МОДЕЛЮВАННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ВНУТРІШНЬОЇ КОНСТРУКЦІЇ КАСЕТНИХ ПІДШИПНИКІВ ДЛЯ ПРОСТОРУ КОЛІЇ 1520 - Girshfeld, Anatoliy; Simson, Eduard (Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Машинознавство та САПР, 2020)
Розвиток швидкісних пасажирських перевезень тісно пов’язаний з використанням закритих конічних касетних підшипникових вузлів. Внаслідок того, що у згаданих закритих касетних підшипникових вузлах не здійснюється заміна мастила, продукти зношення протягом всього періоду експлуатації залишаються всередині підшипника й, у подальшому, накопичуючись, починають працювати як абразив, інтенсифікуючи зношення підшипника майже експоненціально. Для досягнення високих експлуатаційних показників (8 років служби або 800 тис. км пробігу без технічного обслуговування) при проектуванні закритих підшипникових вузлів потрібно забезпечити максимальне зниження зношування. У статті розглянуті основні особливості математичного моделювання та оптимізації внутрішньої геометрії конічних касетних підшипників. Метою дослідження стала розробка уточнених математичних моделей для визначення особливостей навантаження та напружено-деформованого стану, а також наступна оптимізація внутрішньої геометрії конічних дворядних касетних підшипників для простору залізничної колії 1520. Як основний метод дослідження було обрано метод скінченних елементів. На першому етапі математична модель включала адаптер, дворядне зовнішнє кільце, конічні ролики, два внутрішніх кільця, вісь колісної пари, колесо та рельс, які знаходяться у взаємній нелінійній контактній взаємодії. На другому етапі було досліджено власне підшипниковий вузол – закрита конічна «касета» для визначення розподілу навантаження в окружному напрямку. В результаті проведеної роботи було досліджено декілька типорозмірів конічної касети дворядних касетних підшипників - 130х230 мм, 150х250 мм та 130х250 мм. Авторами було розроблено комплексну мульти-контактну скінченно-елементну модель для аналізу напружено-деформованого стану, міцності та довговічності конічної «касети» для простору колеї 1520. Знайдено основні закономірності напружено-деформованого стану й оптимальної внутрішньої геометрії конічної касети.