OPERATION CHARACTERISTICS OF ELECTRIC TRAINS ER1, ER2 BEYOND DESIGNED SERVICE LIFE

V. L. Gorоbets, О. M. Bondarev, V. M. Skoblenko

Abstract


Purpose. The aim is to develop the scientific substantiation technical regulation of measures and conditions in electric trains, series ER1, ER2 beyond the extended period of operation life (over 50 years). Methodology. To achieve this goal the scientific publications analysis on the survivability of the basic elements of supporting constructions that are loaded with dynamic alternating loads was carried out. The results analysis of vibration bench tests of bogie frames of electric trains ER1, ER2, which were obtained by using the developed technique for such tests with authors, was carried out too. Technical solutions with appropriate measures under which it is possible to extend the operation life of bearing structures of electric trains ER1 and ER2 were developed over 50 years. Findings. Results were obtained on the complex basis of conducted experimental and theoretical research. They have promoted to the working out the methodology for assessing the period of crack development in the tensest points of main bearing structures of bogie frames and bodies of electric trains ER1, ER2 with achieving their dangerous sizes. This allowed developing a technical regulation measures to ensure the safe operation of the main bearing structures of bogie frames and bodies of electric trains ER1, ER2 beyond 50 years. Originality. To ensure the safe trains operation, series ER1, ER2 the method estimation of crack development term in the tensest points of bearing structures of bogie frames and bodies with achieving their dangerous sizes was worked out. Practical value. The technical regulation of measures ensuring the safe operation of the main bearing structures of bogie frames and bodies of electric trains ER1, ER2 beyond 50 years was developed.

 


Keywords


bogies; body; computational models; experimental studies; theoretical calculations; electric trains ER1; ER2; stability factor

Full Text:

PDF

References


Bondarev O.M., Horobets V.L., Hrushchak I.M. Vyznachennia stroku sluzhby nesuchykh konstruktsii motorvahonnoho rukhomoho skladu iz zastosuvanniam metodyky porivniannia yikh dynamichnoi navantazhenosti [The determination of the service life of rolling stock bearing structures with using the technique of comparing their dynamic load]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2008, issue 24, pp.18-24.

Horobets V.L., Bondarev O.M., Skoblenko V.M. Analiz ekspluatatsiinoi narobky nesuchykh konstruktsii rukhomoho skladu v zadachakh prodovzhennia terminu yoho ekspluatatsii [Analysis of operational experience supporting structures of rolling stock in the task of extending its operation]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2008, issue 35, pp. 18-24.

Metodika otsenki ostatochnogo resursa nesushchikh konstruktsiy tyagovogo podvizhnogo sostava [Estimation method of the residual life of the bearing structures of the traction rolling stock]. Kyiv, Gosudarstvennaya administratsiya zheleznodorozhnogo transporta Ukrainy Publ., 1998. 51 p.

Normy rascheta i otsenki prochnosti nesushchikh elementov i dinamicheskikh kachestv ekipazhnoy chasti motorvagonnogo podvizhnogo sostava zheleznykh dorog MPS RF kolei 1520 mm [Norms for calculating and assessing the strength of bearing elements and the dynamic properties of the motor-car-wagon rolling stock of Railways, Ministry of Railways, line 1520 mm]. Moscow, VNYYZhT RF Publ., 1997. 146 p.

Provedennia doslidzhen ta pidhotovka tekhnichnykh rishen po poetapnomu podovzhenniu terminu sluzhby elektropoizdiv ER1, ER2 do provedennia yikh kapitalno – vidnovliuvalnoho remontu [Research and preparation of technical solutions upon the phased extension of the service life of the electric ER1, ER2 before their overall repair conducting]. Dnipropetrovsk, DNUZT Publ., 2003. 97 p.

Savoskin A.N., Burchak G.P., Matveichev A.P. Prochnost i bezotkaznost podvizhnogo sostava zheleznykh dorog [The strength and reliability of railway rolling stock]. Moscow, Mashinostroyeniye Publ, 1990. 288 p.

Rozrobka rekomendatsii shchodo zbilshennia resursu elektropoizdiv ER-1 na pidstavi provedennia eksperymentalno-analitychnykh robit [Development of recommendations to increase resource of electric ER-1 on the basis of experimental and analytical work]. Dnipropetrovsk, DNUZT Publ., 1998. 116 p.

Rozrobka rekomendatsii shchodo zbilshennia resursu elektropoizdiv ER-2 na pidstavi provedennia eksperymentalno-analitychnykh robit [Development of recommendations to increase resource electric ER-2 on the basis of experimental and analytical work]. Dnipropetrovsk, DNUZT Publ., 1998. 112 p.

