Збільшення ресурсу бандажів коліс локомотивів за рахунок удосконалення технології репрофілювання поверхонь кочення - Автореферат

За час існування рейкового транспорту він зазнав великі кількісні і якісні удосконалення, при цьому, практично незмінним залишився основний його елемент - система спирання і спрямування екіпажів рейковою колією через контакти коліс з рейками. У середині 90-х років знос гребенів коліс і бічних поверхонь рейок на дорогах країн СНД з природного процесу зношування поверхонь тертя перетворився на гостру проблему, яка одержала статус «колісно-рейкового вірусу». одержала подальшого розвитку теорія фрикційної контактної взаємодії коліс з рейками на основі використання у якості аргументу функції розподілу параметрів двоточкового контактування повної бічної сили, що діє на колесо з боку рейки, з урахуванням жорсткісних, інерційних і демпфіруючих властивостей колії; Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій забезпечується: використанням апробованих методик складання диференційних рівнянь руху механічних систем; використанням надійних зовнішніх функцій, що описують нелінійні звязки між елементами екіпажа, зокрема, характеристики сил повздовжнього і поперечного зчеплення в основному контакті коліс з рейками і характеристики тертя у гребеневому контакті колеса з головкою рейки; стійкістю рішення систем диференційних рівнянь за рахунок зменшення їх неоднорідності щодо частот незалежних змінних; задовільною збіжністю розрахункових результатів і даних по зносу бандажів локомотивів, одержаних в умовах експлуатації локомотивного депо. Практичне значення одержаних результатів дисертації складають: - методика математичного моделювання гребеневого контактування колеса з рейкою, що дозволяє проводити дослідження впливу форми профілів поверхонь кочення коліс і конструктивних параметрів екіпажів на інтенсивність зносу гребенів в експлуатації;У першому розділі «Огляд досліджень зносу поверхонь кочення коліс локомотивів» виконано аналіз експлуатаційних показників зносу поверхонь кочення коліс тягового рухомого складу і технології відновлення профілю за допомогою обточування бандажів. Дослідженню чинників, що впливають на інтенсивність і характер зносу поверхонь кочення коліс і закономірностей формоутворення їх профілів в процесі експлуатації, присвячена велика кількість досліджень учених: А.Е.Алексєєва, С.В.Альохіна, С.М.Андрієвського, М.Х.Ахметзянова, Д.Н.Бабенка, І.С.Бауліна, А.І.Біляєва, В.М.Богданова, Н.А.Буше, А.Л.Васютинського, М.Ф.Веріги, М.В.Вінокурова, О.Л.Голубенка, Т.К.Голутвіной, В.І.Дороніна, О.П.Єршкова, І.П.Ісаєва, А.А.Камаєва, Н.А.Ковальова, В.С.Косова, П.Г.Козійчука, В.П.Крачковського, Д.А.Курасова, С.М.Куценка, В.А.Лазаряна, Т.В.Ларіна, С.А.Ліньова, А.А.Львова, Т.Н.Ляшенка, Д.П.Маркова, В.Г.Маслієва, В.Б.Меделя, Л.П.Мелентьєва, Д.К.Мінова, Н.Т.Мітюшина, І.І.Ніколаєва, Ю.І.Осеніна, Н.А.Панькіна, Н.П.Петрова, А.Н.Савоськина, Б.Н.Сергєєва, А.В.Сломянського, С.Н.Смирнова, В.П.Ткаченка, В.Ф.Ушкалова, М.А.Фрішмана, X.Хеймана, В.Н.Хлєбнікова, А.А.Холодецького, Н.Г.Чегаєва, В.А.Шеваліна, В.Н.Шестакова, В.Ф. На підставі думок різних учених і фахівців-практиків виділені наступні істотні чинники, що впливають на інтенсивність зносу гребенів колісних пар рухомого складу: величина осьового навантаження; рівень направляючих сил; величина кутів набігання колісних пар на рейки; амплітуда і характер звивистого руху в прямих ділянках колії; відносний час руху в кривих ділянках колії; коефіцієнт тертя в контакті гребеня колеса з рейкою; застосування рубрикації; характеристика поверхневих забруднень; метеорологічні умови експлуатації; профілі поверхонь кочення колеса і рейки; відхилення геометричних параметрів установки колісних пар від номінальних при виготовленні та в експлуатації; різниця діаметрів поверхонь кочення і форми гребенів коліс колісних пар; характеристика опорно-повертаючих пристроїв; характеристика поперечного звязку візків з кузовом; пружно-дисипативні характеристики приводу колісних пар; незбалансованість ресорного підвішування; швидкість і режим руху локомотива; характеристики рейкової колії; підухил та звуження колії; статичні і динамічні нерівності колії; якість і твердість металу колеса і рейки; методи технологічного зміцнення коліс і рейок; технологія контролю і відновлення профілю коліс. До геометричних параметрів гребеневого контактування відносяться: - координати точок контактів у системі профілю колеса для І і ІІ контакті; - радіуси кругів кочення контактів j-го колеса k-ї колісної пари m-го візка; - ухили профілю колеса. При цьому, при записі рівняння рівноваги рейкової нитки (рівняння віджимання рейки) запропоновано враховувати повну бічну силу в контактах коліс з рейками а саме: Зроблено висновок про те, що функції контактування колеса з рейкою значно відрізняються від геометричних профілів коліс і рейок, у звязку з чим дослідження силової взаємодії коліс з рейками необхідно проводити з використанням функцій контактування, а не геометричних профілів.В результаті теоретичних і експериментальних досліджень зносу гребенів бандажів локомотивів одержала подальший розвиток теорі

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