автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение долговечности колесных пар электровозов технологическими методами

На правах рукописи

СТАЦЕНКО КОНСТАНТИН АЛЕКСЕЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" (УрГУПС МПС РФ)

Научный руководитель

- кандидат технических наук, доцент БУЙНОСОВ Александр Петрович

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор ФЕОКТИСТОВ Валерий Павлович

кандидат технических наук, доцент ЗЫКОВ Юрий Валентинович

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации"

Защита диссертации состоится "П." февраля 2005 г. в на заседании диссертационного совета Д 218.013.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации" по адресу: 620034, г. Екатеринбург, Колмогорова 66, ауд. 215, fax (343) 245-01-90.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан "

." декабря 2004 г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью организации, просим направлять в адрес ученого совета Университета.

Ученый секретарь диссертационного совета

АСАДЧЕНКОВ.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Для современного этапа развития железнодорожного транспорта характерна тенденция к увеличению массы и скорости движения поездов, что объективно определяется условиями работы линий общего и необщего пользования на пределе пропускной способности. В таких условиях работают более 70 % электрифицированных дорог, и увеличение весовой нормы грузовых поездов является пока практически единственным средством повышения провозной способности. В новых условиях многократно возрастает значимость надежной работы всех технических средств и, в частности, электровозов, так как их отказы в пути следования, вызывая задержки поездов, нарушение графика движения, сбой ритма перевозочного процесса, приводят к значительным потерям пропускной способности, а в ряде случаях создают угрозу безопасности движения поездов.

Одними из самых ответственных элементов механической части подвижного состава являются бандажи колесных пар, величина ресурса которых определяет периодичность технического обслуживания ТО-4, на котором производится обточка бандажей с целью восстановления их профиля, а также периодичность ремонтов, на которых производится замена полностью изношенных бандажей.

В настоящее время фактический ресурс бандажей колесных пар до смены не превышает 300...400 тыс. км, сократившись с начала 80-х годов XX века более чем в 3 раза. В настоящее время отказы по износу колес занимают "ведущее место" среди других отказов в эксплуатации локомотивов.

Чтобы снизить интенсивность износа гребней колесных пар локомотивов и рельсов, необходимы новые подходы к решению задачи. Одним из таких направлений должна стать разработка комплекса мероприятий, позволяющих, исходя из конкретных условий эксплуатации, найти и устранить причины износа колеса, повысить надежность работы,бандажей.

Проблемой износа колесных пар прямо или косвенно занимались многие ученые и практики в России и за рубежом. На основе натурных наблюдений делались выводы о влиянии сивность износа, на основе модели

СПетсрбщг })/ 5 о» КЮ>«Т-

ш

явления. Однако, наметившаяся в последнее время, коммерциализация науки снизила информационную ценность публикуемых материалов.

Внедрение мероприятий по снижение интенсивности износа гребней колесных пар подвижного состава и рельсов ведется "полустихийно", и не принесло пока ощутимых результатов. Только постоянное, систематическое наблюдение за износом бандажей колесных пар в эксплуатации поможет выявить основные причины и уменьшить их влияние на износ.

Цель работы состоит в увеличении долговечности бандажей колесных пар технологическими методами.

Методика исследований. Исследования базировались на методах теории вероятности и математической статистики, а также на исследовании физических явлений, лежащих на стыке ряда областей прикладных наук

Экспериментальные исследования проведены на основании изучения процессов изнашивания колесных пар электровозов ВЛ11 и ВЛ11", приписанных к локомотивным депо "Свердловской железной дороги" - филиала ОАО "Российские железные дороги", в дорожно-колесных мастерских (ДКМ), на Екатеринбургском электровозоремонтном заводе (ЕЭРЗ), а также длительного эксплуатационного наблюдения за бандажами с фиксированием случаев ослаблений и пробегов до проворота или ослабления бандажа на колесном центре.

При построении эмпирических зависимостей использовались пакеты прикладных программ для IBM PC - Microsoft Excel, Statistica, Math CAD, Math LAB, Statgraph, Table Curve и ряда других.

Научная новизна результатов заключается в разработке и научном обосновании методов, реализуемых в условиях локомотивных депо, и повышающих долговечность колесных пар локомотивов.

К основным научным результатам, лолученным в работе, относятся:

- разработана методика сравнительного анализа процессов изнашивания бандажей колесных пар для выбора оптимальной величины межбандажного расстояния колесной пары при различной толщине гребня бандажей колесных пар;

- исследовано влияние величины шероховатости посадочных поверхностей на прочность посадки бандажей на основании данных опытной эксплуатации;

- разработана методика оценки эффективности способа контроля параметра шероховатости посадочных поверхностей бандажа и обода колесного центра, реализованная в виде разработанных устройств, обеспечивающих повышение надежности сочленения пары "бандаж-обод";

- разработана методика количественной оценки величины натяга бандажа на ободе колесного центра "безразборным" ультразвуковым методом контроля.

Достоверность полученных результатов подтверждается объемом исходной информации о надежности бандажей колесных пар подвижного состава, необходимым для получения оценок показателей долговечности.

Практическая ценность и реализация работы. Материалы диссертации являются частью научно-исследовательских работ УрГУПСа по разработке методов снижения интенсивного износа гребней колесных пар локомотивов и повышения прочности посадки бандажа на ободе колесного центра. Результаты исследований и практические предложения внедрены в локомотивных депо ОАО "РЖД". Разработанные устройства для оценки величины шероховатости посадочных поверхностей бандажа и обода колесного центра внедрены в локомотивном депо Пермь-П и дорожно-колесных мастерских (Каменск-Уральский).

Апробация работы. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры "Электрическая тяга" УрГУПСа, научно-технических конференциях "Молодые ученые - транспорту" (Екатеринбург, 2001, 2002, 2004 г.г.), научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии на ж/д транспорте" (Челябинск, 2002 г.), 22-ой Российской школы по проблемам науки и технологий (Миасс, 2002 г.), научно-технической конференции "Современные научно-технические проблемы железнодорожного транспорта" (Екатеринбург, 2002 г.), научно-технической конференции " Безопасность движения поездов" (Москва, 2003 г.), международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава" (Новочеркасск, 2003 г.), научно-технической конференции, посвященной 125-летию Свердловской железной дороги (Екатеринбург, 2003 г.), международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин" (Самара, 2003 г.), научно-практической конферен-

ции "Проблемы путевого хозяйства на промышленном транспорте" (Екатеринбург, 2004 г.), международной конференции "Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и в бизнесе" (Украина, Ялта, 2004 г.).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 13 печатных работах, 1 отчете по госбюджетной НИР, 1 отчете по НИОКР.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем диссертации составляет 159 страниц машинописного текста, из них 140 страниц основного текста. Диссертация содержит 26 таблиц, 26 рисунков, библиографический список представляет 114 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность темы диссертации, поставлены цель и задачи исследования.

В первом разделе выполнен обзор и анализ литературных источников, посвященных повышению долговечности колесных пар электровозов, раскрыта актуальность проблемы, новизна и практическая ценность.

Основными вопросами, связанными с работой колеса и рельса, всегда были снижение интенсивности износа бандажей и рельсов и обеспечение безопасности движения.

С исследованиями износа гребней бандажей колесных пар локомотивов связаны научные работы отечественных и зарубежных ученых: С М. Андриевского, С.В. Алехина, А.П. Буйносова, В.М. Богданова, Ю.А. Бабич, Н.Ф. Блидченко, Ю.Н. Виноградова, Вериго, А.В. Горского, М.П. Гребенюка, А.Т. Головатого, А.Л. Голубенко, Т.К. Голутвиной, К.И. Дом-бровского, В.П. Девяткина, Ю.В. Зыкова, И.П. Исаева, В.Н. Иванова, А.И. Комарова, Н.И. Карпущенко, А.Я. Когана, А.С. Краева, А.П. Костюка, В.А. Кислика, А.И. Карамзина, Н.Г. Кабенина, С.М. Куценко, Д.А. Курасова, А.С. Лисовского, Т.В. Ларина, А.Л. Лисицына, Ю.Н. Ликратова, М.М. Машнева, Н.Ф. Медведева, Н.Н. Меншутина, B.C. Наговицына, О.А. Некрасова, В.И. Наумова, Н.А. Панькина, А.Н. Савоськин, В.В. Савченко,

A.И. Скачкова, А.В. Смольянинова, В.П. Феоктистова, В.Н. Шестакова,

B.В. Шиллера, Л.М. Школьника, Н.П. Щапова, С. Ромена, Baseler, H. Frorran, I.I. Kalker, K.I. Tohnson и других авторов.

Исследованию прочности прессовых соединений бандажных (составных) колес посвящены работы: А.Г. Андреева, А.П. Буйносова, Ю.Н. Виноградова, А.Л. Голубенко, В.И. Грека, В.Г. Иноземцева, К.Х. Кирилю-ка, Н.Ф. Медведева, Э.Н. Никольской, Н.А. Пастернака, Ю.П. Подлесного, О.М. Савчука, В.И. Сакало, Б.М. Сальмана, В.Б. Цкипуришвили и других авторов.

