автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Повышение эксплуатационного ресурса цельнокатаных колес грузовых вагонов путем выбора рационального интервала их твердости

ПЕТРАКОВА Анна Геннадьевна

На правах рукописи / —

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО РЕСУРСА ЦЕЛЬНОКАТАНЫХ КОЛЕС ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ ПУТЕМ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА ИХ ТВЕРДОСТИ

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

электрификация»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 2 пЕМ 2008

ОМСК 2008

003457757

Работа выполнена в Омском государственном университете путей сообщения.

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор АХМЕДЖАНОВ Равиль Абдрахманович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор НИКОЛАЕВ Виктор Александрович; кандидат технических наук, профессор МАСЯГИН Виктор Борисович.

Ведущая организация:

Дальневосточный государственный университет путей сообщения (ДВГУПС, г. Хабаровск).

Защита диссертации состотсяЛЗ2008 г. в /^^асов 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 2008 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 '

О. А. Сидоров.

Омский гос. университет путей сообщения, 2008

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Эксплуатационный ресурс и надежность колесной пары в большинстве случаев определяются состоянием поверхности катания колеса, от которого зависит безопасность движения подвижного состава.

Интенсивность износа по профилю обода колесных пар за последнее время существенно возросла. К основным причинам этого молено отнести повышение скорости движения поездов и нагрузки на ось без существенного изменения конструкции колесной пары. Одним из путей снижения интенсивности изнашивания колес является повышение стойкости материала к дефектообразо-ванию. Руководством ОАО «РЖД» была принята комплексная программа «Реорганизация и развитие отечественного локомотиво- и вагоностроения, организация ремонта и эксплуатации пассажирского и грузового подвижного состава на период 2001 - 2010 гг.», в которой предусмотрено применение колес с повышенной твердостью обода до 340 - 360 НВ.

Результаты эксплуатации колес повышенной твердости на ЮжноУральской, Западно-Сибирской и Свердловской железных дорогах в период 2006 - 2008 гг. показали, что 90 - 95 % отцепок грузовых вагонов приходится на неисправности колесных пар. Например, из отцепленных в 2006 г. в эксплуатационном депо ВЧД-12 Западно-Сибирской железной дороги вагонов дефекты поверхности катания колес составили 80 — 84 %, около 60 % этих колес имели пробег до 10 тыс. км. По данным ремонтных депо объем работ по механической обработке колес грузовых вагонов не уменьшился. Основными причинами роста частости обточек колесных пар являются выщербины и выщербины с ползунами. При этом у колес повышенной твердости по сравнению с цельнокатаными колесами количество этих дефектов увеличилось на 30 %. Частое восстановление профиля колес обточкой приводит к значительным затратам денежных средств и к сокращению срока службы колес. Поэтому проблема повышения эксплуатационного ресурса цельнокатаных колес грузовых вагонов является актуальной.

Цель диссертационной работы - снижение интенсивности изнашивания цельнокатаных колес грузовых вагонов путем выбора рационального интервала их твердости.

Поставленная цель потребовала решения следующих задач:

1. Анализ влияния твердости на надежность и ресурс цельнокатаных колес грузовых вагонов по данным эксплуатации ОАО «РЖД».

2. Экспериментальные исследования влияния твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания и ресурс колесной стали.

3. Определение рационального интервала твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов методами математического моделирования.

4. Разработка методики входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов в'условиях ремонтных депо.

Методы исследования. Теоретические исследования базируются на методах математического анализа и трибологии. В экспериментальных исследованиях использованы методы регрессионного анализа некомпозиционного ро-татабельного плана второго порядка и симплекс-решетчатого плана. Обработка теоретических и экспериментальных результатов взаимодействия колес повышенной твердости и рельса выполнена на ЭВМ с применением разработанных и типовых математических программ. Экспериментальные исследования проведены на специально разработанном оборудовании в лаборатории ОмГУПСа. Научная новизна диссертации заключается в следующем: разработаны математические модели оценки влияния твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания цельнокатаных колес грузовых вагонов;

определен рациональный интервал твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов, обеспечивающий уменьшение- износа и увеличение эксплуатационного ресурса колеса;

предложена методика входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов, которая позволяет, не нарушая пригодности их к дальнейшей эксплуатации, выявлять несоответствия требованиям ГОСТ 10791-2004, тем самым способствуя повышению безопасности движения.

Достоверность научных положений и результатов диссертационной работы обоснована теоретически и подтверждена экспериментально с использованием метрологически аттестованной аппаратуры. Расхождение теоретических и экспериментальных данных не превышает 5 %.

