автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение эффективности лубрикации гребня колеса локомотива твердосмазывающим диском

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛУБРИКАЦИИ ГРЕБНЯ КОЛЕСА ЛОКОМОТИВА ТВЕРДОСМАЗЫВАЮЩИМ ДИСКОМ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОМСК 2005

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный университет путей сообщения» (ОмГУПС (ОмИИТ)).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор, заслуженный изобретатель РФ БОРОДИН Анатолий Васильевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор ХОМЕНКО Андрей Павлович,

кандидат технических наук, доцент РАЖКОЭСКИЙ Александр Алексеевич.

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный университет путей сообщения» (ДВГУПС).

Защита диссертации состоится 23 декабря 2005 г. в 9 00 часов на заседании диссертационного совета Д 218.007.01 при Омском государственном университете путей сообщения (ОмГУПСе) по адресу: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35, ауд. 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОмГУПСа.

Автореферат разослан 21 ноября 2005 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять .в адрес диссертационного совета Д 218.007.01.

Тел./факс: (3812) 31-13-44; E-mail: nauka@omgups.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор

Г. П. Маслов

О Омский гос. университет путей сообщения, 2005

IШ7б 5

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В последнее десятилетие на железных дорогах России обострилась проблема бокового износа гребней колес и рельсов.

Потери от износа пары колесо - рельс достигают значительных величин. В структуре эксплуатационных отказов утрата работоспособности колес по подрезу гребня является определяющей причиной. Так на Красноярской дороге количество обточек в 1999 году по износу гребня составило - 78,1 % от общего количества, а в 2002 - 92,6 %.

Частое восстановление профиля колес локомотивов обточкой приводят к большим затратам денежных средств, сокращению срока службы бандажей. Одним из способов снижения интенсивности изнашивания гребней колес является лубрикация контактирующих поверхностей. Наибольшего эффекта при этом можно достичь путем применения твердых смазочных материалов, в связи с этим задачи разработки технических средств для нанесения смазки и способов ее подвода в зону трения являются актуальными.

Тема диссертации входит в перечень актуальных проблем научно-технического развития железнодорожного транспорта (Постановление коллегии МПС России № 16 от 16 августа 2000 г.).

Актуальность проблемы подтверждается Указанием МПС от 25.11.1994 г. № 151у «О неотложных мерах по ликвидации интенсивного износа гребней колесных пар и бокового износа рельсов», а также тематикой и постановлением научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути "колесо - рельс 2003"», проведенной во ВНИИЖТе г. Щербинка.

Цель и задачи работы. Снижение износа гребней колесной пары путем лубрикации гребня колеса твердосмазывающим диском.

Для достижения цели необходимо решение следующих задач:

1. Провести анализ причин изнашивания гребней колес подвижного состава и применяемых способов повышения долговечности элементов системы «гребень колеса - головка рельса» в условиях их трибосопряжения.

2. Рассмотреть способы смазывания гребней колес и подачи смазочного материала при движении подвижного состава и разработать новые эффективные метод и устройство для смазывания.

3. Сформировать математическую модель колебаний узлов ходовой части локомотива при движении его по неровностям пути.

4. Разработать математическую модель смазывания с управлением подачей смазочного материала в условиях динамического воздействия узлов локомотива на смазочное устройство.

5. Обеспечить рациональный режим смазывания, учитывающий соотношение конструктивных и технологических параметров смазочного устройства.

6. Провести экспериментальные исследования по нанесению твердой смазки на гребень колеса. Проверить достоверность полученных результатов.

7. Разработать новые технические устройства для нанесения смазочного материала в зону трения твердосмазывающим диском.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на методах математического анализа, динамики подвижного состава, трибологии. В экспериментальных исследованиях использовались методы регрессионного анализа некомпозиционных планов второго порядка и статических проверок гипотез Обработка теоретических и экспериментальных результатов выполнена на ЭВМ с применением математических программ Mathcad, Excel. Экспериментальные исследования проведены на специально разработанном оборудовании в лабораториях ОмГУПСа.

Научную новизну диссертационной работы характеризуют следующие результаты, выносимые на защиту:

1) Метод смазывания гребней колес подвижного состава твердосмазочным диском, основанный на управлении подачей твердого смазочного материала в зону трибосопряжения элементов системы «колесо - рельс».

2) Математическая модель взаимодействия смазочного устройства с гребнем колеса с учетом динамики узлов локомотива, позволяющая определить конструктивные и технологические параметры устройства для обеспечения рационального режима нанесения смазочного материала.

3) Результаты экспериментальных исследований процесса смазывания гребня колеса при различных условиях эксплуатации.

4) Новые устройства для лубрикации гребней колес.

Практическая ценность работы.

1. Разработан метод смазывания гребня колеса локомотива твердосмазывающим диском с управлением подачей смазочного материала.

2. Создано эффективное устройство для смазки гребня, основой которого послужила разработанная математическая модель.

3. Разработанные метод и устройство смазывания гребня колесной пары позволяют обеспечить снижение эксплуатационных расходов на тягу поездов и повысить долговечность бандажей колесной пары локомотива (кроме того, это также обеспечит снижение интенсивности бокового износа рельсов).

Реализация результатов.

1. Результаты исследований послужили основой отчетов по научно-исследовательским и поисковым работам кафедры (тема 19.10.00 «Повышение несущей способности и ресурса механических устройств железнодорожного транспорта» № гос. per. 01.9.50 000 749), выполненных по программе ОмГУПС.

2. Устройство прошло опытную проверку в локомотивном депо Абакан; в локомотивном депо Тайга проведены макетные испытания и рассматривается вопрос об изготовлении опытной партии устройств и проведении испытаний на одном электровозе BJ1 10. Внедрение подтверждается соответствующими актами использования результатов работы.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: научно-технической конференции «Повышение эффек? ивности работы железнодорожного транспорта Сибири» (Иркутск, 2000 г.); юбилейной Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов,

НИИ, инженерных работников и представителей академической науки, посвященной 100-летию завершения строительства Транссибирской магистрали и 150-летию открытия движения по магистрали Санкт-Петербург-Москва, 18-21 октября 2001 (Хабаровск - Владивосток, 2001 г.); межвузовской научно-технической конференции с международным участием «Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» (СамИИТ, Самара, 2002 г.); межрегиональной научно-практической конференции «Молодежь Сибири - науке России» (Красноярск, 2003 г.); международном конгрессе «Механика и трибология транспортных систем - 2003» (Ростов-на-Дону, 2003 г.); научно-техническом семинаре ОмГУПСа (Омск, 2005).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 9 печатных работ, в том числе два свидетельства на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка использованных источников, содержащего 146 наименований, приложение, содержит 176 страниц, 46 рисунков, 15 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности темы.

Первая глава посвящена анализу состояния исследований по решению проблемы снижения износа гребней колес локомотивов.

Исследованиями взаимодействия колеса и рельса в разное время занимались и занимаются такие видные отечественные и зарубежные ученые как:

A.И. Беляев, И.В. Бирюков, Е.П. Блохин, В.М. Богданов, М.Ф. Вериго, И.И. Га-лиев, A.JI. Голубенко, П.Т Гребенюк, В.Г. Григоренко, В.И. Доронин, И.А. Жаров, Н.Е. Жуковский, С.М. Захаров, Д. Калкер, А.Я. Коган, В.И. Киселев, B.C. Коссов, В.Г. Козубенко, В.А. Лазарян, М.А. Левинзон, А.Л. Лисицын, В.Н. Ли-сунов, Г. Марье, В.Б. Медель, , В.А Нехаев, Б.Д. Никифоров, М.П. Пахомов,

B.О. Певзнер, Ю.С. Ромен, В.Ф. Ушкалов, У. Харрис, А.П, Хоменко и др.

Одной из главных причин износа гребней колес и боковых поверхностей рельсов является высокая мощность трения в зоне контакта, определяемая давлением в зоне контакта, длиной пути скольжения, коэффициентом трения и состоянием поверхностей (их чистота обработки, твердость поверхностей сопряжения и условия смазывания).

Решению проблемы снижения износа гребней колес посвящены труды

C.М. Андриевского, М.Х. Ахметзянова, A.B. Бородина, А.Ю, Балакина, А.П. Буйносова, Д.Н. Гаркунова, И.Г. Горячевой, В.Г. Григоренко, К.И. Домбровско-го, Ю А Евдокимова, В.П. ЕсауловаА.И. Кораблева, В И. Колесникова, В.А. Кислика, Т В. Ларина, И.В. Крагельского, Ю.М. Лужнова, B.C. Лысюка, И.А. Майба, Д.П. Маркова, P.M. Матвеевского, В.Г. Мирошниченко, В.А. Могилев-ского, И.С. Цихалевского, A.B. Чичинадзе, В.В. Шаповалова, Г.М. Шахунянца, В.Н. Щербака и др.

Установлено, что из всего комплекса мер, кроме применения колесных пар дифференциального вращения, наиболее эффективными путями сокращения интенсивности износа элементов системы «колесо — рельс» в настоящее

время является радиальная установка колесных пар (РУКП) локомотива в кривых и лубрикация контактируемых поверхностей колеса и рельса.

Вторая глава посвящена моделированию метода смазывания гребней колес локомотива, составлению математической модели контактирования смазывающего диска с гребнем колеса в условиях динамического поведения как смазывающего устройства, так и узлов локомотива.