Borodii М.V., Kucher N.K., Strizhalo V.A. Development of a constitutive model for biaxial low-cycle fatigue. Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structure, 1996, issue19, no. 10, pp. 1169-1179. doi: 10.1111/j.1460-2695.1996.tb00941.x.

Brighenti R. Application of the element-free Galerkin meshless method of 3-D fracture mechanics problems. Engineering Fracture Mechanics, 2005, vol. 72, pp. 2808-2820.

Freudental A.M. Fatigue and Fracture Mechanism. Engineering Fracture Mechanics, 1973, vol. 15, no. 2, pp. 403-414.

Kozin F., Bogdanoff J.L. On the probabolistic modeling of fatigue crack growth. Engineering Fracture Mechanics, 1983, vol. 18, no. 3, pp. 623-632. doi:10.1016/0013-7944(83)90055-3.

Lin Y.K., Yang J.N. On statistical moments of fatigue crack propagation. Engineering Fracture Mechanics, 1983, vol. 18, no. 2, pp. 243-256. doi:10.1016/0013-7944(83)90136-4.


GOST Style Citations


1. Бондарєв, О. М. Визначення строку служби несучих конструкцій моторвагонного рухомого складу із застосуванням методики порівняння їх динамічної завантаженості / О. М. Бондарєв, В. Л. Горобець, І. М. Грущак // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2008. – Вип. 24. – С. 18–24.
2. Горобець, В. Л. Аналіз експлуатаційної наробки несучих конструкцій рухомого складу в задачах продовження терміну його експлуатації / В. Л. Горобець, О. М. Бондарєв, В. М. Скобленко // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2008. – Вип. 35. – С. 18–24. 3. Методика оценки остаточного ресурса несущих конструкций тягового подвижного состава. – Киев : Гос. администрация ж.-д. трансп. Украи-ны, ДИИТ, 1998. – 51 с. 4. Нормы расчета и оценки прочности несущих элементов и динамических качеств экипажной части моторвагонного подвижного состава же-лезных дорог МПС РФ колеи 1 520 мм. – Мос-ква : ВНИИЖТ РФ, 1997. – 146 c. 5. Проведення досліджень та підготовка технічних рішень по поетапному подовженню терміну служби електропоїздів ЕР1, ЕР2 до проведення їх капітально – відновлювального ремонту : звіт з НДР : тема № 91.243.02.02 / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 2003. – 97 с. – Цтех. № ДР 0103U003337. – Инв. № 153/02 – 957.02. 6. Прочность и безотказность подвижного состава железных дорог / А. Н. Савоськин, Г. П. Бурчак, А. П. Матвеичев и др. – Москва : Машинострое-ние, 1990. – 288 с. 7. Розробка рекомендацій щодо збільшення ре-сурсу електропоїздів ЕР-1 на підставі прове-дення експериментально-аналітичних робіт : отчет о НИР : тема 91.126.97.98 / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 1998. – 116 с. – Инв. № 197/97 – 563.97.98. 8. Розробка рекомендацій щодо збільшення ре-сурсу електропоїздів ЕР-2 на підставі прове-дення експериментально-аналітичних робіт : отчет о НИР : тема 91.128.97.98 / Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпропетровськ, 1998. – 112 с. – Инв. № 198/97 – 564.97.98. 9. Borodii, М. V. Development of a constitutive model for biaxial low-cycle fatigue / M. V. Boro-dii, N. K. Kucher, V. A. Strizhalo // Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structure. – 1996. – Vol. 19, № 10. – P. 1169–1179. doi: 10.1111/j.1460-2695.1996.tb00941.x.
10. Brighenti, R. Application of the element-free Galerkin meshless method of 3-D fracture mechanics problems / R. Brighenti // Engineering Fracture Mechanics. – 2005. – Vol. 72. – P. 2808–2820. 11. Freudental, A. M. Fatigue and Fracture Mechanism / A. M. Freudental // Engineering Fracture Mechanics. – 1973. – Vol. 15, № 2. – P. 403–414. 12. Kozin, F. On the probabolistic modeling of fatigue crack growth / F. Kozin, J. L. Bogdanoff // Engineering Fracture Mechanics. – 1983. – Vol. 18, № 3. – P. 623–632. doi: 10.1016/0013-7944(83) 90055-3. 13. Lin, Y. K. On statistical moments of fatigue crack propagation / Y. K. Lin, J. N. Yang // Engineering Fracture Mechanics. – 1983. – Vol. 18, № 2. – P. 243–256. doi: 10.1016/0013-7944(83)90136-4.


DOI: https://doi.org/10.15802/stp2014/33760

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

 

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