Научный отчет № 4609

Название

Применение методов механического макроэксперимента для анализа работы и оптимизации конструкции запорно-пломбировочных устройств тросового типа.

Авторы

Керштейн И.М.

Аннотация

Приведены результаты предварительного исследования работы отдельных элементов и конструкции в целом запорно-пломбировочных устройств тросового типа, широко используемых на железнодорожном транспорте РФ для опечатывания вагонов, контейнеров и цистерн. В основу исследования положен механический макроэксперимент с проведением испытаний по схеме одноосного растяжения и со снятием диаграмм растягивающее усилие - выползание троса из запорного механизма. Предложены две методики анализа работы ЗПУ. Одна из методик использует количественные параметры, определяемые из экспериментальных диаграмм растяжения. Вторая - основана на сопоставлении в целом экспериментальных диаграмм с заданной в соответствии с существующими требованиями нормативной кривой. Обсуждены возможные подходы к оптимизации конструкции ЗПУ по тому или иному критерию. За количественную меру сопротивления ЗПУ несанкционированному вскрытию предложено принять величину холостого хода, т.е. проскальзывание троса относительно фиксирующих роликов (шариков) на начальном этапе нагружения в области малых растягивающих усилий. Введены понятия двух аддитивных механизмов выполнения троса из запорного механизма: уже упомянутое проскальзывание троса относительно фиксирующих элементов по линейному закону и перемещение троса как единого целого с фиксирующими элементами вдоль внутренней конической поверхности корпуса запорного механизма. Показано, что для второго механизма зависимость растягивающего усилия от смещения должна быть принята в кубической форме, поскольку квадратическая зависимость приводит к физически абсурдному понятию "отрицательного трения".

Год публикации

2002 г.

Объём

35 с.

Научный руководитель

Шестериков С.А.

Ключевые слова

устройство запорно-пломбировочное, макроэксперимент механический, растяжение одноосное, оптимизация, линейный и степенной законы деформирования, "отрицательное трение".