Основой для разработки метода послужил способ Д.Н. Гаркунова и В.Н. Лозовского по приданию поверхности металлов трущихся пар противозадир-ных свойств, сущностью которого является покрытие стальных поверхностей тонким слоем мягкого материала для придания поверхности высоких антифрикционных свойств. Положительные результаты фрикционного латунирования доказаны и подтверждены известными специалистами в области триботехники - проф. Г. Польцером, И. Ланге, В.И. Балабановым и др. учеными.

Для реализации этого способа разработана принципиальная схема смазывания гребней колес подвижного состава (рис. 1), где 1 - гребень колеса; 2 — диск; 3 - обод диска из твердосмазочного материала; 4 - ось; 5 - упругая связь; 6 - корпусная деталь подвижного состава; 7 - груз. Это техническое решение основано на прижатии обода 3 к рабочей поверхности гребня.

Подведение смазочного материала к поверхности гребня может осуществляться двумя способами: прижатием диска с силой, обеспечивающей непрерывное вращение диска при качении колесной пары, а также путем возможности придания диску угловых колебаний и обеспечения, в результате, встречного движения линейных скоростей контактируемых точек, принадлежащих диску и гребню колеса. Для первого из этих способов интенсивность подведения твердосмазочного материала на рабочую поверхность гребня регулируют дополнительными грузами, размещенными на торцовой поверхности тела вращения.

При формировании сил трения существенным фактором является шероховатость поверхностей гел в области контакта. При решении проблемы износа позитивную роль играет присутствие «третьего» тела с более мягкой структурой, которое, заполнив неровности, уменьшает глубину их взаимного проникновения.

В этой ситуации «третье» тело играет роль смазки. Количество смазывающего материала, необходимое для обеспечения минимального износа, зависит от величины и распределения сил в области контакта смазывающего диска с гребнем колеса колесной пары. Если силу трения Рф представить функцией

давления Р и коэффициента сцепления у/ (Ь'ф — Р (Р, у/)), то можно провести

анализ процесса в области контакта и, следовательно, определить конструктив-

Рис. 1. Принципиальная схема смазывания гребней колес подвижного состава

(1)

ные параметры смазывающего устройства для обеспечения надлежащего уровня смазки.

Зависимость представлена в следующем виде:

где ТУ - нормальная составляющая сжимающих сил, действующих на поверхности контакта 5; у{е) - коэффициент сцепления, который зависит от скорости вращения колесной пары и от механических характеристик контактирующих тел; е- скорость относительной деформации материала.

Из физической сути процесса относительного перемещения двух тел следует, что график функции у{е) может иметь вид, представленный на рис. 2.

<0,1

Рис. 3. Взаимодействие гребня колеса и смазывающего диска

Рис. 2. Зависимость коэффициента сцепления от скорости относительной деформации

Наибольшее сцепление и, следовательно, интенсивное нанесение смазки имеет место при с - с0 + 5, где 5 зависит от механических параметров смазывающего материала (д< 15 % е0).

Кривая, представленная на рис. 2, аппроксимируется зависимостью:

/„+(■»-/„>"*• (2)

Коэффициенты а и Ь получены из условий:

Ье0-1' е*"фе0- 1)=

/с.

(3)

Ут 3с*

Расход материала, наносимого на гребень колеса при различных режимах работы, оценен через работу, производимую фрикционными силами за один оборот колесной пары. Работу определили в зависимости от величины сжимающей силы Р и геометрических параметров диска смазывающего устройства.

Если считать, что сила Р равномерно распределяется по линии контакта СО (рис. 3), то для произвольной точки К этой линии:

сМ =--1//(е)<к. (4)

гс

Полная работа фрикционных сил на одном обороте колесной пары получена интегрированием выражения (4) по линии СО (рис. 3):

А = 2*РС05а1{^к + -(<*, (5)

Ос ~го) ;с

После преобразований получено:

А = /ск + [Во Се-^Г1 _ > ^ (2/)в-*М» _ >

гп ~ г с \ 2

+ В2 < г2и - 2гс е'Ьк'*с ) ] }, (6)

где

е + к2 г0е кх <у, (гК + Я)

где е- скорость относительной деформации материала в произвольной точке К, к _а>,(гК+т к о,(Я-/-0)(Я + /у)

' >Ь ' 2 г о

Как видно из (5) - (8), на величину работы сил трения влияют физико-механические параметры контактирующих тел, геометрические параметры смазывающего устройства, давление в контакте и угловая скорость колесной пары Следовательно, эта формула может служить основой для оценки работы фрикционных сил, необходимой для нанесения слоя смазочного материала требуемой толщины.

В реальных условиях эксплуатации в зоне контакта гребня колеса и ролика действуют силы, величина которых определяется показателями динамических качеств механической колебательной системы «локомотив - путь», а также конструктивными параметрами смазывающего устройства.

В связи с этим возникает необходимость в определении динамических перемещений тележки и колесной пары, так как при движении локомотива по рельсовому пути и, особенно, в его кривых участках, все колеса движутся по разным траекториям и их перемещения относительно тележек существенно различаются. Поведение тележек, в свою очередь, зависит от пространственных колебаний кузова.

Для определения динамических сил в зоне контакта смазывающего устройства с гребнем колеса сформирована математическая модель колебаний подрессоренных и неподрессоренных частей локомотива.

Локомотив представлен в виде системы семи твердых тел. Для вывода уравнений выбираем семь абсолютных и семь подвижных систем, координат

дд,) дд, дд, дд,

Начала координат абсолютных систем помещаем в точки пространства, совпадающие с центрами масс кузова, тележек и колесных пар, находящихся в положении равновесия. Оси координат направляем параллельно осям симметрии соответствующих твердых тел. Считаем, что абсолютные системы отсчета движутся вдоль рельсового пути со скоростью локомотива. Подвижные системы координат жестко связываем с кузовом, тележками и колесными парами. В положении покоя механической системы обе системы совпадают.

Основой формирования математической модели динамического поведения локомотива является энергетический метод уравнение Лагранжа II рода:

¿1

где Т,П,Ф - кинетическая и потенциальная энергии и диссипативная функция;

<2~ обобщенная сила, соответствующая обобщенной координате д,.

За обобщенные координаты в уравнениях Лагранжа в работе приняты смещения центров тяжести кузова, тележек и колесных пар относительно соответствующих абсолютных систем координат {хкук~к; хТ]уТ}г^\ хиуугц) и угловые перемещения твердых тел вокруг координатных осей абсолютной системы: <рк<Р11Ф], -вокруг осей ОХ; УМ-цУг,, -вокруг осей ОУ; вквтвр -вокруг осей ОЪ.

После расчета соответствующих производных от выражений кинетической энергии кузова, тележек и колесных пар, потенциальной энергии упругих элементов в подвешивании локомотива и потенциальной энергии в системе «локомотив - путь», а также диссипативной функции, получены следующие уравнения движения тележек и колесных пар (полная динамическая модель экипажа приведена в работе):

/Ы А ук + ¿я /1-1 До«уя+^ог г= 1 А^+г/,

^пр^пр/т} (Афи) д./О

4

л "/м у/и - ' . . . 01у/5

от=1 пр}т + ир 1=1 лбуи + "б

ММ л ^(А^) ^ ДДАуг)

л _1_ Л и'Л1к + л . иог2уи+2-| л ,лиг11г

Лл1к + «л »■--! Л,м/И + "ог + "г

-X ± (Ю)

т=1 аЛрут + "я// /=1 А—1 Айу« + "б

.. ^ ^(А^) ^ ^(А^,,) 2 ддд )

"д—7-—7% +

^Т1 „ . V V

^яд/т + "яр '-1 п6/а+"б

Е2' ^пр(^прфп) 4- V V _ п

Л , Л М'¥>1у<» + Л 2-. л , . М«1уи - ££Г//>

м=2/ 1 "„рут + "пр /=1 аб)и+ав

Х2> -^(Дву/л) . п /л \ , Е- /л \

д-^пр2ут ~ ¿V д-7~Г иб2уи + Лиг ) + Л* VДЛг,у ) = Уу</ .

я=2/-1 Ллр//т + "/#> 1=1 Аб/и + "б

II г

(¡=1,2;у=1,2).

Обобщенные силы, соответствующие выбранным координатам кузова и

тележек:

\

04 = = 0* = 0* = 0* =°; 0*

КУ*--^

V у

0хЪ = = = = О», = 0; = т1

КУ

28Р

где К = — — кривизна кривой; й - возвышение наружного рельса; 2БР - ширина Р

колеи.

При движении локомотива колесные пары находятся под воздействием сил контактного взаимодействия с рельсами (Ркр), обусловленных относительным проскальзыванием по кругу катания, - сил крипа и сил трения гребня колеса о головку рельса (Рф).

Фрикционные силы принимают наибольшие значения при движении локомотива в кривых. Горизонтальная сила, действующая на путь со стороны колесной пары в поперечном направлении:

Гу^^+Рт+Ьпг' (12)

где Р = т„,(кУо - ); Р„г и Я„г - упругие и диссипативные силы пути в го-25/>

ризонтальной плоскости.

Сила крипа определяется выражением:

Л»

£

е (13)

где а, Ь, с - коэффициенты регрессионного уравнения, зависящие от условий фрикционного состояния контакта между колесом и рельсом;/0 - коэффициент трения скольжения стали по стали; У0 - скорость движения поезда; е- скорость проскальзывания колеса по рельсу; Р - давление от колесной пары на рельсы (причем в данном случае будем полагать его равным статическому

давлению); е,ф - относительное критическое проскальзывание колеса по рельсу,

зависящие от условий фрикционного взаимодействия контактируемых тел.