Исследованию вопросов, связанных с прочностью прессовых соединений цельнокатаных колес посвящены работы: СВ. Дуваляна, В.Е. Гальперина, Е.С. Гречищева, А.С. Евстратова, Б.В. Калинского, СВ. Кротова, Н.И. Кудрявцева, Е.П. Литовченко, Н.И. Мартынова, А.А. Попова, В.И. Резникова, И.Г. Узлова, В.Я. Френкеля, В.М. Чебоненко, Ю.М. Черкашина, П.С. Чубаря, Л.М Школьника и других авторов.

Выполненный анализ различных дефектов колесных пар, приводящих к отказам (постепенным и внезапным), поступивших в ремонт в до-рожно-колесные мастерские "Свердловской железной дороги" - филиала ОАО "Российские железные дороги" в 2003 году показал (см. рисунок 1) наиболее часто встречающиеся: износ гребня (69,77 %), прокат (20,39 %), ослабление посадки бандажа на ободе колесного центра (5,48 %). Встала задача разработки методов, которые бы уменьшили влияние факторов, способствующих снижению долговечности колесных пар.

Величина износа бандажей и рельсов зависит, в первую очередь, от проскальзывания колес и силы давления колеса на рельс. Показано, что приведенные в диссертационной работе более двух десятков факторов, влияющих на интенсивность износа пары "колесо-рельс" в эксплуатации, выдвинутых специалистами локомотивного, вагонного и путевого хозяйств, как правило, лишь производные от основных. В настоящее время вместо упругопластических деформаций имеют место процессы "схватывания" и микрорезания металла контактирующих поверхностей колеса и рельса.

□ Износ гребкя ВЯПрогат а Ослабления посадки БШрочие

Рисунок 1 - Классификация дефектов бандажей электровозов в базовых локомотивных депо "Свердловской железной дороги" -филиала ОАО "Российские железные дороги"

Износ, вызванный такими явлениями, носит катастрофический характер. Среди факторов, изменивших современные условия взаимодействия колес и рельсов от условий, имевших место в 60-х годах XX века, следует выделить два основных. Это переход с буксовых подшипников скольжения на роликовые подшипники качения у вагонов, в результате чего произошла потеря естественной смазки (и увеличение сил трения в зоне контакта) и перешивка колеи с 1524 мм на 1520 мм (с увеличением продолжительности контакта гребней колес и боковых поверхностей рельсов), фактор, который не компенсируется применением лубрикации. Поскольку наблюдается преобладающее число обточек по предельному износу гребня, и почти отсутствуют обточки по предельному прокату, взаимодействие колеса и рельса происходит преимущественно по гребню. Добиться того, чтобы это взаимодействие происходило по поверхности катания можно внесением соответствующих изменений в конструктивные параметры пути или ходовых частей подвижного состава.

Соединения с натягом, формируемые путем нагрева охватывающей детали, нашли широкое распространение на железнодорожном транспорте. Применение горячего способа посадки для соединения "бандаж-обод" колеса локомотивной колесной пары оправдано из-за того, что охватывающая деталь (бандаж) имеет меньшую массу, чем охватываемая.

Основной недостаток соединений с натягом и, в частности, составных колес - возможность ослабления посадки и относительного смещения элементов. Из него вытекает главное требование к таким соединениям -обеспечить такую прочность посадки, которая бы исключала относительное смещение элементов под действием приложенных усилий.

Такое требование соблюдается при достаточном контактном давлении элементов сопряжения и в том случае, если силы трения на поверхностях сопряжения будут превышать силы, действующие на соединение. На прочность посадки бандажа влияет около десятка факторов, рассмотренных в диссертации, однако основными следует считать несоблюдение микро - и макрогеометрии посадочных поверхностей бандажа и обода при их обработке и нарушение установленной величины натяга.

Эти причины при одновременном действии других факторов (нагрев бандажа в эксплуатации и т.д.) и приводят к ослаблению и провороту бандажа. Для их ликвидации разработан ряд мероприятий технологического характера, направленных на обеспечение соблюдения нормированных значений натяга и геометрии посадочных поверхностей. Разработанные устройства позволили выявить не только характер, но и определить недоступную ранее по указанной причине количественную зависимость указанных факторов от прочности посадки.

Во втором разделе приведены результаты исследования повышения межремонтного ресурса бандажей колесных пар при применении установленной оптимальной величины межбандажного расстояния и толщины гребня.

Проведен сравнительный анализ процессов изнашивания бандажей колесных пар, имеющих различную величину межбандажного расстояния колесной пары при различной величине толщины гребня, по критерию реализации максимального ресурса до обточки и смены бандажей, который позволил выбрать их оптимальные значения для конкретных условий эксплуатации. Исходные статистические данные собраны по результатам измерений контролируемых параметров бандажей колесных пар грузовых электровозов ВЛ11 и ВЛ11М в депо ОАО "Российские железные дороги". Измерения контролируемых параметров бандажей производилось при помощи комбинированного шаблона УТ-1, а также разработанного на кафедре "Электрическая тяга" УрГУПС прибора КИП-05.

Зависимость интенсивности износа игр гребней бандажей от межбандажного расстояния г и толщины гребня ггр определена с помощью множественного регрессионного анализа. Выполненный анализ уравнений множественной регрессии контролируемых параметров, построенных с использованием принципа последовательных включений рассматриваемых контролируемых параметров (межбандажное расстояние и толщина

гребня !\,р) в качестве независимых переменных, показал, что интенсивность износа гребней бандажей колесной пары электровозов зависит от обоих контролируемых параметров в одинаковой степени

По разработанной методике в локомотивных депо ОАО "Российские железные дороги" - филиал "Свердловская железная дорога" для электровозов определена оптимальная величина межбандажного расстояния колесной пары при различной толщине гребня, исходя из критерия максимального ресурса до обточки и смены колесных пар электровозов.

Следует стремиться к тому, чтобы в процессе эксплуатации изменение профиля поверхности катания бандажа происходило, преимущественно, в результате естественного износа и минимально - по причине ее обточки (если учитывать снятие "белого слоя" с поверхности бандажа). В этом случае технологический износ минимален или отсутствует. В ходе расчетов максимально возможное значение технологического износа составило 22 мм (при угле наклона прямолинейной части гребня к горизонтальной прямой 70 ). Результаты расчетов зависимости технологического износа Г„ бандажа от толщины гребня Г,р и проката Up для угла наклона гребня 65( приведены на рисунке 2.

Определены соотношения интенсивностей нарастания проката и износа гребня, при которых бандаж будет подвергаться только естественному износу. Примененная схема определения минимального технологического износа локомотивного бандажа приведена на рисунке 3.

Обозначив угол наклона гребня через G, величину проката - Пр, а толщину снимаемого металла Ти с поверхности катания и износ гребня через Гр, рассмотрим треугольник ABC: | АВ | = | ВС | • tg G. Это соотношение показывает, что чем больше износ | ВС I = Гр, тем больше должна быть толщина снимаемого металла так как величина представля-

ет собой сумму фактического проката и подлежащей снятию стружки, т.е. | АВ | = Пр + Ти. Тогда имеем

игР=/(ггРЛ

(1)

Пр+Ти = ВС- tg G,

(2)

или

Ти = Гр - tg G ■ Пр.

(3)

Угол наклона гребня 65 градусов

Величина проката, мм

Рисунок 2 - Зависимость технологического износа бандажа от толщины гребня и проката для угла наклона гребня 65°

Рисунок 3 - Схема определения минимального технологического износа локомотивного бандажа

Чем меньше толщина снимаемого металла с поверхности катания, тем ближе это соотношение к условию экономичной обточки, когда Ти = О, те Гр ■ Щ С = Пр В эксплуатации бандажи колесных пар имеют различные профили (в том числе различные О)

Определив оптимальное соотношение интенсивностей износа гребня и нарастания проката Игр / И„р, при котором технологический износ бандажа будет или минимален, или равен нулю, сравнили "оптимальную" прямую соотношения износов элементов бандажа с "реальными" прямыми, полученными в результате обработки статистических данных

Определено, при каких величинах межбандажного расстояния и толщины гребня технологический износ - практически отсутствует, будет иметь место при всех реальных в эксплуатации значениях интенсивно-

сти нарастания проката или только при некоторых из них. Расчет выполнен с применением ПЭВМ. Алгоритм программы определения характера износа приведен в диссертации.

В результате сравнения оптимального соотношения интенсивностей износа гребня и нарастания проката, при котором практически не будет технологического износа, с реальными соотношениями, полученными в результате обработки статистических данных, получили, что технологический износ минимален или практически отсутствует при величине межбандажного расстояния Г в пределах 1437... 1438 мм и толщины гребня Ггр в пределах 25... 30 мм.

Отмечается, что верхний предел оптимальной с точки зрения минимума технологического износа толщины гребня, равный 30 мм, соответствует чертежной толщине гребня профиля ДМетИ (типа ЛР), что говорит в пользу применения этого типа профиля в рассматриваемых условиях эксплуатации.