Практическая ценность работы заключается

в предложенной рекомендации по выбору рационального интервала твердости колеса, позволяющей повысить эксплуатационный ресурс цельнокатаных колес грузовых вагонов;

в разработанной методике входного контроля качества цельнокатаных колес для вагоноремонтных предприятий;

в создании методики проведения лабораторных и практических занятий на кафедре «Технология транспортного машиностроения» ОмГУПСа.

Реализация результатов диссертационной работы.

Результаты исследований включены в отчет по научно-исследовательским и поисковым работам кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство» ОмГУПСа (тема - «Повышение эффективности и надежности вагонов в эксплуатации»; номер гос. per. 01.200106580 и № ГР 01.970002371), выполненным для ОАО «РЖД».

Входной контроль качества цельнокатаных колес внедрен в вагонном депо ст. Омск-Сортировочный Западно-Сибирской железной дороги, что подтверждается соответствующим актом.

Апробация работы. Основные результаты работы бьши представлены на всероссийской научно-технической конференции «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (Красноярск, 2005), на межрегиональной научной конференции «Молодежь и наука - третье тысячелетие» (Красноярск, 2005), на XIII Уральской конференции ((Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами» (Курган, 2006), на международных научно-технических конференциях «Новые материалы и технологии в машиностроении» (Брянск, 2006, 2008 гг.).

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в девяти научных работах, две из которых - в изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников, содержащего 130 наименований, и приложения. Текст диссертации изложен на 190 страницах, содержит 41 рисунок и 38 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и основные задачи исследования. Дана краткая характеристика проблемы, поставлена цель, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава посвящена анализу причин повреждения поверхности катания цельнокатаных колес грузовых вагонов в процессе эксплуатации по данным ОАО «РЖД» и состоянию исследований по решению проблемы снижения интенсивности изнашивания и повышению эксплуатационного ресурса.

Исследованию природы износа колесных пар посвящены труды многих отечественных ученых: Омарбекова А. К., Школьника Л. М., Ларина Т. В., Де-

вяткина В. П., Щапова Н. П., Лужнова Ю. М., Горячевой И. Г., Крагельского И. В., Буше Н. А., Чичинадзе А. В., Вериго М. Ф., Захарова С. М., Лисицына А. Л. и др.

Изучение контактных явлений между колесом и рельсом с учетом условий эксплуатации показало - образование дефектов на поверхности катания колеса и нарастание скорости их изнашивания, ведущих к полной или частичной потере их работоспособности, зависят от многих факторов.

В работах Данилова В. Н., Захарова С. М., Цикунова А. Е., Ахметзяно-ва М. X., Вериго М. Ф., Кашникова В. Н., Плохова Е. М., Жулькина М. Н., Кислика В. А., Андреева А. И., Комарова К. Л., Карнущенко Н. И., Буйносова А. П., Неглинского В. В., Лысюка В. С., Краева А. С., Осенина Ю. И. рассмотрены пути снижения износа и способы повышения эксплуатационного ресурса колеса.

Установлено, что из всего комплекса мер наиболее эффективным способом снижения интенсивности изнашивания цельнокатаных колес грузовых вагонов в настоящее время является повышение стойкости материала колеса к дефектообразованшо путем увеличения твердости обода.

Мониторинг цельнокатаных колес повышенной твердости и качества службами вагонного хозяйства ОАО «РЖД» показал неоднозначное влияние твердости на дефекгообразование, это подтверждается проведенным аналитическим обзором. Так, уменьшение количества дефектов типа «тонкий гребень» объясняется увеличением твердости поверхности катания колеса, которая в тоже время приводит к увеличению образования дефектов типа «выщербина» и «ползун». В работах Горина Д. И., Крагельского И. В., Кащеева В. Н., Розена (Rosen), Велинджера (Wellinger), Ро-зенберга (Rosenberg), Чичинадзе А. В., Шура Е. А., Захарова С. М., Ахметзянова М. X., Карпущенко Н. И. и других исследователей прослеживаются разноречивые суждения о влиянии твердости на износостойкость и ресурс колес.

Такое неоднозначное влияние твердости на дефекгообразование в колесах повышенной твердости требует детального исследования.

Во второй главе изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания и ресурс колесной стали.