* с р г л Ыг. ,

\-^у,(е)<к= Г ее*' йе (14)

* ¡(и-и ' ¡и ~ и лк 3 4

у р =

* (А-АоЖо

(Й-Й0)Г0 ^

г*)г12 ГА.)2,

{

V.)

-е

)

(15)

При движении в кривых колесная пара совершает поворот на угол щ относительно абсолютной системы отсчета. Поэтому линия контакта гребня колеса с головкой рельса располагается под углом г» к оси х:

Б112 СС Ц

(16)

Г.

Сила трения имеет следующие проекции на оси координат:

Рфг = Рф с ту,Рфу = Рф 5тГу. (17)

Выражения обобщенных сил для обобщенных координат колесных пар имеют вид:

- К

в„, = ~РХ + Рфх =-РкрТГ + Рф У и'

' яп

Ыуц у т ч* *Р у

(18)

«р Ч —р)

<2щ =-Рф Гц; Ови=Рф сое ; = ^ вш гуБр; = -Рфгк.

Полученная математическая модель позволяет рассчитать внешние параметры - продольные, поперечные и вертикальные перемещения и ускорения хв,ув,гв, '¿в,гь, т.е., возмущения на входе в систему «смазочное устройство-гребень колеса», и определить количество смазки, наносимой на гребень колесной пары локомотива при его движении по реальному профилю пути.

Для формирования математической модели динамического поведения смазывающего устройства, установленного на тележке локомотива составлена кинематическая схема, представленная на рис. 4.

Здесь обозначено: т - масса груза в точке А; Мд - масса диска; Зв - момент инерции диска; 1 - расстояние В А; г„ - радиус диска; 1С - длина стержня ВЕ.

За обобщенные координаты приняты отклонения хБ, ув, гв точки В вдоль осей выбранной системы отсчета (рис. 4) и угол <р поворота диска вокруг осиОУ.

Математическая модель имеет вид:

(М„ + т)хе - т\ ■ (ф бш <р + (р1 соб 1<\ ; Шд +т)у„ =

(А/, + т)2в - т! (ф сое(р-фг п ж

(Ув + т!г~)ф - т! ■ (¿н сое<р + х„ 51п<р)+ mglсоя<р = + Л^ .

Сформированная математическая модель отражает инерционные взаимосвязи между обобщенными координатами данного устройства: на угловые колебания диска влияют его подпрыгивание и подергивание, которые зависят, в свою очередь, от динамического поведения узлов экипажа, описываемых формулами (10) и (11). Полученные уравнения содержат параметрические слагаемые, поэтому, при некотором сочетании значений конструктивных параметров здесь возможно наличие явления неустойчивости, - неограниченный рост угловых колебаний диска, что наглядно иллюстрирует рис. 5, а. Поэтому инерционные и упругие параметры

смазочного устройства выбраны с учетом предотвращения неустойчивых режимов движения. График угловых колебаний смазывающего устройства приведен на рис. 5, б. Такой характер движения, когда на одном полупериоде колебаний линейные скорости соприкасающихся точек диска и гребня направлены навстречу друг другу, повышает эффективность процесса смазывания гребня.

Рис. 4 Схема взаимодействия смазывающего устройства с колесом локомотива

а б

Рис.5 Неустойчивые (а) и устойчивые (б) угловые колебания смазывающего диска Эффективность смазывающего устройства оценивается прежде всего по величине работы фрикционных сил в зоне контакта колеса и рельса за один

Эффективность смазывающего устройства оценивается прежде всего по величине работы фрикционных сил в зоне контакта колеса и рельса за один оборот колесной пары. Если считать, что сила трения приложена в середине линии контакта, то работа этих сил представится выражением:

А + /1„

А = 7я(гк +■ где Уфх - определяется формулой (17).

фх>

(20)

В третьей главе проведены экспериментальные исследования процесса лубрикации гребня колеса и выполнена математическая обработка экспериментальных данных с применением методов планирования эксперимента.

Лубрикацию гребня колеса локомотива выполняем натиранием твердо-смазочным диском. Материал диска должен обладать достаточной прочностью, чтобы при трении разрушать окисные пленки, но значительно уступать прочности обрабатываемой поверхности. Он также должен быть пластичным, чтобы обеспечивать контакт с обрабатываемой поверхностью во многих точках. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает латунь.

На рис.6 представлена схема фрикционного латунирования гребня железнодорожного колеса. Преимуществом этой схемы, по сравнению с предыдущими, является то, что нанесение смазки не требует подвода энергии.

га .з

Рис. 6. Схема фрикционного

латунирования гребня железнодорожного колеса:

1 - поверхность намазывания;

2 - ось; 3 - упругий элемент;

4 — тело вращения

Рис. 7. Конструкция устройства для лубрикации гребня колеса

Для нанесения слоя латуни на гребень колеса колесной пары использовано тело вращения 4, установленное на оси 2. Упругий элемент 3 обеспечивает поджатие тела вращения к смазываемой поверхности 1. Натирание осуществляется в месте контакта детали и тела вращения: из-за различных линейных скоростей гребня и ролика имеет место проскальзывание, как следствие этого -возникновение трения.

Разработано специальное оборудование: имитатор колеса и устройство для нанесения смазки (рис. 7). Рабочая поверхность гребня на имитаторе выполнена в масштабе 1:8 по отношению к тепловозному колесу колесной пары.

Для проведения эксперимента создали условия, близкие к реальным и основанные на использовании %- теоремы. Критерии подобия, используемые для моделирования трения и износа, приведены в табл.1.

Таблица 1 - Критерии подобия, используемые для моделирования трения и износа (знакопеременного скольжения при нестационарном нагружении)

Параметры Размерность Критерии

1. Нагрузка МЬТ2 Базисный параметр

2. Скорость скольжения иг'

3. Комплекс геометрических размеров ь

4. Скорость нарастания нагрузки М1Г' При

5. Температура на поверхности контакта 9 а &1,2Кг\,2 Я»= 2 2 Р V

6. Высота шероховатости Яг12 Ь _ й*1,2 Яяг\ 1 1^1/6 г1,2

7. Масса контактирующих поверхностей Ш12 М _ /И,,2У4 Г г\,2

Доминирующими критериями при проведении эксперимента являются нагрузка, линейная скорость, имитирующая скорость точки гребня колеса в рабочих режимах локомотива, и шероховатость. В связи с оценкой шероховатости поверхности в эксплуатации, при проведении эксперимента принята шероховатость, соответствующая стадии приработки гребня колеса и рельса Яа да 1,25 мкм.

При испытаниях частота вращения имитатора, имитирующая скорость движения колеса локомотива, а также усилие прижатия смазывающего диска к гребню меняли дискретно.

Появление пленки зафиксировано через 10 сек. работы устройства; замеренная через 10 мин ширина слоя составила 7,8 мм. Толщина натираемого слоя латуни в течение 10 минут не превышала 5 мкм. При дальнейшем натирании слой увеличивается до 10-15 мкм, но это нежелательный прирост, так как идет намазывание уже не по стали, а по ранее нанесенному слою латуни. Кроме того, наблюдался перерасход материала ролика, так как латунь в виде чешуек отслаивалась от намазанной пленки.

При увеличении прижатия диска к колесу растет площадь контакта, при этом удельная нагрузка не возрастает - остается приблизительно постоянной. Увеличение нагрузки способствует более интенсивному изнашиванию материала ролика.

Для оценки влияния технологической жидкости на появление пленки были проведены испытания с глицерином при п = 1000 об/мин, что соответствует У = 30 км/ч .

При введении в зону натирания глицерина на стальную поверхность в первый период работы происходит частичное растворение поверхности трения латуни. Глицерин действует как слабая кислота. Атомы легирующих элементов латуни уносятся смазочным материалом; в результате поверхность ролика обогащается атомами меди. Глицерин является восстановителем окиси и закиси меди, поэтому поверхность трения медной пленки свободна от окисных пленок, она активна и способна к схватыванию со стальной поверхностью. В результате стальная поверхность покрывается тонким слоем меди. Поскольку слой меди, образующийся на латунной поверхности, становится тоньше вследствие его переноса на стальную поверхность, происходит дальнейшее растворение латунной поверхности. Этот процесс продолжается до тех пор, пока на обеих поверхностях не образуется слой меди, не превышающий 2 мкм. Процесс, происходящий в зоне трения, близок по эффекту к режиму избирательного переноса.

Выполнена математическая обработка результатов эксперимента, позволяющая определить толщину нанесенного слоя в зависимости от скорости колеса и усилия нажатия смазывающего элемента.

/Г

/

/

¿V

к

ч--

ХгН

4-

/

7

Рис. 8. Контурные кривые поверхности равного отклика

Для получения уравнения использовали некомпозиционный план второго порядка. Составлена матрица планирования, определены уровни и интервалы варьирования факторов и получено уравнение регрессии в кодовых значениях варьируемых параметров:

у = 4,75 + 0,5333л:, + 1,0969х2 - 0,1154х, • х2 - 0,3** - 1,2334х2. (21)

Статическая значимость коэффициентов регрессии определена по критерию Стьюдента.

С помощью уравнения построены линии равного отклика (рис. 8).