Установленные величины межбандажного расстояния и толщины гребня полученные для электровозов ВЛ10, ВЛ11 и ВЛ1 Iм в депо фи-

ф>

лиала ОАО "Российские железные дороги" - "Свердловская железная дорога", не обязательно сохраняется в других условия, проведение аналогичного эксперимента позволит установить их величины для локомотивов других депо, эксплуатируемых на разных железных дорогах.

Поскольку долговечность бандажей определяется ресурсом до наступления предельного состояния по толщине, рассчитана его величина для используемых в эксплуатации и установленных значений

Результаты расчетов ресурса бандажа до обточки для профилей с чертежной толщиной гребня 30 мм представлены на рисунке 4.

Полный ресурс бандажей рассчитан исходя из ресурса до обточки и ресурса, "потерянного" в результате технологического износа. Если -ресурс бандажа до обточки, - полный ресурс бандажа по толщине, то ресурс бандажа до смены

с учетом (3)

Гр18С

(5)

где п - количество обточек.

Рисунок 4 - Зависимость ресурса бандажа до восстановления

профиля от я,,, и для чертежной толщины гребня 30 мм

Выполнен расчет на ПЭВМ по приведенной в диссертации методике, на основании которого сделан вывод, что для используемых в эксплуатации значений Г И Ггр ресурс бандажа до смены составляет 308,7 тыс. км, а для установленных - 472,8 тыс. км. Увеличение ресурса бандажа в результате внедрения на практике установленных величин межбандажного расстояния, равного г= 1437^0 мм, и толщины гребняравного 25...30 мм, составляет 164,1 тыс. км. Установленных оптимальных величин межбандажного расстояния и толщины гребня необходимо придерживаться при полном освидетельствовании колесных пар и при обточке (при производстве ТО-4) с целью восстановления соответствующей конфигурации профиля поверхности катания, поскольку это ведет к минимизации технологического износа и ресурс бандажа до списания определяется его естественным износом.

В третьем разделе приведены методика и результаты экспериментальных исследований влияния шероховатости посадочных поверхностей

на прочность посадки бандажей на ободе колесного центра электровозов Экспериментальные исследования проведены в дорожно-колесных мастерских (ДКМ) "Свердловской жд" на "Екатеринбургском электровозоре-монтном заводе" (ЕЭРЗ) - филиалах ОАО "РЖД"

В результате обработки полученных статистических данных выявлено значительное превышение измеренных величин шероховатости посадочных поверхностей бандажей техническим условиям на их обработку Выполненный анализ показал одну из причин этого - отсутствие в ремонтных пунктах объективного метода контроля Согласно действующей инструкции МПС России № ЦТ/329, шероховатость рассматриваемых поверхностей определяют непосредственным сравнением с образцами Этот способ визуальный, и, следовательно, субъективный

Разработанное ранее устройство (рисунок 5) применимо только для работы в горизонтальной плоскости образующей посадочной поверхности бандажа и позволяет осуществлять оценку параметра шероховатости лишь ограниченной зоны внутренней поверхности бандажа

Создание нового устройства высокой точности необходимо для обеспечения контроля всех участков посадочных поверхностей бандажа непосредственно на карусельном станке, что обеспечивает оперативность контроля и экономическую эффективность (рисунок 6)

Рисунок 5 - Устройство для контроля посадочной поверхности бандажа, находящегося в горизонтальной плоскости

Рисунок 6 - Устройство для контроля посадочных поверхностей бандажа на карусельном станке КЗ ГС-1836

Разработанные устройства позволили выявить не только характер, но и определить количественную зависимость интенсивности отказов бандажей от чистоты обработки посадочных поверхностей. Обработка полученных данных по разработанной методике сделала возможным решить вопрос нормирования предельно допустимой величины шероховатости посадочной поверхности бандажа.

Из анализа полученных данных сделан вывод, что функцию интенсивности отказов бандажа А можно представить в виде двух линейчатых отрезков, каждый из которых соответствует одному из двух характерных периодов - периодам "нормальной эксплуатации" и периоду интенсивного нарастания количества отказов

Г !,(/?-) = А1 -Я. +В\

В выражения входят пять коэффициентов А/, А¡, Я:/, 5;, В}, которые можно определить (оценить) по имеющейся экспериментальной зависимости ^'(ТУ. Часть этих коэффициентов - избыточная, так как из условия непрерывности функции следует граничное равенство

Поэтому окончательно функция интенсивности отказов имеет вид

(6)

Г Лх{Я1) = А1-Яг + Вх при

= + при я21<яг.

Здесь в выражении (8) для "ЦЯ^ входят уже только четыре постоянных коэффициента Лу, А1, В¡, Я^, к определению которых и сведена задача аппроксимации эмпирической функции теоретической функцией

Аппроксимация, т.е. замена эмпирической функции "к'(Ят) теоретической "ЦЯг), дает наиболее точные результаты в том случае, если интенсивность отказов, рассчитанная по функции будет иметь минимальное расхождение, т.е. с учетом требований метода наименьших квадратов. Аппроксимация интенсивности отказов бандажей сведена к кусочно-линейной аппроксимации эмпирической функции заданной п точками с координатами (Да; А,). С учетом выражений (8) целевая функция записана в виде

2= £ к-я21 -Л,]2 + XIЛАК-*-.) +4 Л +Д +Л]2 =>тш. (9)

Целевая функция (9) зависит от четырех параметров А^, А}, В/, Яг!, однако, учитывая, что Яц совпадает с граничным значением линейных отрезков функции область его применения ограничена набором

поэтому для понижения порядка системы неизвестных величин зафиксировано значение и определен локальный минимум целевой функции затем решение повторялось при другом значении Яц, и выбрано то, которое обеспечивает наименьшее значение (глобальный минимум) целевой функции Таким образом, при фиксированном значении Я-ц минимизируется функция трех аргументов Ъ (А/, А^, В/). При решении этой задачи использован метод "скорейшего спуска".

Вычисления сводилось к построению последовательной группы чисел А1,к,А2,к, В/к, где К= 2, 3,... и так далее, исходя из групп Ам,Ац, Вц, представляющих собой произвольную совокупность чисел, по возможности близкую к какому-либо из решений уравнения (9).

Группа чисел А^к, А2 К, Вкк представляет собой значения известных коэффициентов (8).

Вычисления производились по формулам:

А1,к*1 ~ А1.к ~ '

¿2М1 ~ А2,к ~ *к '

¿Ф п:Л2к;В1к)

ал,

^(Аа;А2к;В1к)

В1,к+1 = ВП

дА2

¿ф ¡у.Лгл:*»)

¿В,

где ¿к ~ масштабирующий коэффициент, определяемый по методу Ньютона.

2(Аи;Аи;В1к)

{А1,к-'А2,к:ва)

V

\Аа:А2к:в!.к)

сВ,

(И)

Частные производные функции (10) по параметрам Л/, А2 и В, вычислялись по уравнениям

|р = 2 I [л,-Д.,Л+2

£-=2 X [^-(Л. -Л„)++ Д,-А,].(ЛЯ -Лж1> (12)

мг Яг,(цг1

^ Лг,<Лг1 Лг1<Лг(

Результаты расчета на ПЭВМ параметров зависимости интенсивности отказов бандажей от величины шероховатости их внутренних поверхностей при минимальном полученном значении целевой функции представлены на рисунке 7 в виде отрезков прямых функций интенсивности отказов бандажей

Рисунок 7 - Зависимость интенсивности отказов от величины

шероховатости посадочной поверхности бандажей

В результате расчета по изложенной методике определен предельно допустимый параметр шероховатости внутренней поверхности бандажа равный 25 мкм. Для его обеспечения следует использовать разработанное устройство, погрешность измерения которого, недоступна для существующих способов контроля.

Для оценки увеличения ресурса бандажей до смены при использовании разработанных устройств статистический материал разбивался на группы совпадения результатов, группу А, и несовпадения результатов измерений визуальным и контактным способами при больших показаниях параметра шероховатости последним, группу Б. Полученные функции наработки на отказ для группы А лежат в области больших значений пробегов.

В результате расчета по предложенной методике установлено, что оценка шероховатости посадочных поверхностей с помощью предлагаемого устройства позволяет увеличить долговечность (полный ресурс бандажей) на 54,5 тыс. км.

В четвертом разделе изложены результаты экспериментальных исследований возможности акустического контроля величины натяга бандажа на ободе колесного центра.

Проведен анализ хода центрального и граничных лучей ультразвукового поля и направления их отражения (рисунок 8), который позволил выбрать оптимальное положение пьезопреобразователя (ПЭП) на поверхности бандажа так, чтобы амплитуды донных импульсов были максимальны.

Рисунок 8 - Схема хода центрального и граничных лучей ультразвукового поля и направление их отражения на гранях

При всех измерениях ПЭП устанавливался на поверхности катания (см. рисунок 9) таким образом, чтобы расстояние между точкой входа центрального луча и боковой гранью бандажа со стороны опорного буртика

составляло 63 мм. Это расстояние фиксировалось с помощью поводка, закрепленного на корпусе пьезопреобразователя.

