehicle part of motor car rolling stock of railways of the Russian Federation Ministry of Railways of the track gauge 1520 mm]. Moscow, VNIIZhT RF Publ., 1997, 147 p.

Potemkin A. Tverdotelnoye modelirovaniye v sisteme KOMPAS-3D. Seriya "Master resheniy". [Solid Modeling in KOMPAS-3D System. Series "Master of Solutions"]. Saint Petersburg, BKhV-Peterburg Publ., 2004, 512 p.

Rukovodstvo po ustroystvu elektropoyezdov serii YeD9M, YeD9T, YeR9P [Manual on Electric Trains Designs of Series ED9M, ED9T, ER9P]. Moscow, Tsentr Kommercheskikh Razrabotok Publ., 2005, 128 p.

Madej J. Mechanika napedu pojazdow szynowych z elektrycznymi silnikami trakcyjnymi. Warszawa, Panstwowe wydawnictwo naukowe Publ., 1983, 347 p.

Ohyano Tadao. Some problems of the fundamental adhesion at higher speeds. Quarterly Report of the Railway Technical Research Institute, 1973, no. 3, pp. 181-187.

Osieski J. Drgania skretne ukladow napedowych ze sprzeqlami cardana wtracyinych pojozdach szynowych. Archiwum Budowy Maszyn, 1965, 12 p.


GOST Style Citations


1. Бирюков, И. В. Анализ износов зубчатых колес тяговой передачи электропоездов и их влияние на динамические нагрузки редукторного узла / И. В. Бирюков, С. Д. Крушев // Исслед. работы оборудования подвижного состава : межвуз. сб. МИИТ. − М., 1978. – Вып. 605. – С. 69−75.

2. Бирюков, И. В. Динамические нагрузки тяговых приводов, вызванные пересопряжением зубьев тягового редуктора ЭПС / И. В. Бирюков, С. Д. Крушев // Вестн. машиностроения. − 1981. − № 2. – С. 43−44.

3. Бирюков, И. В. Механическая часть тягового подвижного состава / И. В. Бирюков, А. Н. Савоськин, Г. П. Бурчак. – М. : Транспорт, 1992. – 440 с.

4. Бирюков, И. В. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог / И. В. Бирюков, А. И. Беляев, Е. К. Рыбников. – М. : Транспорт, 1986. − 255 с.

5. Бондарєв, О. М. Визначення умов розташування тягового редуктора, які забезпечують найменші рівні розцентрувань осей тягової передачі рухомого складу / О. М. Бондарєв, А. І. Жулай, О. О. Бондарєв // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2009. – Вип. 27. – С. 7−9.

6. Бондарєв, О. М. Експериментальне визначення динамічної навантаженості елементів тягового привода локомотива / О. М. Бондарєв // Підйомно-трансп. техніка. – 2008. – № 1. – С. 32−40.

7. Бондарєв, О. М. Оцінка впливу конструктивних особливостей тягового привода локомотива на напружений стан його елементів / О. М. Бондарєв // Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – 2010. – Вип. 29. – С. 11−26.

8. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. – М. : Мир, 1975. – 271 с.

9. Концепція Державної програми реформування залізн. трансп. від 27 грудня 2006 р. № 651-р [Електронний ресурс]. – режим доступу: http://uz.gov.ua/press_center/latest_news/archive/main_news/221561/. − Назва з екрану.

10. Нормы расчета и оценки прочности несущих элементов и динамических качеств экипажной части моторвагонного подвижного состава железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм. – М. : ВНИИЖТ РФ, 1997. –147 с.

11. Потемкин, А. Твердотельное моделирование в системе КОМПАС-3D. Серия "Мастер решений" / А. Потемкин. − СПб. : БХВ-Петербург, 2004. − 512 с.

12. Руководство по устройству электропоездов серии ЕД9М, ЕД9Т, ЕР9П. – М. : Центр Коммерческих Разработок, 2005. – 128 с.

13. Madej, J. Mechanika napedu pojazdow szynowych z elektrycznymi silnikami trakcyjnymi / J. Madej. – Warszawa : Panstwowe wydawnictwo naukowe, 1983. − 347 p.

14. Ohyano, Tadao. Some problems of the fundamental adhesion at higher speeds / Tadao Ohyano // Quarterly Report of the Railway Technical Research Institute. − 1973. − № 3. – Р. 181–187.

15. Osieski, J. Drgania skretne ukladow napedowych ze sprzeqlami cardana wtracyinych pojozdach szynowych / J. Osieski // Archiwum Budowy Maszyn. − 1965. − 12 p.



DOI: https://doi.org/10.15802/stp2013/16599

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)