Для перехода из кодированных значений в натуральные Г и V используются выражения:

F = 85 + 15 X, ; (22)

У= 48 + 26 Х2. (23)

Используя зависимости (22) и (23), можно определить режимы в любой области эксперимента.

С точки чрения времени появления пленки, точка 1 предпочтительнее точки 2, так как V = 55,02 км/ч и И = 75,4 Н. Чем больше скорость, тем меньше времени будет затрачиваться на появление пленки требуемой толщины.

В четвертой главе представлены новые устройства, позволяющие увеличить ресурс гребней колес, а также сократить расходы смазочного материала. По результатам теоретических и экспериментальных данных разработаны конструктивная схема устройства и конструкция ролика (рис.9).

Рис. 9. Схема устройства для смазки гребня колеса и конструкция ролика

Взаимодействие пружин с роликом и гибкие элементы штанги обеспечивают постоянное контактирование смазочного ролика с рабочей поверхностью гребня колеса при жестком закреплении основания штанги к ее держатепю и раме тележки.

Жесткое закрепление штанги к держателю и раме тележки предотвращает смещение устройства относительно рамы тележки, а также от смазочного воздействия обода ролика на поверхность катания колеса, не допуская ухудшения сцепных свойств колеса с рельсом. Новая конструкция ролика обеспечивает повышение эффективности натирающего действия твердосмазочного элемента, увеличение срока действия пленок, нанесенных на рабочую поверхность гребня.

В пятой главе проведена оценка экономической эффективности нового метода смазывания Ожидаемый экономический эффект метода смазывания составит 15 тыс. р. на один локомотив при уменьшении количества обточек и замены колесных пар по износу гребней при снижении износа на 10 %.

1. Разработаны метод смазывания гребней колес твердосмазочным диском без подвода энергии, основанный на управлении подачей твердого смазочного материала, и новые технические решения его реализации.

Основные результаты и выводы

2 Установлен критерий эффективности процесса лубрикации, выявлены доминирующие параметры, в наибольшей мере влияющие на этот процесс, и сформирована математическая модель системы «локомотив - путь», позволяющая рассчитать внешние параметры для сил контактного взаимодействия смазывающего диска с гребнем колеса.

3 Разработана математическая модель механической колебательной системы «смазывающее устройство - гребень колеса» и исследованы особенности ее динамического поведения. Установлены параметры, обеспечивающие устойчивость процесса смазывания.

4. На основании построенных некомпозиционных планов второго порядка получено регрессионное уравнение, отражающее влияние факторов на процесс нанесения смазки на гребень колеса. Построены контурные кривые поверхности равного отклика, по которым можно рассчитать необходимые режимы нанесения смазки.

5. Проведенные экспериментальные исследования по лубрикации гребня колеса локомотива методом фрикционного латунирования показали положительные результаты: низкий расход материала по сравнению с известными методами, малое время нанесения покрытия, снижение коэффициента трения, экологическая чистота.

6 Ожидаемый экономический эффект от нового метода смазывания составит 15 тыс.р. на один локомотив при уменьшении количества обточек и замены колесных пар по износу гребней (за счет снижения износа не менее чем на 10 %).

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1.Белоглазова H.A. Лубрикация гребней колес рельсовых транспортных средств /Н. А.Белоглазова// «Молодежь Сибири - науке России»: Материалы межрегион, науч.-практ. конф. / Сибирский ин-т бизнеса, управления и психологии. Красноярск, 2003. Ч. 1. С. 54, 55.

2. Белоглазова Н. А. О целесообразности введения твердых смазочных материалов в зону трения гребень колеса - головка рельса / Н. А. Б е л о -глазова// Совершенствование устройств подвижного состава, теплоэнергетики, автоматики и связи железнодорожного транспорта: Сб. науч. статей аспирантов и студентов /Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2004. Вып. 4. С. 146-148.

3 Бородин А. В. Оборудование для испытаний пары трения «гребень колеса - головка рельса / A.B. Бородин, В М. Волков, H.A. Белоглазова // Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2004. - 18 с Деп. в ВНИИАС МПС РФ. № 2, С. 47.

4 Бородин А.В. Смазывание гребней колес подвижного состава / А. В. Бородин, Н. А. Белоглазова// Сб. докл науч.-практ. конф. «КОЛЕСО - РЕЛЬС 2003» / ВНИИЖТ. М, 2003. С. 161,162.

5.Бородин А. В. Многофакторная оценка износостойкое™ гребней колес подвижного состава / А. В. Бородин, Н. А. Белоглазов а,

B. М. В о л к о в // Омский гос. ун-т путей сообщения. - Омск, 2003. - 26 с. Деп. в ВНИИАС МПС РФ. № 7, С. 38.

6.Бородин А. В. Новые возможности твердосмазывания трибосопря-жения «гребень колеса - головка рельса»./ А. В. Бородин, Н. А. Белоглазо в а // Сборник докладов международного конгресса «Механика и трибология транспортных систем - 2003» 10-13 сентября. Ростов-на-Дону, 2003. Т.1.

C. 136-138.

7. Б о р о д и н А. В. Эффективные приемы повышения износостойкости гребней колес подвижного состава / А. В.Бородин, Н А. Белоглазова// Исследования и разработки ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте: Межвуз. темат. сб. науч. тр.-с междунар. участием / Самарский гос. ин-т. путей сообщения. Самара, 2002. Вып. 23. С. 199 - 201.

8. Свидетельство на полезную модель № 15704, МКИ 7В61КЗ/02. Устройство для смазки гребня колеса железнодорожного транспорта / А. В. Бородин,В. М. Волков, Н. А. Белоглазова. Заявлено 15.05.00; Опубл. 10.11.00. Бюл. №31.

9. Свидетельство на полезную модель № 21569, МКИ 7В61КЗ/02. Устройство для смазки гребня колеса подвижного состава / А. В. Бородин, Н. А. Белоглазова. Заявлено 04.07.01; Опубл. 27.01.02. Бюл. № 3.

Автор выражает искреннюю благодарность д.т.н., профессору В. А. Николаеву за консультации и помощь в выполнении диссертации.

Типография Ом1 "УПСа, 2005 г. 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35. Тираж 100 экз Заказ 852.

»23 3 О 5

РНБ Русский фонд

2006-4 22337

Введение.

1 Состояние проблемы взаимодействия колеса и рельса и износа гребней колес подвижного состава.

1.1 Причины изнашивания гребней колес.

1.2 Анализ проблемы износа гребней колес электровозов на Красноярской железной дороге.

1.3 Технологические приемы и методы снижения интенсивности изнашивания гребней колес.

1.4 Лубрикация поверхностей колес. Рассмотрение способов смазывания гребней колес и рельсов с применением различных типов смазочных материалов.

1.5 Задачи исследования.

2 Математическое моделирование метода смазывания гребней колес локомотива твердосмазочным диском.

2.1 Выбор принципиальной схемы смазывания гребня колеса.

2.2 Формирование параметрической модели смазочного устройства и критерия эффективности процесса лубрикации.

2.3 Формирование математической модели для исследования особенностей динамического взаимодействия узлов локомотива с твердосмазочным диском.

2.3.1 Математическая модель взаимодействия смазочного устройства с учетом динамического воздействия узлов локомотива.

2.3.2 Фрикционные условия контакта и формирование силы тяги локомотива.

2.3.3 Моделирование процесса взаимодействия смазочного устройства с гребнем колеса.

2.4 Выводы.

3 Экспериментальные исследования по нанесению твердосмазочного материала на гребень колеса локомотива в лабораторных условиях. щ 3.1 Теоретические основы подобия, 71-теорема.

3.2 Метод анализа размерностей.

3.3 Использование метода анализа размерностей при моделировании сложных систем.

3.4 Сущность процесса нанесения покрытий методом финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО).

3.5 Экспериментальные исследования по лубрикации гребня колеса.

3.6 Использование некомпозиционных планов второго порядка для математического описания процесса натирания.

3.7 Обработка результатов эксперимента.

3.8 Выводы.

4 Разработка технических устройств для лубрикации пары трения гребень колеса - головка рельса твердосмазывающим диском.

4.1 Конструкция устройства для смазывания гребня колеса локомотива

4.2 Усовершенствование конструкции ролика.

4.3 Способ смазывания диском с емкостью для жидкого вспомогательного материала.

4.4 Выводы.

5 Определение экономического эффекта от лубрикации гребней колес локомотивов твердосмазочным диском.

5.1 Сокращение расходов на замену бандажей локомотивов.

5.2 Снижение расходов от уменьшения количества обточек колёсных пар

5.3 Сокращение расходов на замену колёсно-моторных блоков. 5.4 Сохранение расходов от простоя локомотивов при замене КМБ.

5.5 Затраты на изготовление и содержание оборудования для лубрикации гребней колёсных пар.

5.6 Результаты расчёта экономической эффективности.

Проблемы взаимодействия подвижного состава и пути тесно связаны с безопасностью движения на железнодорожном транспорте. Одной из наиболее острых проблем на железных дорогах России является проблема износа гребней колес подвижного состава и бокового износа рельсов. Потери от износа пары колесо - рельс достигают значительных величин. В структуре эксплуатационных отказов утрата работоспособности колес по подрезу гребня и остроконечному накату является определяющей и основной причиной отбраковки тягового подвижного состава по износу колесных пар /1/.