Метод основан на принципе распространения ультразвуковых импульсов от одной половины к другой, находящихся в контакте при определенном давлении. Для уменьшения влияния овальности, зондирование контактирующих поверхностей производилось в шести местах равномерно распределенных вдоль окружности бандажа с последующим суммированием однотипных параметров. Отмечается, что при увеличении участков зондирования объективность результатов повышается, однако, в условиях производства нужно установить необходимый минимум.

Дан анализ проведенных экспериментальных исследований по выявлению влияния возможной нестабильности структуры стали на соотношение исследуемых импульсов. Приведены результаты исследования связи величины натяга с соотношением высоты зондирующего, а также 1-го и 2-го донных импульсов. Установлено, что максимальное отклонение наиболее вероятных значений разности между первым и вторым донным импульсом составляет 1,8 %, а между зондирующим и первым ДЛ^ 0,29 %. Выявлены причины большего значения определены пороговые зна-

чения разности амплитуд, при которых результат измерения игнорируется. Сделан вывод, что состав бандажной стали НТМК достаточно стабилен, и позволяет исследовать зависимость соотношения величины и формы ультразвуковых импульсов (УЗ И) от натяга.

По полученным результатам построены корреляционные зависимости, необходимые для определения величины натяга. Из анализа экспериментальных данных следует, что в хорошей корреляционной зависимости от натяга находится выражение

Рисунок 9 - Схема расположения участков ультразвукового контроля

(12)

где N0 ~ амплитуда зондирующего импульса;

N1 - амплитуда первого донного импульса;

И/ - ширина первого донного импульса, пикселей.

Каждая сумма имеет шесть слагаемых по числу мест измерения. Определение зависимости В- /{натяг), параметра В от величины натяга, осуществлено с помощью методов регрессионного анализа, который позволяет обработать полученный статистический материал с минимальной потерей информации. Рассматриваемая зависимость описана линейной функцией

В-а^Ъ-натяг, (13)

где а,Ь- коэффициенты аппроксимации, определяемые из статистических данных по методу наименьших квадратов.

Теоретически установлено, что при изменении натяга в допустимых пределах от 1,45 мм до 1,72 мм контактные напряжения возрастают на 13,3 %. При увеличении натяга в этих пределах, параметр В увеличивается на 9,6 %, что существенно и сравнимо с возрастанием контактного напряжения.

Разработана методика определения величины натяга, основанная на сравнении совокупности импульсов поверхностной волны, прошедших вдоль окружности опорного буртика до и после насадки бандажа. Изменение геометрических размеров буртика при насадке, а также некоторое уменьшение скорости поверхностных волн при появлении макронапряжений, приводит к увеличению времени распространения импульсов и перераспределению энергии между ними.

Установлено, что в хорошей корреляционной зависимости с величиной натяга находится функция

где Т/, Т ) - значение параметра Т соответственно до и после насадки бандажа на ободе колесного центра.

(16)

где - координата импульса силой

П - число импульсов на интервале от 1о ДО ^ + 65 мкс; - параметр, введенный для учета температурного фактора.

4) = (1088+Л/) МКС.

(17)

где Л? - изменение времени распространения сквозных сигналов при изменении температуры от 1088 мкс - экспериментально полученное время, соответствующее началу серии первых сквозных импульсов, созданных поверхностной волной при 20 °С у ненасаженного бандажа.

/0(1 + ав) /,

о

(18)

У V*

где - температурный коэффициент линейного расширения для стали, а = 1,2-Ю"51/°С;

0- текущая температура бандажа, °С; Iо - длина окружности буртика при 20 °С;

- скорость распространения поверхностных волн, V- скорость поверхностных волн при данной температуре О.

(19)

В ходе обработки экспериментальных данных сделан вывод, что полученные значение 2 существенно превышает погрешность измерений. Алгоритм программы, которая использовалась для обработки результатов измерений, приведен в диссертации.

В пятом разделе приведена оценка экономической эффективности повышения долговечности колесных пар предложенными способами. Суммарный годовой экономический эффект за счет внедрения предлагаемых мероприятий в ценах на 01.01.2004 г. составил более 18 млн. рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Разработана методика определения оптимальных величин межбандажного расстояния колесной пары для различной толщины гребня, исходя из критерия максимального ресурса до обточки и смены колесных пар

электровозов. Получено, что увеличение ресурса бандажа в результате внедрения на практике установленных величин межбандажного расстояния Травного 1437*|) мм, и толщины гребн^яравной 25...30 мм, составляет 164,1 тыс. км. Соблюдение установленных оптимальных величин ведет к минимизации технологического износа и ресурс бандажа до списания определяется его естественным износом, поэтому их необходимо придерживаться при полном освидетельствовании колесных пар и при обточке (при производстве ТО-4) с целью восстановления соответствующей конфигурации профиля поверхности катания.

2. Выполнен анализ существующих способов контроля параметра шероховатости посадочной поверхности бандажа, который позволил выявить их основные недостатки. Способ непосредственного сравнения с эталонами не обеспечивает необходимой точности его оценки. Разработанное ранее устройство не применимо для работы в вертикальной плоскости на станке при расточке бандажа, и не позволяет контролировать центральную область посадочной поверхности.

3. Разработано и внедрено в эксплуатацию новое устройство, которое делает доступными для контроля все участки посадочной поверхности бандажа и позволяет контролировать параметр шероховатости непосредственно на станке. Выполнен расчет по разработанной методике сравнения способов оценки величины шероховатости посадочных поверхностей, который показал, что внедрение разработанного устройства в колесных цехах ОАО "РЖД" увеличит долговечность (ресурс до смены бандажа) колесной пары на 54,5 тыс. км.

4. Установлено необходимое значение параметра шероховатости внутренней поверхности бандажа равное 25 мкм, для обеспечения прочности его посадки на ободе колесного центра на основании обработки результатов измерения 1810 бандажей колесных пар с помощью разработанного устройства.

5. Предложен способ количественной оценки величины натяга бандажа на ободе колесного центра по величине и форме ультразвуковых импульсов, отраженных от поверхности контакта пары "бандаж - обод" после проведения полного освидетельствования колесной пары в эксплуатации.

6. Суммарный годовой экономический эффект повышения долговечности колесных пар от внедрения предлагаемых мероприятий на "Свердловской ж.д." - филиале ОАО "РЖД" составит более 18 млн. рублей в ценах на 01.01.2004 г.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Стаценко К.А. Влияние шероховатости посадочных поверхностей "бандаж - обод" на надежность работы колесных пар электровозов ВЛ11 //Фундаментальные и прикладные исследования - транспорту. Молодые ученые - транспорту: Труды научно-техн. конф.: в 2 т. - Екатеринбург: УрГУПС.-2001.-Т. 1.-С. 47-50.

2. Стаценко К.А. Контроль шероховатости и его влияние на интенсивность отказов бандажей колесных пар //Ресурсосберегающие технологии на ж/д транспорте- Сб. научн. трудов. - Челябинск: ЧИПС-УрГУПС. -2002.-С. 96-103.

3. Стаценко К.А. Повышение долговечности бандажей технологическими методами //Вестник инженеров - электромехаников железнодорожного транспорта. Самарская государственная академия путей сообщения. -Самара: СамГАПС. - 2003. - Вып. 1. - С. 321-323.

4. Стаценко К.А. Разработка методики оценки прочности составных колес //IV Международная научно-техническая конференция "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава": Тезисы докладов. -Новочеркасск: ВЭлНИИ.-2003.-С. 192-193.

5. Буйносов А.П., Стаценко К.А. Измерение угла набегания при помощи оптического прибора // IV Международная научно-техническая конференция "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава": Тезисы докладов. - Новочеркасск: ВЭлНИИ. - 2003. - С. 153-155.

6. Буйносов А.П., Стаценко КА. Исследование величины овальности бандажей колесных пар электровозов //Проблемы управления эксплуатационной работой на железнодорожном транспорте; развитие телекоммуникаций и информатизации: Материалы научно-техн. конф., посвященной 125-летию Свердловской железной дороги: в 3 т. - Екатеринбург: Ур-ГУПС. ~ 2003. - Т.2. - С. 264-266.

7. Буйносов А.П., Стаценко К.А. О некоторых причинах ослабления бандажей колесных пар //Проблемы управления эксплуатационной работой на железнодорожном транспорте; развитие телекоммуникаций и информатизации: Материалы научно-техн. конф., посвященной 125-летию Свердловской железной дороги: в 3 т. - Екатеринбург: УрГУПС. - 2003. -Т.2.-С. 266-269.

8 Буйносов А П., Стаценко К.А. Продление срока службы бандажей железнодорожных колес //Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин: Материалы международной научно-техн. конф., посвященной 90-летию Самарского государственного технического университета, ноябрь 2003 г.: в 2 т. - М.: Машиностроение. - 2003. - Т.2. - Ч.1-2. - С 385-388.