На ряде участков сети железных дорог страны фактическая интенсивность изнашивания в 3-6 раз выше предусматриваемой нормами эксплуатации пути и подвижного состава. Выход рельсов из-за предельного бокового износа увеличился за 10 лет более, чем в 3 раза /1/. Ситуация с подвижным составом также близка к критической. Так, если в начале 80-х годов срок службы бандажей колесных пар локомотивов составлял 6-7 лет, то в настоящее время он сократился до 2—3 лет, и это является причиной того, что ряд локомотивных депо не справляется с объемами ремонта по переточке бандажей.

Указанием МПС от 25.11.1994 г. № 151у «О неотложных мерах по ликвидации интенсивного износа гребней колесных пар и бокового износа рельсов» были определены три направления работ по снижению интенсивности износа гребней колес и бокового износа рельсов:

- технологии, технические средства и смазочные материалы для зоны контакта гребня колеса с рельсом;

- восстановление наплавкой изношенных гребней колес;

- организационно-технические мероприятия по повышению качества ремонта и текущего содержания ходовых частей подвижного состава и пути.

Суммарное годовое снижение эксплуатационных расходов в связи с реализацией программы «колесо-рельс» составило в 2002 г. по сравнению с 1992 г.

6702,38 млн. руб. без учета снижения расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов и сокращения количества сходов подвижного состава с рельсов /129/.

Разработанный проект стратегической программы «колесо-рельс» одним из мероприятий, дающих максимальный эффект в короткие сроки, предполагает разработку технических средств, технологий и материалов для подачи третьего тела в зону контакта.

За последнее время на сети железных дорог России повсеместно внедряются гребне и рельсосмазыватели, технологии по упрочнению.

Актуальность и важность проблемы для железнодорожного транспорта подтверждается тематикой научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути "колесо-рельс 2003"», проходившей в ноябре 2003 г. в г. Щербинка.

Тема диссертации входит в перечень актуальных проблем научно-технического развития железнодорожного транспорта (Постановление коллегии МПС России № 16 от 16 августа 2000 г.).

Цель исследования состоит в снижении износа гребней колесной пары путем лубрикации гребня колеса твердосмазывающим диском.

Научную новизну диссертационной работы характеризуют следующие результаты, выносимые на защиту:

1) Метод смазывания гребней колес подвижного состава твердосмазочным диском, основанный на управлении подачей твердого смазочного материала в зону трибосопряжения элементов системы «колесо - рельс».

2) Математическая модель взаимодействия смазочного устройства с гребнем колеса с учетом динамики узлов локомотива, позволяющая определить конструктивные и технологические параметры устройства для обеспечения рационального режима нанесения смазочного материала.

3) Результаты экспериментальных исследований процесса смазывания гребня колеса при различных условиях эксплуатации.

4) Новые устройства для лубрикации гребней колес.

4.4 Выводы

1. Разработана конструкция устройства для смазки гребня. Жесткое закрепление штанги к держателю и раме тележки предотвращает смещение устройства относительно рамы тележки, не допускает смазочное воздействия обода ролика на поверхность катания колеса и ухудшения сцепных свойств колеса с рельсом. При этом взаимодействие пружин с роликом и гибкие элементы штанги обеспечивают постоянное контактирование смазочного ролика с рабочей поверхностью гребня колеса.

2. Разработан диск с емкостью для жидкого вспомогательного материала (стойкость твердосмазочных пленок зависит от наличия вспомогательной жидкости при их нанесении). Конструкция смазочного диска предусматривает выполнение обода составным в виде пластин из самосмазывающегося материала с наружной поверхностью, копирующей профиль рабочей поверхности гребня.

3. Для интенсификации процесса латунирования разработана схема способа смазывания, интенсивность подведения твердого смазочного материала регулируется путем размещения грузов на торцевой поверхности диска. В зону трения диска о гребень вводится жидкий вспомогательный материал, а интенсивность введения этого материала обеспечивается путем размещения его внутри корпуса диска и совмещения каналов, выполненных в наружной поверхности и корпусе диска с каналами, выполненными во втулке, размещенной в корпусе диска и упруго связанной с корпусом диска. 4

5 Определение экономического эффекта от лубрикации гребней колес локомотивов твердосмазочным диском

Снижение износа гребней колес и рельсов может быть обеспечено за счет нескольких мероприятий, в разной степени отражающихся на изменении производительности труда, материалоемкости и энергоемкости производства, его техническом уровне и качества продукции, среди которых наиболее широкое применение получили: лубрикация, наплавка гребней колёс подвижного состава, их плазменное упрочнение.

Годовой экономический эффект реализации мероприятия по лубрикации определяют как разность затрат по видам работ до и после внедрения рассматриваемых мероприятий. При этом необходимо дополнительно учитывать расходы на приобретение нового оборудования и соответствующей ему технологии работы, объемов внедрения.

Годовой эффект рассчитывается по формуле:

Эг=Рг-Зг (5.1) где Рг - стоимостная оценка результатов внедрения мероприятий;

Зг - соответствующие затраты на его внедрение.

Рассматриваемые мероприятия способствуют снижению износа гребней колёс и рельсов. Оценка эффективности производится по каждому из них отдельно.

Методика предназначена для обоснования эффективности работ по улучшению взаимодействия пути и подвижного состава, проводимых на железных дорогах.

Внедрение лубрикации отражается на износе бандажей локомотивов и колесных пар вагонов, на боковом износе рельсов, уложенных на главных путях и стрелочных переводах, на уровне сопротивления движению вагонов и локомотивов, определяющих годовую потребность в бандажах и колесных парах для подвижного состава, в объемах замены рельсов и расходах энергетических ресурсов.

Стоимостные показатели по основным группам результатов и затрат, меняющихся при внедрении лубрикации складываются из затрат на изготовление и содержание оборудования по лубрикации гребней.

5.1 Сокращение расходов на замену бандажей локомотивов

Рб=Апб-(Цб+Еб3), (5.2) где Апб - изменение потребности в замене бандажей локомотивов при применении лубрикации:

ML6pl

Апб=п\Т7г--(5.3)

ML6pX ni - количество бандажей, заменяемых в локомотивном депо до применения лубрикации;

П2 - количество бандажей, заменяемых при применении лубрикации в расчетном году;

ML6pX, ML6pl — соответствующий годовой пробег локомотивов по депо в базовом и расчётном годах, лок.-км;

Цб - цена бандажа локомотива, тыс. руб.,

Е3 - затраты на демонтаж бандажа и установку нового, тыс. руб.:

Еб3 = Апб ■ {Тн • 3om (1 + J) + еэл + влшт } (5.4)

Тн — нормативное время на демонтаж бандажа и установку нового, ч,

30т - средняя ставка заработной платы бригады, занятой выполнением работ по замене одного бандажа, тыс. руб./ч,

1+J- общий коэффициент начислений на заработную плату; еэ<1»емаш - расход электроэнергии и вспомогательных материалов при проведении работ по смене бандажа, тыс. руб.

5.2 Снижение расходов от уменьшения количества обточек колёсных пар

Годовое снижение расходов от уменьшения количества обточек колёсных пар по износу гребня определяется по выражению:

Роб Зат ~ь Зин + Зэл, (5.5) где 30М - расходы на оплату труда;

Зин - расходы на материалы (инструмент); Зэл - расходы на электроэнергию. Составляющие из (5.5) определяются из выражений:

30.m=34tom(l + J)-Ano6; (5.6)

Зин=СрЬпоб; . (5.7)

3»=If»Ndeto6*»o6t (5.8) где Зч - часовая тарифная ставка рабочего при обточке колёсной пары, Р; tom ~ трудоёмкость обточки колёсной пары, Р; J - общий коэффициент начислений на заработанную плату; Апаб — уменьшение количества обточек в расчётном году; Ср - расходы на материалы и инструмент на одну колёсную пару, Р; Цэл - цена электроэнергии, Р/кВт-ч; Nde — мощность электрического двигателя, кВт; t0e - время обточки одной колёсной пары, Р.

МЬбр2

Ьпоб =по6--поб2, (5.9)

ML6p, где no6i, п0б2 - соответственно количество обточек колёсных пар по износу гребня в базовом и расчётных годах.

5.3 Сокращение расходов на замену колёсно-моторных блоков

Снижение интенсивности износа гребней колёсных пар, как уже отмечалось, приводит к увеличению ресурса колёсной пары. Колёсно-моторный блок

КМБ) состоит из колёсной пары с буксами и тягового электродвигателя. Ресурс тягового двигателя намного выше, чем у колёсной пары, поэтому при замене колёсной пары по износу бандажа тяговый электродвигатель используется для следующего КМБ.

Сокращение расходов определяется по выражению

Ркб=Ьп-Щб+Екб), (5.10) где Лпкб - изменение потребности колёсных пар, требующих замены бандажа;

Цб - стоимость бандажей одной колёсной пары, р;

ЕКб - затраты на выкатку, демонтаж, монтаж и подкатку КМБ, р.

Екб = Тн3опКн +3Э+ Змат, (5.11) где Т„ - нормативное время, чел-ч;

Зоп ~ средняя часовая ставка бригады, занятой выполнением работ, р/ч;

К„ - коэффициент, учитывающий надбавки к заработной плате (Кн = 2,42);

Зэ - стоимость электроэнергии, р;

3Мат - стоимость материалов, р.

5.4 Сохранение расходов от простоя локомотивов при замене КМБ

Расходы от простоя локомотивов связаны с недополучением прибыли, так как локомотив отвлекается из эксплуатации, и определяются по выражениям

РпР=&ггкб-Епр; (5.12)

Епр=елТн (1 + Кл), где Епр - расходы по простою локомотивов в связи с заменой одного КМБ, р; ел - норматив расходов на один час простоя локомотива, р;

Кл - коэффициент, учитывающий общее время простоя локомотива в ремонте (для средних условий Кл = 2,5);

Тн - время на выкатку и подкатку одного КМБ, ч.

5.5 Затраты на изготовление и содержание оборудования для лубрикации гребней колёсных пар

Эти расходы включают в себя единовременные затраты на изготовление гребнесмазывателей (Зиз), монтаж их на локомотив (Зм) и расход на текущее обслуживание (Зт0).

Зг Зиз + Зм +Зто . (5.14)

Изготовление гребнесмазывателей возможно в депо, монтаж их сводится к привариванию кронштейна на раму тележки и креплению двумя болтами. Текущее обслуживание включает в себя смазку оси, на которой крепится твёрдо-смазывающий диск. Смена диска не чаще раз в год (по результатам стендовых ресурсных испытаний).

5.6 Результаты расчёта экономической эффективности

Расчёт эффективности применения гребнесмазывателей с твёрдосмазы-вающим диском из латуни произведён на примере локомотивного депо Тайга Западно-Сибирской железной дороги. Исходные данные для расчёта сведены в таблицу 5.1.

Принимаем, что интенсивность изнашивания гребней составит 10%. В этом случае Лпб= 54,1 ,Ап0б= 146,2 и Апкв= 54,1.

В результате расчётов получим Р0б = 103259,6 р; Pg= 1285902,9 р; Ркб = 1181922,7 р; Рпр = 343556,6 р. Годовая стоимостная оценка результатов внедрения гребнесмазывателей составит Рг = 2914641,8 рублей или в расчёте на один локомотив Рг = 15023,9 рублей.

Единовременные затраты на оборудование одного локомотива (четыре колёсные пары) составляют 21009,6 р, в последующие годы ежегодные затраты на один локомотив составят 3726,4 р (замена дисков и текущее обслуживание).

Таким образом, расчёты доказывают экономическую целесообразность применения гребнесмазывателей с латунным диском.

Заключение

1. На основании анализа работ отечественных и зарубежных ученых, а также статистических данных установлено, что одной из причин снижения ресурса колесных пар локомотивов является интенсивный износ гребней колес. Изнашивание гребней колес является следствием нескольких факторов, действующих одновременно. Проблему сокращения износа можно решить комплексом мероприятий, основным из которых является лубрикация.

2. Применяют жидкие и консистентные смазки, но для открытых узлов трения (пара трения колесо - рельс) целесообразно применять твердые смазочные материалы.

3. Разработан метод смазывания гребней колес твердосмазочным диском без подвода энергии.

4. Установлен критерий эффективности процесса лубрикации, выявлены доминирующие параметры, в наибольшей мере влияющие на этот процесс.

5. Сформирована математическая модель системы «локомотив — путь», позволяющая рассчитать внешние параметры для сил контактного взаимодействия смазывающего диска с гребнем колеса и, в результате - определить количество смазки, наносимое на гребень колесной пары локомотива при его движении по реальному профилю пути.

6. Разработана математическая модель подсистемы «смазывающее устройство - гребень колеса» и исследованы условия динамического поведения твердосмазывающего диска.

7. Проведены экспериментальные исследования по лубрикации гребня колеса локомотива методом фрикционного латунирования, которые показали положительные результаты: низкий расход материала, малое время нанесения покрытия, снижение коэффициента трения, экологически чистый метод.

8. Проведена математическая обработка результатов эксперимента. На основании некомпозиционных планов второго порядка получено уравнение, которое описывает процесс нанесения смазки на гребень колеса. Получены контурные кривые поверхности равного отклика, по которым можно рассчитать режимы нанесения смазки.

9. Разработаны технические устройства для лубрикации гребня:

- конструкция устройства для смазки гребня;

- диск с емкостью для жидкого вспомогательного материала;

10. Ожидаемый экономический эффект от нового метода смазывания составит 15 тыс.руб. на один локомотив при снижении количества обточек и замены колесных пар по износу гребней при снижении износа на 10 %.

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

2. Неглинский В. В. Износы ободьев колесных пар // Локомотив. 1997. № 2. С. 27-28.

3. Богданов В. М., Бартенева Л. И. Об износе колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1999. № 7. С. 48-50.

4. Перцев А. Н. О причинах износа колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1998. № 12. С. 50-51.

5. Крапивный В. А. Программа снижения износа рельсов и колесных пар //Железнодорожный транспорт. 1995. № 11. С. 30-33.

6. Богданов В. М., Козубенко Н.Д., Ромен Ю. С. Техническое состояние вагона и износ гребней колес // Железнодорожный транспорт. 1998. № 8. С. 23-25.

7. Плоткин В. С., Кузьмин Л. Д., Самохин Е. Н. О "сверх-износе" колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1997. № 8. С. 51-54

8. О проблеме взаимодействия колеса и рельса / Певзнер А. 3., Чашин В. А., Захаров Б. В. и др. // Локомотив. 1996. № 9. С. 19-20.

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

10. Буйносов А. П. Влияние твердости колеса и рельса на их износ // Локомотив. 1995. № 3. С. 31-32.

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

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

13. Иванов П. С., Галунин А. П. Системная причина // Путь и путевое хозяйство. 1996. № 4. С. 40-41.

14. Буйносов А. П., Цихалевский Н. С., Бунзя А. В. Влияние перекоса колесной пары на износ гребней бандажа // Локомотив. 1998. № 12. С. 26-27.

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

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

17. Филиппов О. К. Заметки инженера-практика // Локомотив. 1998. № 2. С. 23-26.

18. Певзнер В. О. Влияние ширины колеи // Путь и путевое хозяйство. 1995. № 10. С. 36-39.

19. Мустяц Е. Ф., Есаулов В. П., Сладковский А. В. Износ гребней колесных пар на дорогах Украины // Локомотив. 1996. № 6. С. 43-44.

20. Седов В. Н., Кузнецов О. Е. Износ гребней колесных пар электровозов // Железнодорожный транспорт. 1997. № 7. С. 29-30.

21. Кислик, Девяткин В.П. Исследование образования раковин при работе цельнокатаных колес // Трение и износ в машинах: Сб. АН СССР. М. 1953

22. Ларин Т.В. Повышение износостойкости паровозных деталей. М. Труды ВНИИЖТа, 1955. Вып. 103. С. 25-29.

23. Выбор стали для цельнокатаных колес / Ларин Т.В., Наумов И.В., Девяткин В.П., Кривошеев В.Н. //Техника железных дорог. 1952. № 1. С. 8-10.

24. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение. 1968. 480 с.

25. Ларин М.Н. Об оптимальной твердости элементов пары трения колесо-рельс // Вестник ВНИИЖТ 1965. № 3. С. 6-12.

26. Барщенков В.Н. Улучшение использования ресурса колесных пар группового тягового привода локомотива: Автореф. дис.к.т.н. Ленинград, ЛИИЖТ, 1991.21 с.

27. Голутвина Т.К. Испытания вагонных колес с бандажами различного профиля // Вестник ЦНИИ МПС. 1962. № 2. С. 16-19.

28. Кидин И.Н. Термическая обработка стали при индукционном нагреве. М.: Металлургиздат, 1950. 316 с.

29. Курасов Д.А. Повышение долговечности бандажей колесных пар подвижного состава. М.:1981. 160 с.

30. Рейхард В.А., Лебедев А.А. Диагностика состояния и обеспечение качества работы поверхности рельсов // Вестник ВНИИЖТа. 1996. № 3. С.36-39.

31. Сливец Д.П. Ширина колеи. Какой ей быть? // Локомотив. 1996. № 5.1. С.40.

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

33. Grebe М. Пути снижения износа колес и рельсов // Железные дороги мира. 2002. № 4. С. 65-72.

34. Эрадзе Д.Г. Условия горизонтально-поперечного взаимодействия колеса и рельса в прямых участках пути // Труды научно теоретической конференции профессорско-преподавательского состава «Транспорт 2002» часть II / Ростов-на-Дону. 2002. С. 120-122.

35. Коссов B.C. улучшение условий взаимодействия колес локомотивов с рельсами // Железные дороги мира. 2000. № 4. С. 25-26.

36. Осипов Г.Л. Снизили износ колесных пар и рельсов // Локомотив. 1998. № 1.С. 35-36.

37. Новиков В.В., Иванов С.Г., Шавшишвили А.Д. Ремонтные профили поверхности катания колеса // Железнодорожный транспорт. 2000. № 9. С. 56-57.

38. Тригубов Н.Т. Унифицированный профиль обода колеса // Локомотив. 1994. №6. С. 32-34.

39. Пашолок И.П., Цюренко В.Н., Самохин Е.Н. Повышение твердости колес // Железнодорожный транспорт. 1999. № 7. С. 40-43.

40. Лыков А.К., Редькин Ю.Г., Глибина Л.А. Различные методы плазменной закалки // Локомотив. 2000. № 1. С. 27-28.

41. Поляченко А.В., Евсеенко В.В., Годяев И.П. Упрочнение колесных пар и других деталей твердыми сплавами // Локомотив. 1999. № 2. С. 26-28.

42. Паристый И.Л., Троицкий А.А., Исакаев Э.Х. и др. Плазменное упрочнение колесных пар // Локомотив. 1999. № 3. С. 32-33

43. Киселев С.Н. К вопросу о плазменном упрочнении гребней колес // Локомотив. 1999. № 4. С. 32-33

44. Киселев С.Н. О работоспособности колес с плазменным упрочнением //Локомотив. 2000. № 1. С. 28-29.