9. Буйносов А.П, Стаценко К.А. Обеспечение прочности посадки бандажа на ободе колесного центра //Успехи современного естествознания. - М.: Академия естествознания. - 2004. - №5. - Прил. №1. ISSN 1681-7494.-С. 317-318.

СТАЦЕНКО КОНСТАНТИН АЛЕКСЕЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Лицензия на издательскую деятельность ИД 03581 от 19.12.2000 г

Сдано в набор

Формат бумаги 69x84 1/16

Заказ 366_

Подписано к печати 28.12.2004 Объем 1,5 п.л.

Тираж 100 экз_

Типография УрГУПС, 620034, г. Екатеринбург, ул. Колмогорова, 66

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ

ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ.

1.1 Обзор научных работ по повышению надежности бандажей колесных пар электровозов.

1.2. Актуальность проблемы, новизна, практическая ценность.

1.3 Постановка задачи и пути ее решения.

2 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ИЗНОСА ГРЕБНЕЙ БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ШЕРОХОВАТОСТИ ПОСАДОЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ "БАНДАЖ-ОБОД".

3.1 Разработка устройства для оценки величины шероховатости обработки посадочных поверхностей.

3.2 Определение допустимых значений шероховатости посадочных поверхностей бандажей колесной пары в эксплуатации целевой функцией.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАТЯГА БАНДАЖА ПО ВЕЛИЧИНЕ И ФОРМЕ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ИМПУЛЬСОВ, ОТРАЖЕННЫХ

ОТ ГРАНИЦЫ "БАНДАЖ-ОБОД".

4.1 Выбор и обоснование методов диагностики.

4.2 Усложняющие факторы, влияющие на УЗК при исследовании бандажа.

4.2.1 Выбор участков бандажа для ультразвукового контроля.

4.2.2 Учет наличия дефектов в бандаже и исследование зависимости величины и формы донных импульсов от неоднородности структуры бандажной стали.

4.3 Исследование зависимости величины и формы ультразвуковых импульсов от плотности посадки бандажа.

4.4 Оценка возможности применения опорного буртика в качестве информативного элемента для определения натяга.

4.5 Методика определения натяга бандажа.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА БАНДАЖЕЙ ПРЕДЛОЖЕННЫМИ СПОСОБАМИ.

Колесная пара - один из самых ответственных элементов механической части локомотива, от технического состояния которого непосредственно зависит безопасность движения. Величина ресурса колесных пар определяет периодичность технического обслуживания ТО-4, на котором производится обточка бандажей для восстановления оптимальной конфигурации профиля поверхности катания, а также периодичность ремонтов локомотивов, на которых производится замена полностью изношенных бандажей /87/.

Срок службы бандажей колесных пар локомотивов за последнее время существенно снизился. Если в начале 80-х годов XX века он составлял 6.7 лет, то в последние годы сократился до 2.3 лет /107/.

Стратегическая программа обеспечения устойчивого взаимодействия в системе "колесо-рельс", разработанная Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ) на период до 2010 года, поставила задачу в 2004 году довести ресурс бандажей колесных пар локомотивов до смены до 600 тыс.км. Особенно остро вопрос о повышении долговечности колесных пар стоит в условиях существующего дефицита материальных ресурсов. В соответствии с ГОСТ 27.002-89 /103/ долговечность как один из факторов надежности, есть свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, т.е. такого момента, когда оно должно быть направлено в ремонт, либо изъято из эксплуатации. Повышение долговечности колесных пар приводит к сокращению затрат труда и денежных средств на их ремонт.

Под износом обычно понимается нежелательное постепенное изменение в размерах трущихся поверхностей, то есть разрушение металла на мельчайшие частицы, вследствие действия усилий между поверхностями трения /73/. Кроме этих сил на величину износа колес и рельсов влияют: контактная температура пары трения, режим ведения электровоза, воздействие окружающей среды, эффективность смазывания колеса и рельса /34, 36/. Исторический анализ показывает, что в прошлом резкое увеличение износа рельсов и колес подвижного состава, как правило, было связано либо с заменой видов локомотивной тяги, либо с повышением массы поездов /16/. Так было при замене паровозной тяги на тепловозную и электрическую, в связи с чем вопр ос о боковом износе рассматривался на Международном конгрессе, состоявшемся в 1954 году /73/. Позднее вспышки бокового износа рельсов особенно ярко проявились на перевальных участках при замене электровозов на более мощные без изменения осевой нагрузки, но с одновременным повышением массы поездов. Последняя "вспышка" интенсивности износа наблюдается, начиная с 1985 года, причем если раньше барьерными местами были перевальные участки с затяжными подъемами и спусками, то в последние годы износ стал распространенным явлением по всей сети железных дорог.

Некоторые отечественные и зарубежные /17, 18, 19, 69/ исследователи считают, что существующие геометрические размеры и формы профиля бандажа не являются оптимальными. Изменение названных характеристик колеса и, в связи с этим, конфигурации рабочей поверхности и размеров головки рельса можно рассматривать, как один из путей повышения долговечности бандажей колесных пар.

Ослабление посадки бандажа на ободе колесного центра является неисправностью, непосредственно угрожающей безопасности движения подвижного состава. Об актуальности проблемы свидетельствует тот факт, что на железных дорогах Российской Федерации от 2 до 6 % всех эксплуатируемых бандажей выходят из строя из-за ослабления их посадки на ободе колесного центра /73/. Кроме угрозы безопасности движения это приводит к длительному простою локомотива во внеплановом ремонте, поскольку требует выкатки колесной пары из-под локомотива с целью перетяжки или замены бандажа.

Чтобы снизить интенсивность износа гребней колесных пар локомотивов и рельсов, необходимы новые подходы к решению задачи. Одним из таких направлений должна стать разработка комплекса мероприятий, позволяющих, исходя из конкретных условий эксплуатации, найти и устранить причины износа колеса, повысить надежность работы бандажей.

Проблемой износа колесных пар прямо или косвенно занимались многие ученые и практики у нас и за рубежом. На основе натурных наблюдений делались выводы о влиянии тех или иных факторов на интенсивность износа, на основе теоретических разработок строились модели явления. В то же время, усилия многих авторов, направленных на решение частных вопросов этого явления, не всегда приводят к ожидаемому результату. Успеха можно добиться только при комплексном подходе к решению проблемы. Кроме того, влияние на прочность соединения "бандаж-обод" колесных пар локомотивов оказывает также различие климатических условия нашей страны и грузонапряженности отдельных участков, что требует индивидуального подхода в каждом конкретном случае.

Наметившаяся в последнее время, коммерциализация науки снизила информационную ценность публикуемых материалов.

Снижение интенсивности износа гребней колесных пар подвижного состава и рельсов ведется "полустихийно", и не принесло пока ощутимых результатов. Только постоянное, систематическое наблюдение за износом бандажей колесных пар в эксплуатации поможет выявить основные причины и уменьшить их влияние на износ. Иные пути решения проблемы часто приводят к дальнейшему увеличению износа, "выбрасыванию денег на ветер".

Поэтому целью настоящей работы является повышение долговечности колесных пар технологическими методами.

Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры "Электрическая тяга" УрГУПСа, научно-технических конференциях "Молодые ученые - транспорту" (Екатеринбург, 2001, 2002, 2004 г.г.), научно-технической конференции "Ресурсосберегающие технологии на ж/д транспорте" (Челябинск, 2002 г.),

22-ой Российской школы по проблемам науки и технологий (Миасс, 2002 г.), научно-технической конференции "Современные научно-технические проблемы железнодорожного транспорта" (Екатеринбург, 2002 г.), научно-технической конференции " Безопасность движения поездов" (Москва, 2003 г.), международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электроподвижного состава" (Новочеркасск, 2003 г.), научно-технической конференции, посвященной 125-летию Свердловской железной дороги (Екатеринбург, 2003 г.), международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин" (Самара, 2003 г.), научно-практической конференции "Проблемы путевого хозяйства на промышленном транспорте" (Екатеринбург, 2004 г.), международной конференции "Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникации и в бизнесе" (Украина, Ялта, 2004 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах, 1 отчете по госбюджетной НИР, 1 отчете по НИОКР.

1.3 Постановка задачи и пути ее решения

Повышение ресурса бандажей колесных пар было и остается важной задачей. Замена бандажа по причине его ослабления приводит к исчерпанию его полного ресурса. Несмотря на то, что в инструкции /82/ предусмотрена возможность восстановления натяга пересадкой бандажей, именно замена бандажа чаще всего практикуется при подобной неисправности на практике. По данным /89/ при использовании ресурса бандажа на противоположной стороне колесной пары на 25.35 % экономически целесообразно заменять оба бандажа. Повышение же прочности посадки бандажа на ободе колесного центра не только увеличит предельный ресурс бандажей, но и существенно повысит безопасность движения.

Одной из причин интенсивного износа гребней колесных пар локомотивов и рельсов стали неоптимальные величины амплитуд возможных поперечных перемещений колесных пар относительно продольной оси пути. Для определения оптимальных их значений, обеспечивающих максимальный ресурс, следует провести сравнительный анализ изнашивания бандажей с различными значениями межбандажных расстояний для разных толщин гребня.