45. Буйносов А.П., Кузьмин К.А. Обработка бандажей составом НИОД // Локомотив. 1996. № 3. С. 25-26.

46. Буйносов А.П., Дибров С.А. Важный фактор уменьшения износа колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1995. № 6. С. 39.

47. Богданов В.М. Оптимизация триботехнических характеристик гребней колес подвижного состава // Вестник ВНИИЖТ.-1998.-№4.-С. 3-9.

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

49. Уменьшение износа колес и рельсов // Железные дороги мира. 2000. № 10. С. 34-37.

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

51. Справочник по триботехнике. В 3-х т. Т.З. Триботехника антифрикционных, фрикционных и сцепных устройств. Методы и средства триботехнических испытаний/Под общ. ред. М. Хебды, А.В. Чичинадзе. М.: Машиностроение, 1992. - 730 е.: ил.

52. Динамика установившегося движения локомотивов в кривых. С.М Куценко, А.Э. Руссо, Э.П. Елбаев и др. Изд. объединение «Вища школа», 1975. 132 с.

53. Механическая часть тягового подвижного состава. Под ред. И.В. Бирюкова. М.:Транспорт. 1992. с.

54. Шаповалов В.В., Богданов В.М., Фендриков А.И. Рельсовые лубрикаторы // Железнодорожный транспорт. 1992. № 11. С. 42-44.

55. Сашко А.А., Трусков А.А. Смазка колесных пар и рельсов // Локомотив. 1998. № 2. С. 30-31.

56. Димов Д.Ю. Лубрикация поможет и колесу и рельсу // Локомотив. 1998. №3. С. 29-31.

57. Буйносов А.П. Новые гребнесмазыватели системы «Тракмастер» // Локомотив. 1999. № 12. С. 12-14.

58. Шаповалов В.В., Щербак П.Н. Многофазовые смазки РАПС и способы их нанесения // Вестник машиностроения. 2002. № 4. С. 24-31.

59. Пиневич Е.В. Повышение ресурса гребней колес путем лубрикации их твердой смазкой: Автореф. дис. канд. техн. наук., Ростовский государственный университет путей сообщения.- Ростов-на-Дону: РГУПС, 1997. 22 с.

60. Маханек А.С., Скаков А.И., Глазов М.Ф. Дефекты рельсов. Труды НИИЖТ. Вып. 38.-М.: Трансжелдориздат, 1938.- 135 с.

61. Кислик В.А. Износ углеродистой бандажной стали. Труды НИИЖТ. Вып. 64.-М.: Трансжелдориздат, 1938.- 143 с.

62. Федоров Ф.М. Взаимодействие пути и подвижного состава. Труды Научно-исследовательского института пути НКПС. Сб. 37- М.: Трансжелдориздат, 1934 59 с.

63. Мананеев Ф.Я. Смазочное хозяйство на железнодорожном транспорте. Труды НИИЖТ. Вып. 77-М.: Трансжелдориздат, 1939 148 с.

64. Износ деталей подвижного состава / Под ред. Кислика В.А. Труды

65. РИИЖТ. Вып. 23 М.: Трансжелдориздат, 1958.- 272 с.

66. Кельдюшев В.А. Исследование износа паровозных бандажей: Отчет НИР.-Томск, 1944.-69 с./ТЭМИИТ/

67. Капустина Е.П. Пути увеличения ресурса бандажей колес в зависимости от их технического состояния и условий эксплуатацииэлектровозов: Дисс. . канд. техн. наук: государственный университет путей сообщения.- Иркутск, 2002, 147 с.

68. Андриевский С.М. Боковой износ рельсов на кривых. Труды Всесоюз. науч.-исслед. ин-таж.-д. трансп. М.: Трансжелдориздат, 1961.Вып. 207. 128 с.

69. Зальцман С.Г. Повышение износостойкости гребней железнодорожных колес в процессе ремонта: Автореф. дис. канд. техн. наук., Петербургский государственный университет путей сообщения.- СПб: , 1999. 25 с.

70. Медель В.Б. Исследование влияния электровозов на интенсивность износа рельсов и бандажей: Отчет НИР Томск, 1953.- 24 с./ТЭМИИТ/

71. Эксплуатационные наблюдения за износом гребней колесных пар вагонов при различных профилях катания бандажей: Отчет о НИР/ Рук. Г.И. Давыдов; Омский государственный университет путей сообщения. Омск: ОмИИТ, 1974.-93 с.

72. Изучение причин преждевременного износа гребней колесных пар электровозов BJI60 и разработка мер по его предупреждению: Отчет о НИР/ Рук. М.П. Пахомов; Омский государственный университет путей сообщения. -Омск: ОмИИТ, 1971.-115 с.

73. Майба И.А., Явна В.А. Снижение силы трения в контакте набегающего на рельс колеса в условиях рельсосмазывания // Вестник РГУПС.2000. № 3. С. 5-12.

74. Евдокимов Ю.А., Браун Э.Д., Корнев В.И. Проблема триботехники на железнодорожном транспорте. Методы решения // Вестник РГУПС.2000. № 3. С. 19-21.

75. Могилевский В.А. Улучшение триботехнических условий взаимодействия колес локомотивов с рельсами // Вестник РГУПС.2000. № 3. С. 28-31.

76. Пути снижения износа гребней колес подвижного состава / В.Н. Кашников, В.М. Рубан, М.В. Гуськова и др. // Вестник РГУПС.2000. № 3. С. 52-55.

77. Гуськова М.В., Рубан В.М. Параметры конструкции подвижного состава и пути, влияющие на подрез гребней бандажей колесных пар локомотивов // Вестник РГУПС.2000. № 2. С. 32-35.

78. Кашников В.Н., Плохов Е.М., Жулькин М.Н. О влиянии некоторых факторов на вертикальную нагрузку колеса на рельс // Вестник РГУПС.2000. № 2. С. 39-45.

79. Ахвердиев К.С., Воронин Н.С., Пиневич Е.В. Математическая модель прогнозирования влияния реологических свойств вязкопластичных смазок на работу узла трения «колесо-рельс» с учетом нелинейных факторов // Вестник РГУПС.2001. № 2. С. 7-8.

80. Ахвердиев К.С., Воронин Н.С., Пиневич Е.В. Математическая модель прогнозирования влияния реологических свойств вязкопластичных смазок на основные характеристики узла трения «колесо-рельс» // Вестник РГУПС.2001. №2. С. 9-11.

81. Щербак П.Н. Теоретические основы физического моделирования фрикционных механических систем // Вестник РГУПС.2000. № 2. С. 25-30.

82. Балакин А.Ю. Прогнозирование технического состояния бандажей колесных пар маневровых тепловозов./ Автореф. дис. . канд. техн. наук, Самара, 2002, 17 с.

83. Беляев А.И. Интенсивность износа рельсов локомотивными и вагонными колесами // Науч. труды Всесоюз. н.-и. тепловозного института.-Коломна, 1973.- Вып. 38.- С. 197-204.

84. Блохин Е.П. Манашкин JI.A. Динамика поезда.- М.: Транспорт, 1980.439 с.

85. Буйнова Н.П., Капустина Е.П., Капустин А.Н. Обобщение результатов эксплуатационных наблюдений за износом гребней колесных пар электровозов. Транспортные проблемы Сибирского региона: Сб. научн. трудов. ИрИИТ, 2001. С. 97-101.

86. Вериго М.Ф. Вертикальные силы, действующие на путь при прохождении подвижного состава // Науч. труды Всесоюз. н.-и. ин-та ж.-д. транспорта. Трансжелдориздат, 1955. Вып.97.- 228 с.

87. Вериго М.Ф. Анализ методов математического моделирования динамических процессов в исследованиях интенсивности развития бокового износа рельсов и гребней колес // Вести. ВНИИЖТ, 1997, № 6, С. 24-32.

88. Вериго М.Ф., Коган А.Я. К вопросу о процессах взаимодействия необрессоренных масс и пути // Вести. ВНИИЖТ, 1997, № 6, С. 22-25.

89. Вериго М.Ф., Коган А .Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. Под. ред. Вериго М.Ф.-М.: Траспорт, 1986. 559 с.

90. Вериго М.Ф., Ромен Ю.С., Певзнер В.О., Смирнова М.Е. Влияние зазора в колее на величину боковых сил при взаимодействии пути и подвижного состава // Науч. труды Всесоюз. н.-и. ин-та ж.-д. транспорта. Трансжелдориздат, 1969. -Вып.385.- С. 95-107.

91. Григоренко В.Г., Доронин В.И. Некоторые особенности взаимодействия в системе колесо-рельс при прохождении кривых малого радиуса. Межд. конф. ассоциации тяжеловесного движения, Проблемы взаимодействия колеса и рельса, М., 1999, т.1, С. 131-134.

92. Доронин В.И., Доронина И.И., Определение силы давления на рельс гребня набегающего колеса вагонной тележки в кривой малого радиуса.- Межд. конф. ассоциации тяжеловесного движения, Проблемы взаимодействия колеса и рельса, М., 1999, т.2, С. 288-292.

93. Коссов B.C. Улучшение условий взаимодействия локомотивов и верхнего строения пути // Вестник. Восточно-украинского нац. ун-та 2001.