Задача увеличения срока службы колес может быть решена технологическими, эксплуатационными или конструкционными методами. Анализ отказов бандажей, произошедших по причине ослабления, показывает, что в основе этого явления лежит несоблюдение норм натягов и качества обработки посадочных поверхностей, т.е. нарушения технологии формирования колес. Поэтому встала задача ликвидации подобных технологических недоработок.

Чистота обработки посадочных поверхностей оказывает существенное влияние на прочность посадки. Известны исследования, проведенные в Уральском отделении ВНИИЖТа зависимости коэффициента трения по- -верхностей сопряжения бандажа и обода от их шероховатости, показывающие каким образом при снижении величины шероховатости увеличивается коэффициент трения. Величина шероховатости посадочных поверхностей бандажа и обода нормирована с учетом возможностей металлорежущих станков и установлена Rz < 20 мкм в соответствии с инструкцией /82/. Это соответствует 5 классу чистоты. Однако объективного метода контроля этого параметра инструкцией /82/ не предложено. Сейчас применяется непосредственное сравнение с образцами. Этот метод визуальный и поэтому субъективный. В то же время несоответствие шероховатости техническим требованиям важная причина ослаблений бандажей. Встает задача разработать технологию контактного и, значит, объективного способа определения шероховатости. Для этого следует разработать устройство, позволяющее подобную технологию реализовать.

Кроме чистоты обработки на прочность посадки существенно влияет форма посадочных поверхностей, которая должна быть круговой цилиндрической. В соответствии с /82/ "при расточке бандажа отклонение от круглости допускается не более 0,2 мм при диаметре до 1175 мм и не более 0,3 мм при диаметре до 1250 мм". Для контроля за величиной овальности по инструкции /82/ следует применять бандажный нутромер (штрихмас). В результате большого количества измерений после расточки на "зажатых" бандажах до и после извлечения из карусельных станков типа КЗТС-1816 было установлено появление овальности посадочных поверхностей бандажей в процессе формирования колесных пар. Измерения показывают, что у "зажатых" бандажей после расточки овальность меньше, чем у извлеченных из карусельного станка. Т.е. в колесных цехах имеет место систематический выпуск продукции с указанным дефектом. По-видимому, имеет место неправильное крепление бандажей при расточке на станке. Встает задача выяснить причину нарушений и предложить технологию их устранений. Величину овальности, согласно инструкции /82/, контролируют лишь до посадки бандажей. Однако величина овальности изменяется не только при расточке бандажей. По оценкам специалистов /9/ при горячей насадке овального бандажа при нормальной температуре нагрева она увеличивается на 0,15.0,20 мм. Кроме всего прочего, она и в процессе эксплуатации не остается постоянной. У бандажей со значительной овальностью звук при ударе молотка по поверхности катания изменяется. У колесных пар, где звук при ударе молотка по поверхности менялся от глухого дребезжащего до звонкого, были вырезаны бурты. Щупом обнаружился зазор до 0,5 мм и выше. В то же время способ контроля величины овальности "на слух", основанный на разнице звуков при ударе молотка, субъективный. Встает задача разработать технологию объективного способа определения величины овальности бандажа после его насадки. Наиболее предпочтительным представляется разработка ультразвукового способа ее контроля.

Величина натяга оказывает самое большое влияние на прочность посадки соединения бандажа с ободом /7, 73, 77, 100, 101, 102, 104, 105, 106, 108/. Она нормирована, согласно инструкции /82/ "для обеспечения необходимой плотности насадки (натяга) на обод внутренний диаметр нового или старогоднего бандажа должен быть меньше диаметра обода центра на 1,2. 1,6 мм на каждые 1000 мм диаметра обода колесного центра". Регламентирован инструкцией /82/ и инструмент для ее замера (нутромер и бандажный штангенциркуль). В то же время установлено, что величина натяга уменьшается в процессе эксплуатации. Т.е. фактический натяг отличается от расчетного. Для бандажа, изношенного до толщины 45 мм, фактический натяг составляет только 35.40 % от расчетного 191. Возникает необходимость контроля величины натяга в процессе эксплуатации. В настоящее время в соответствии с инструкцией /82/ натяг бандажа на ободе центра в эксплуатации "определяется по звуку при ударе по бандажу слесарным молотком". Такая оценка зависит от особенностей слуха человека и потому субъективна. Встает задача разработать технологию, позволяющую объективно оценивать величину натяга бандажа на ободе колесного центра. Для этого следует использовать явление акустоупругости, зависимости скорости распространения ультразвука в теле от его напряженного состояния.

2 АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО ИЗНОСА ГРЕБНЕЙ БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ

Недопустимо большие величины интенсивности износа гребней бандажей, имеющие место на сети дорог, требуют анализа этого процесса для принятия мер по его снижению.

За последнее время было предложено немало методов снижения интенсивности износа, таких как лубрикация, наплавка гребней и другие методы /14.20/. Они, несомненно, повышают ресурс бандажей, однако, по мнению ряда авторов, представляют собой устранение последствий первопричин повышенного износа /73/. Износ гребней бандажей колесных пар непосредственно зависит от коэффициента трения и удельного давления в контакте /40/. При этом повышенные удельные давления в контакте -единственный фактор, отрицательное влияние которого нельзя ликвидировать лубрикацией. Величины удельных давлений напрямую зависят от амплитуд возможных поперечных перемещений колесных пар относительно продольной оси пути. Поэтому представляют интерес исследования зависимости износа гребней от факторов, влияющих на амплитуду поперечных перемещений: ширины колеи, расстояния между внутренними гранями бандажей и толщиной гребней.

Известно, что процесс взаимодействия колесной пары с рельсовой колеей во многом определяется их геометрическими размерами. Геометрические параметры колесных пар за последние пол века лет практически не менялись /73/, нормы же содержания рельсовой колеи претерпели изменения. В таблице 2.1 приведены основные нормы ширины рельсовой колеи в прямых и кривых участках пути, действовавшие в 1950 и 1970 годах, /73/.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 На основе методов теории вероятности и математической статистики, разработана методика определения оптимальных величин межбандажных расстояний г колесной пары для различных толщин гребня ггр, исходя из критерия максимального ресурса до обточки и смены колесных пар электровозов.

В результате расчета на ПЭВМ по разработанной методике получено, что увеличение ресурса бандажа в результате внедрения на практике установленных величин межбандажного расстояния г = 143 TJ мм и толщины гребня ггр = 25.30 мм, составляет 164,1 тыс. км. Установленных оптимальных величин необходимо придерживаться при полном освидетельствовании колесных пар и при обточке (при производстве ТО-4) с целью восстановления соответствующей конфигурации профиля поверхности катания, поскольку это ведет к минимизации технологического износа и ресурс бандажа до списания определяется его естественным износом.

2 Проведенный анализ позволил выявить существенные недостатки существующих способов контроля параметра шероховатости Rz посадочной поверхности бандажа. Способ непосредственного сравнения с эталонами не обеспечивает необходимой точности его оценки. Разработанное ранее устройство не применимо для работы в вертикальной плоскости на станке при расточке бандажа, и не позволяет контролировать центральную область посадочной поверхности.

3 Разработанное и внедренное в эксплуатацию новое устройство делает доступными для контроля все участки посадочной поверхности бандажа и позволяет контролировать параметр шероховатости Rz непосредственно на станке. Расчет по разработанной методике сравнения способов оценки величины шероховатости посадочных поверхностей показал, что внедрение разработанного нового устройства в колесных цехах ОАО "РЖД" позволит увеличить долговечность (ресурс до смены бандажа) колесной пары на 54,5 тыс. км.

4 На основании обработки результатов измерения 1810 бандажей колесных пар с помощью устройства по контролю шероховатости, впервые стало возможным достоверно установить по предложенной методике предельно-допустимую величину шероховатости посадочной поверхности бандажа Rz = 25 мкм.

5 Предложен способ количественной оценки величины натяга бандажа на ободе колесного центра по величине и форме ультразвуковых импульсов, отраженных от поверхности контакта пары "бандаж-обод" после проведения полного освидетельствования колесной пары в эксплуатации.

6 Суммарный годовой экономический эффект повышения долговечности колесных пар от внедрения предлагаемых мероприятий на Свердловской ж.д. составит более 18 млн. рублей в ценах на 01.01.2004 г.

1. Буйносов А.П. Как влияет шероховатость на повышение ресурса бандажей колесных пар // Сб.науч.тр. ВЭлНИИ. 1993. - С. 12-17.

2. Буйносов А.П. Новый способ контроля шероховатости посадочной поверхности бандажей и его влияние на использование ресурса колесных пар электровозов // Проблемы контактного взаимодействия деталей машин / Твер. политехи, ин-т. Тверь, 1992. - С. 66-80.

3. Грек В.И. Прочность соединения бандажа с центром колес подвижного состава с учетом действия тепловых нагрузок при торможении: Дис. канд. техн. наук: 03.07.90; Д-8343-90. Коломна, 1990. - 191с.