94. Лазарян В.А., Длугач Л.А., Коротенко М.Л. Устойчивость движения рельсовых экипажей.- К.: Наук, думка, 1972.- 198 с.

95. Лазарян В.А., Динамика вагонов: Устойчивость движения и колебаний.- М.: Транспорт, 1964. -254 с.

96. Левинзон М.А. Установление условий обращения подвижного состава в современных условиях эксплуатации: Дисс. . д-ра техн. наук. М., 2001. -290 с.

97. Лисунов В.Н. Коэффициент полезного действия сцепления // Исследование тягово-энергетических показателей электроподвижного состава : Межвуз. сб. науч. тр. Омск, 1981. - С. 27-30.

98. Лисунов В.Н. Мощность, сила, скорость локомотива и износ рельсов // Железнодорожный транспорт. 1981,- № 8, С. 57-59.

99. Лисунов В.Н. Энергетика процессов взаимодействия колеса с рельсом и рациональное использование сцепления локомотивов. Автореферат дисс. д-ра техн. наук, М., 1983, 36 с.

100. Лисунов В.Н. Использование сил взаимодействия движущих колес с рельсами в режимах тяги и торможения: Учебное пособие / Омская гос. акад. путей сообщения. 1994. 87 с.

101. Лысюк B.C. Причины и механизм схода колес с рельса. Проблема износа колес и рельсов. М.: Транспорт, 1997. - 188 с.

102. Лысюк B.C. Основные причины и механизм интенсивного бокового износа рельсов и гребней колес // Вестник. ВНИИЖТ, 1997, № 2. С. 15-19.

103. Лысюк B.C. Причины и механизм износа рельсов и гребней колес // Путь и путевое хозяйство. 1997.- № 2.- С. 15-19.

104. Марье Г. Взаимодействие пути и подвижного состава. Перевод под ред. Н.А. Бредихина, Н.Т. Митюшина, Ф.В. Пугачевского. М.: Желдориздат, 1933.- 338 с.

105. Медель В.Б. Взаимодействие электровоза и пути. М.: Трансжелдориздат, 1956. - 336 с.

106. Медель В.Б. Основные уравнения динамики подвижного состава железных дорог // Науч. труды Моск. эл.-мех. ин-та инж. ж.-д. транспорта.- М.: Трансжелдориздат, 1948.- Вып. 55.- 143 с.

107. Медель В.Б. Исследование движения железнодорожных экипажей в кривых // Труды томского эл.-мех. ин-та инж. ж.-д. транспорта.-М.: Транспорт, 1955.-207 с.

108. Механическая часть тягового подвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.: Под ред. И.В. Бирюкова. М. Транспорт, 1992. - 440 с.

109. Пахомов М.П. Исследование вертикальных колебаний и воздействие электровозов на путь: Дис. . д-ра техн. наук.-М., 1958.-320 с.

110. Андриевский С.М., Крылов В.А. Сход колеса с рельса / Труды ЦНИИ МПС, вып. 393. -М., 1961.

111. Боковой износ рельсов и гребней колесных пар подвижного состава в кривых. / Под ред. В.Г. Григоренко. Хабаровск: ДВГАПС, 1991.

112. Доронин С.В., Стецюк А.Е. Определение параметров вписывания электровозов серии BJ180 в криволинейные участки пути: Учебное пособие -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2000. 87 с.

113. Жуковский Н.Е. Трение бандажей железнодорожных колес о рельсы. Собр. соч. М., Л.: Госиздат, 1950.-Т.УП.-С. 426-478.

114. Коган А.Я. Динамика пути и его взаимодействие с подвижным составом. М.: Транспорт.-1977.-326 с.

115. Коган А.Я. Вертикальные динамические силы, действующие на путь // Науч. труды Всесоюз. н.-и. ин-та ж.-д. транспорта. М.: Транспорт, 1969. -Вып. 402. - 206 с.

116. Буше Н.А. К вопросу о процессах, происходящих на поверхностях трения металлических материалов // О природе трения твердых тел. Минск: Наука и техника. 1971. С. 75-77.

117. Домбровский К.И. Пути снижения износа бандажей колес локомотивов // Повышение надежности тепловозов: Науч. труды Всесоюз. н.-и. ин-та ж.-д. Транспорта. М.: Транспорт, 1973. - Вып. 504. - С. 49-61.

118. Буйносов А.П., Наговицын B.C. Новый гребнесмазыватель на основе графитосодержащего материала // Железнодорожный транспорт. 1996. № 2. С. 39-41.

119. Ахметзянов М.Х. Проблемы контактного взаимодействия колеса и рельса: Актовая речь 01.09.02 г. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2002. - 24 с.

120. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин): Учебник. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: «Издательство МСХА», 2002. 632 е., ил. 250.

121. Польцер Г., Фирковский А., Ланге И. и др. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) и избирательный перенос. Сб. статей. Долговечность трущихся деталей машин. Вып. № 5. Машиностроение, 1990. С. 85-122.

122. Спиридонов А.А., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. Учебное пособие. Свердловск, изд. УПИ им. С.М. Кирова, 1975, С. 140.

123. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. 184 е., ил.

124. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1972.-216 с.

125. Новик Ф.С. Математические методы планирования экспериментов в металловедении. Разд. 1. Общие представления о планировании экспериментов. Планы первого порядка. М.: МИСиС, 1969. 82 с.

126. Богданов В.М., Захаров С.М. Современные проблемы системы колесо рельс. Железные дороги мира -2004, № 1, С.57-62.

127. Свидетельство № 21569 РФ, МКИ В 61 К 3/02. Устройство для смазки гребня колеса подвижного состава / А.В. Бородин, Н.А Белоглазова // Открытия. Изобретения. 2002. № 3.

128. Свидетельство № 15704 РФ, МКИ В 61 К 3/02. Устройство для смазки гребня колеса железнодорожного транспорта / А.В. Бородин, В.М. Волков, Н.А. Белоглазова// Открытия. Изобретения. 2000. № 31.

129. Патент 2178750 РФ, МКИ В 61 К 3/02. Способ смазывания гребней колес подвижного состава / А.В. Бородин (Россия) // Открытия. Изобретения. 2002. № 3.

130. Богданов В. М. Стратегическая программа обеспечения устойчивого взаимодействия в системе колесо рельс // Сборник докладов научно-практической конференции «КОЛЕСО - РЕЛЬС 2003». М.: ВНИИЖТ, 2003. С. 14-20.

131. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. М.: Наука, 1972.478 с.

132. Николаев В.А. Разработка методов аналитического конструирования квазиинвариантных систем рессорного подвешивания железнодорожных экипажей: Дисс. . д-ра. техн. наук: государственный университет путей сообщения.- Омск, 2003, 389 с.

133. Трение, износ и смазка (трибология и триботехника) / А.В. Чичинадзе, Э.М. Берлинер. Э.Д. Браун и др.; Под общ. ред. А.В. Чичинадзе. -М.: Машиностроение, 2003. 576 е.; ил.

134. Веников В.А., Веников Г.В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам энергетики). М.: Высшая школа, 1984. 439 с.

135. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1977. 440 с.

136. Framm Н. Berechnung des Schlupfes beim Rollen deformierbarer Scheiben. «Zeitschrift fur angewandte Math, und Mech», 1927, Bd. 7, H. 1.

137. Carter F. W. On the stability of running of locomotives // Proc. of the Roy. Soc. of London. 1928. V. 121. Ser. A 788. P. 585-611.

138. Неймарк Ю. И., Фуфаев H. А. Динамика неголономных систем. М.: Наука, 1967.519 с.

139. Моссаковский В. И. О качении колесной пары // Изв. АН СССР. ОТН.- 1957. № 11. С. 17-20.

140. Калкер Дж, де Патер А.Д. Обзор теории локального скольжения в области упругого контакта с сухим трением // Прикладная механика . Отд.Iматемат., механ., киберн. АН УССР, т. 7, вып.5. Киев: Наукова думка, 1971. С. 77-90.

141. Куценко С. М. Экспериментальные исследования некоторых явлений, протекающих в точках опоры колеса локомотива на рельсы // Вопр. констр., расчета и испытаний тепловозов / М.: Машиностроение, 1957. С. 50-68.

142. Ткаченко В.П. Пути снижения сопротивления движению подвижного состава // Восточноукр. гос. ун-т. Луганск, 1996. 5 с. Деп. в ГНТБ Украины, 21.10.96 г., № 1948-Ук96.

143. Фуфаев Н.А. К теории качения колеса с упругой деформируемой шиной // Изв. АН СССР. МТТ. 1981. № 3. С. 134-142.

144. Голубенко А.Л. Сцепление колеса с рельсом. Киев: Вшол, 1993.448 с.

145. Меншутин Н.Н. Исследование скольжения колесной пары электровоза при реализации силы тяги в эксплуатационных условиях // Науч. тр./ВНИИЖТ. 1960. Вып. 188. С. 113-132.

146. Голубенко А.Л., Ткаченко В.П., Декин Л.Н. Влияние динамических возмущений в системе "колесо-рельс" на тяговые качества локомотива // Вопросы динамики и прочности подвижного состава / Брянский ин-т тяжелого машиностроения. Брянск, 1984. С. 52-56.

147. Нехаев В. А. Оптимизации режимов ведения поезда с учетом критериев безопасности движения (методы и алгоритмы): Дис. . д-ра техн. наук: 05.22.07./ ОмГУПС. Омск, 1999, - 353 с.