4. Исаев И.П., Горский А.В., Воробьев А.А., Буйносов А.П. Влияние шероховатости посадочных поверхностей на надежность сочленения "бандаж-обод" // Вестник ВНИИЖТ. 1991. - № 1. - С. 27-29.

5. Кирилюк К.Х. Прочность насадки бандажей колесных пар (влияние технологии обработки посадочных поверхностей): Дис. канд. техн. наук: 05.22.07; Утв. 01.07.54; Хс13. Томск, 1953. - 165 с

6. Медведев Н.Ф. анализ и некоторые причины ослабления бандажей колесных пар электровозов // Тр. ВНИИЖТ. 1974. - Вып. 516. - С. 122 -131.

7. Панькин И.А. Природа силы трения твердых тел // Железнодорожный транспорт. № 7. - 1992. - С. 52 - 56.

8. Сальман Б.М. технологические и эксплуатационные факторы, определяющие прочность посадки бандажей колесных пар подвижного состава железных дорог: Дисс. канд. техн. наук: 05.22.07; Утв. 26.06.63 г.; Д-7358-63. Ростов на Дону, 1962. - 226 с.

9. Хусу А.П., Витенберг Ю.Р., Пальмов В.А. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход). М.: Наука, 1975. - 344 с.

10. Азаренко В.А. Проблема износа рельсов и гребней: еще один взгляд // Локомотив. № 3. - 1994. - С. 38 - 41.

11. Андреев Г.Е. Как уменьшить боковые силы в пути. // Ж. Путь и путевое хозяйство №6. 1973. С.35-36.

12. Андреев А.И., Комаров К.Л., Карпущенко Н.И. Износ рельсов и колес подвижного состава // Железнодорожный транспорт. 1997 - № 7. -С. 31-36.

13. Беляев А.И, Емельянов Ю.В., Шишакин В.Л. Как устранить преждевременный износ бандажей подвижного состава // Железнодорожный транспорт. 1997 - № 1. - С. 38 - 41.

14. Бжицкий В.Н. Износ бандажей и рельсов можно снизить // Локомотив. № 7. - 1993. - С. 2 - 3.

15. Богданов В.М. Снижение интенсивности износа гребней колес и бокового износа рельсов // Железнодорожный транспорт. 1992 - № 12. -С. 30 - 34.

16. Буйносов А.П. Влияние условий эксплуатации на износ бандажей //Локомотив. № 1. - 1995. - С. 33 - 34.

17. Буйносов А.П. Износ бандажей и рельсов: причины и возможности сокращения // Железнодорожный транспорт. № 10. - 1994. - С. 39 - 41.

18. Буйносов А.П. Снизить интенсивность износа гребней // Локомотив. -№ 6. 1995. - С. 31 - 32.

19. Бухарин М.Н. Снижаем боковой износ рельсов и вертикальный подрез гребней (Опыт Южно-Уральской ж.д.) // Локомотив. № 8. - 1993. -С. 27 - 28.

20. Вериго М.Ф. Причины роста интенсивности бокового износа рельсов и гребней колес. М., Транспорт, 1992. - С. 43-44.

21. Вольперт А.Г. Влияние конструкции ходовых частей и условий эксплуатации на ресурс бандажей колес локомотивов по прокату // Вестник ВНИИЖТа. 1990 № 3. - С. 23 - 26.

22. Горский А.В., Буйносов А.П. Анализ износа бандажей // Железнодорожный транспорт. 1991 - № 1. - С. 46 - 47.

23. Горский А.В., Буйносов А.П., Боярских Г.С., Лавров В.А. Бандаж и рельсы // Локомотив. № 4. - 1992. - С. 25 - 26.

24. Горский А.В., Буйносов А.П., Клинский B.C. Об износе бандажей электровозов ЧС2 и ЧС7 // Железнодорожный транспорт. 1992 - № 5. - С. 45 - 47.

25. Гребенюк М.П. Мероприятия по продлению срока службы колесных пар локомотивов, снижению износа поверхностей катания. Отчет о НИР. МИИТ.

26. Григоренко В.Г., Доронин В.И. и др. Боковой износ рельсов и гребней колесных пар подвижного состава в кривых. ХабИИЖТ. Хабаровск. 1991.- 142 с.

27. Гребенюк М.П. Износ бандажей колесных пар. Опыт Забайкальской железной дороги // Электрическая и тепловозная тяга. № 7 - 1990. -С. 33 -34.

28. Доронин В.И. О причинах износа гребней колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. № 9. - 1992. - С. 67.

29. Захаров Б.В., Рогова Е.Н., Сашко А.А., Чашин В.А. Снова об износе бандажей и рельсов // Локомотив. № 5. - 1997. - С. 29 - 30.

30. Кокорев А.И., Березин В.В. Локомотивам нужно устройство с радиальной установкой колесных пар // Локомотив. № 2. - 1993. - С. 39 - 40.

31. Ладыгин О.И. Решаем проблему "гребень рельс" (опыт Забайкальской железной дороги) // Локомотив. - № 8. - 1993. - С. 29 - 30.

32. Ларин Т.В. Износ и путь продления срока службы бандажей железнодорожных колес//Труды ВНИИЖТа. 1961-Вып. 165-С. 105.

33. Минин С.И. Причины интенсивного износа колесных пар и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1991 - № 1. - С. 47 - 50.

34. Неглинский В.В. Интенсивность износа гребней колесных пар локомотивов//Железнодорожный транспорт.-1992-№ 7.-С. 49-51.

35. Никифоров Б.Д. Причины и способы предупреждения износа гребней колесных пар // Железнодорожный транспорт. № 10. - 1995. - С. 36 - 40.

36. Осипов Г.А. Износ бандажей колесных пар. Опыт Октябрьской железной дороги // Электрическая и тепловозная тяга № 5 - 1990. - С. 21 -22.

37. Осипов Г.Л. Износ рельсов и колесных пар: дискуссия продолжается // Локомотив. № 7. - 1995 г. - С. 40 - 45.

38. Осипов Г.Л. Уменьшаем износ бандажей (Опыт Октябрьской ж.д.) // Локомотив. № 8. - 1993. - С. 26 - 27.

39. Панькин Н.А. Причины интенсивного износа гребней колес и рельсов и пути его устранения // Железнодорожный транспорт. 1991 - № 11.-С. 57- 59.

40. Певзнер В.О. Влияние ширины колеи // Железнодорожный транспорт. № 12. - 1996. - С. 36 - 39.

41. Перекрестова В.В., Бельдей В.В. Защита рельсов и колесных пар от износа // Железнодорожный транспорт. 1992- № 7.-С. 51 - 52.

42. Плоткин B.C., Кузьмич Л.Д., Самохин Е.Н. О "сверхизносе" колес и рельсов // Железнодорожный транспорт.-1997-№ 8.-С. 51- 54.

43. Седов В.Е., Кузнецов О.Е. Износ гребней колесных пар электровозов // Железнодорожный транспорт. № 1. - 1997. - С. 38 - 41.

44. Сливец Д.П. Для колес и рельсов нужна смазка // Электрическая и тепловозная тяга. № 12. - 1991. - С. 33 - 36. Тютин В. И., Дембицкий И. В. Снизить износ гребня //Электрическая и тепловозная тяга. - № 4. - 1991. -С. 35-36.

45. Широглазов В.В. Влияние режимов эксплуатации локомотивов на износ гребней // Железнодорожный транспорт. № 9. - 1992. - С. 64 - 66.

46. Широглазов В.В. Сила тяги и износ гребней // Локомотив. № 4. -1992. - С. 28-29.

47. Веников В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики). Учеб. пособие для ВУЗов. Изд. 2-е, доп. и перераб. - М.: Высш. шк., 1976. - 479 е.: ил.

48. Вентцель Е. С. Теория вероятностей: Учеб. для ВУЗов. 5-е изд. стер. - М.: Высш. шк., 1998. - 576 е.: ил.

49. Герцбах Б.И., Кордонский Х.Б. Модели отказов. М.: Сов. радио, 1969. - 166 с.

50. Демидеико Е.З. Линейная и нелинейная регрессии. М.: Финансы и статистика, 1981. - 302 е.: ил.

51. Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1970. - 386с.

52. Калинина В.Н., Панкин В.Ф. Математическая статистика: Учеб. для техникумов. -2-е изд., стер. М.: Высш. шк., 1998. - 336 е.: ил.

53. Кендалл М., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. М.: Статистика, 1976. 736 с.

54. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для ВТУЗов. -2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1988. - 239 е.: ил.

55. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. -М.: Наука, 1965.-512 с.

56. Харман Г. Современный факторный анализ. М.: Статистика, 1972.-486 с.

57. Шторм Р. Теория вероятностей. Математическая статистика. Статистический контроль качества. М.: Мир, 1970. - 368 с.

58. Выборное Б.И. Ультразвуковая дефектоскопия. М.: Металлургия, 1985.-257 с.

59. ГОСТ 7.32-81. Отчет о научно-исследовательской работе. Общие требования и правила оформления. Введ. 01.07.81. М.: Изд-во стандартов, 1981.-25 с.

60. Ермолов И.Н., Алешин Н.П., Потапов А.И. Под общ. ред. Сухо-рукова В.В. Неразрушающий контроль. Книга 2. Акустические методы контроля. М.: Высшая школа, 1991. - 288 с.

61. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. -233 с.

62. Рыжов Э.В. Опорная площадь поверхностей, подвергнутых механической обработке. // Вестник машиностроения. 1964. - № 4. - С. 56-61.

63. Ермолов И.Н., Пилин Б.П. Современное состояние и перспективы развития ультразвукового контроля металлов с крупнозернистой структурой. // Заводская лаборатория. 1979. - № 1. - С. 35 - 36.

64. ДушинаЖ.В. Физические основы ультразвуковой дефектоскопии и технология УЗК деталей подвижного состава. М.: РГОТУПС, 2000. -102 с.

65. Школьник JI.M., Цешкало Т.Е. Прочностные испытания бандажей с оценкой качества по критериям акустической эмиссии // Вестник ВНИИЖТа. 1991 № з. - С. 21 - 23.

66. Трофимов М.А. Ультразвуковой метод контроля напряженного состояния металла технологических каналов ядерных реакторов типа РБМК на основе эффекта акустоупругости // Ядерная энергетика. 1999 №4.-С. 35 -37.

67. Зуев Л.Б., Семухин Б.С., Бушмелева К.И. Зависимость скорости ультразвука от действующего напряжения при пластическом течении кристалла // Журнал технической физики. 1999. - №12. - С. 100 - 101.

68. Bowden F.P, Tabor D.J. The area of contact between stationary and moving surfaces // Proc. Roy. Soc. 1939. №938. - C. 25 - 28.

69. Журавлев В.А. К вопросу о теоретическом обосновании закона Амонтона Кулона для трения ненамазанных поверхностей // ЖТФ.- 1940. №10. С. 14-17.

70. Марков Н.Н. Взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении. -М.: Транспорт, 1972.- 143 с.

71. Большая Советская энциклопедия. Издание 3-е. Т. 12. М.: 1973.956 с.

72. Буйносов А.П. Повышение ресурса бандажей колесных пар электровозов в условиях эксплуатации: Дисс.канд. техн. наук: 05.22.07. Защищена 04.12.92.; Утв. 05.06.93 г.-. М.: 1992 214 с.

73. Муравьев В.В. Закономерности изменения скорости распространения ультразвука при термической обработке сталей и алюминиевых сплавов Дисс.док. техн. наук: 05.22.07. Защищена 07.11.93.; Утв. 24.05.94 г.-. Томск, 1993 -362 с.

74. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник. В 3-х томах./Под редакцией M.JI. Бернштейна и А.Г. Рахштада.- М.: Металлургия, 1983,-т.З.-113 с.

75. Разработка мероприятий по повышению долговечности гребней колесных пар локомотивов: Отчет о НИР / Уральская гос. акад. путей сообщения (УрГАПС); Руководитель Буйносов А.П. - № Т-309. - Екатеринбург, 1997. - 115 с.

76. Гарк В.К., Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава. Пер. с анг. / Под ред. Панькина Н.А. М.: Транспорт, 1988 - 391 с.

77. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Термины и определения. Взамен ГОСТ 27.002-83; Введ. 01.01.90. М.: Изд-во стандартов, 1989. - 25 с.

78. Андриевский С.М. Боковой износ рельсов в кривых. М.: Транс-желдориздат, 1961. - 128 с.

79. Журнал Главного управления путей сообщения и публичных знаний. Т. 10, СЦБ, 1849. 98 с.

80. Викторов И.А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике М.: Наука, 1966, 168с.

81. Инструкция по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм с изменениями и дополнениями, утвержденными указанием МПС России от 23.08.2000 № К-2273у: ЦТ/329. М.: Транспорт, 2000. - 78 с.

82. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968.480 с.

83. Ларин Т.В., Девяткин В.П. О механизме износа железнодорожных колес. Трение и износ в машинах. М.: Изд. АН СССР. - Сб. XI, 1956. - 389 с.

84. Ларин Т.В. "Об оптимальной твердости элементов пары трения "колесо рельс". - Вестник ВНИИЖТ, 1965.-62 с. ил.

85. Митицкий А.Н. Основы нормальных технических условий на бандажи. М.: СЦБ, 1915. - 253 с.

86. Правила текущего ремонта и технического обслуживания электровозов постоянного тока. ЦТ/725. М.: Транспорт, 2000. - 328 с.

87. Авербух И.И. Бобренко В.М. Кукшулей Л.М. Зависимость скорости волн Рэлея от напряженного состояния твердого тела. // Сборник трудов "Проблемы неразрушающего контроля". Кишинев, 1973 - С 222-228.

88. Курасов Д.А. Повышение долговечности бандажей колесных пар подвижного состава. М.: Транспорт, 1981. - 160 с.

89. Бабич Ю.А., Курасов Д.А. Прогнозирование долговечности бандажей колесных пар. Днепропетровск: ДИИТ, 1976. - 232 с.

90. Горский А.В., Буйносов А.П., Волков М.А. Использование ресурса бандажей // Электрическая и тепловозная тяга. № 1.- 1991.-С.34-35.

91. Пахомов Э.А., Черепашенец Р.Г., Сафонов В.Н. Планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта подвижного состава и проблемы диагностики. // Бюллетень ОСОД. 1981. -№ 4. - С 21.

92. Курасов Д.А., Дмитриев В.Б., Севрюгов В.В., Корестель Л.А., Соловьев В.В. Ресурс бандажей можно увеличить // Вестник ВНИИЖТа. -1989.-№7.-С. 38-42.

93. Изосимов А.В. Денежная оценка показателей эксплуатационной надежности железных дорог. // Труды ВНИИ МПС СССР. М.: Трансжел-дориздат., 1959. - вып. 96. - С. 126.

94. Бессонов Н.В. Пособие для расчета экономического эффекта от использования изобретений и рационализаторских предложений. М.: ВНИИПИ, 1983.-93 с.

95. Единые нормы амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов НХ.- М.: Транспорт, 1991. 111 с.

96. Методика определения эффекта мер по снижению износа гребней колес и рельсов /ВНИИЖТ, № ЦЭУЭП-26/13, утвержденная руководителем Департамента экономики МПС России 30.06.97 г.

97. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте /ВНИИЖТ, МПС РФ. М.: Транспорт, 1991. - 239 с.

98. Методические рекомендации по расчету экономического эффекта внедрения научно-технических достижений и передового опыта на предприятиях железных дорог. М.: Транспорт, 1995. - 24 с.

99. Стаценко, К.А. Влияние шероховатости посадочных поверхностей "бандаж-обод" на надежность работы колесных пар электровозов BJI11 // Молодые ученые транспорту: Труды научно-технической конференции: Екатеринбург: УрГУПС, 2001. - С. 47 - 50.

100. Стаценко, К.А. Разработка методик расчета оценки разности диаметров бандажей колесных пар электровозов // Молодые ученые -транспорту: Труды научно-технической конференции: Екатеринбург: УрГУПС, 2001.-С. 43-46.

101. Буйносов А.П., Стаценко К.А. Влияние разности диаметров колесных пар на их износ с учетом средств технической диагностики // Сборник трудов "Ресурсосберегающие технологии на ж/д транспорте", ЧИПС УрГУПС. Челябинск, 2002. - С. 24 - 33.

102. Стаценко, К.А. Контроль шероховатости и его влияние на интенсивность отказов бандажей колесных пар // Сборник трудов "Ресурсосберегающие технологии на ж/д транспорте", ЧИПС УрГУПС. Челябинск, 2002. - С. 96 - 103.

103. Буйносов, А.П., Стаценко, К.А. Способ контроля шероховатости поверхностей "бандаж-обод" колесного центра // Тезисы докладов Российской школы по проблемам науки и технологий. Миасс, МНУЦ, 2002. - С 60.

104. Буйносов, А.П., Стаценко, К.А. Расчет оценки разности диаметров бандажей колесных пар электровозов // Тезисы докладов Российской школы по проблемам науки и технологий. Миасс, МНУЦ, 2002. - С 61.

105. Стаценко, К.А. Повышение долговечности бандажей технологическими методами // Вестник инженеров электромехаников железнодорожного транспорта. Самарская государственная академия путей сообщения. - Самара, 2003. - С. 321 - 323.

106. Буйносов, А.П., Стаценко, К.А. Исследование величины овальности бандажей колесных пар электровозов // Материалы научно-технической конференции, посвященной 125-летию Свердловской железной дороги: Екатеринбург: УрГУПС, 2003. С. 264 - 266.

107. Буйносов, А.П., Стаценко, К.А. О некоторых причинах ослабления бандажей колесных пар // Материалы научно-технической конференции, посвященной 125-летию Свердловской железной дороги: Екатеринбург: УрГУПС, 2003. С. 266 - 269.

108. Буйносов, А.П., Стаценко, К.А. Контроль разности диаметров бандажей колесных пар // Безопасность движения поездов: Сб. науч. Тр./ Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) -Москва, 2003. С. 115-117.