Изучение техники трибологических исследований и испытаний позволило создать экспериментальную установку (рис. 1), в которой взаимодействие системы «колесо - рельс» смоделировано парой трения в виде двух роликов, один из которых представляет поверхность катания колеса, другой - рельса. Последний выполнен в виде диска с пропилом параллельно оси вращения, что позволяет дополнительно имитировать циклическое взаимодействие стыков

б

Рис. 1. Установка для исследования взаимодействия колеса повышенной твердости и рельса

рельса с колесом. Модель колеса изготовлена из цельнокатаного колеса. Термическая обработка образцов проводилась в соответствии со значением твердости цельнокатаного колеса, варьируемой от 293 до 363 НВ согласно требованиям ГОСТ 10791-2004. Модель рельса изготовлена из рельса Р65, термическая | обработка которого проводилась до среднего '¿й значения твердости 363 НВ в соответствии с ./ ГОСТ Р51685-2000. Контроль твердости осуществлялся твердомером ТШ-2М.

При проведении эксперимента были созданы условия, близкие к реальным и основанные на использовании тг-теоремы: линейная скорость имитатора колеса установлена равной линейной скорости колесной пары в рабочих режимах. Расчетным путем определены нагрузки, действующие на колесо в процессе эксплуатации при прохождении как прямых, так и кривых участков пути с радиусом 4000, 2966, 1573 и 180 м, и количество циклов, соответствующее периоду интенсивного дефектообразования на поверхности катания колеса. На основе метода анализа размерностей с помощью масштабных коэффициентов осуществлен переход от натуральных параметров к моделируемым. Коэффициент подобия профилей рабочих поверхностей реальных колеса и рельса и их моделей равен трем. Шероховатость поверхностей образцов соответствует стадии приработки колеса и рельса, т. е. Ra = 1,25 мкм.

Проверка контактных напряжений при взаимодействии роликов проводилась путем расчета размеров пятна контакта и контактных напряжений по методике Ткаченко В. П. Построены графики зависимости их от твердости материала колеса (рис. 2, а, б).

В результате теоретических исследований установлено, что с увеличением твердости материала колеса площадь пятна контакта пары «колесо - рельс» уменьшается (см. рис. 2, а), а величина контактных напряжений растет (см. рис. 2, б). При контактировании трущихся тел на относительно малой площади контакта отдельные ее участки оказываются чрезмерно перегруженными, что приводит к образованию перегретых зон. Если перегрев достигает температуры рекристаллизации, то неизбежно разупрочнение такого участка. Дальнейшее повышение нагрузки сопровождается увеличением размеров площади контакта

и уменьшением контактных напряжении, что приводит к смене видов разрушения. Квазистационарное разрушение поверхностного слоя металла колеса переходит в квазипериодическое (усталостное) разрушение подповерхностного слоя. В процессе эксплуатации благодаря повышению твердости поверхностных слоев цельнокатаного колеса вследствие наклепа происходит дальнейшее увеличение контактных напряжений с превышением предела контактной выносливости, в результате чего происходит выкрашивание материала, что, в конечном итоге, приводит к образованию выщербин.

Р=1840 Н Р=1200Н Р=520Н

300 310 320 330 340 350 нв 370 теерлссть-*

—1

/V

- Р=1840Н

- Р=1200Н

--Р=520 Н

310 320 330 340 350 твердость --

а б

Рис. 2. Графики зависимости от твердости материала колеса площади пятна контакта (а) и контактных напряжений (б)

Для выбора рационального интервала твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов необходимо определить закономерности износа при различных возмущающих внешних воздействиях процесса эксплуатации и получить аналитические зависимости интенсивности изнашивания от основных факторов на основе метода планирования эксперимента.

В ходе проведения экспертной оценки установлены факторы, оказывающие влияние на износостойкость колеса, из них значимыми следует признать: значение твердости материала колеса и нагрузки, действующие на колесо в процессе эксплуатации. Остальные факторы априори оказывают меньшее влияние.

В качестве показателей интенсивности изнашивания приняты относительная потеря массы и изменение линейного размера ролика, имитирующего колесо. Контроль изменения массы проводился на весах с классом точности 0,5. Изменение линейного размера контролировалось индикатором часового типа с классом точности 0,5 в центрах. При испытаниях частота вращения имитатора колеса, а также нагрузки менялись дискретно.

На основе некомпозиционного ротатабельного плана второго порядка составлена матрица планирования эксперимента, определены интервалы и уровни варьирования факторов и получены уравнения регрессии в кодовых значениях варьируемых параметров:

за количество циклов, равное 9,45- 103, -

у - 0,095 - 0,0216х, -0,0039*, + 0,05х,х2 -0,061х,2 -0,059х;; (1)

за количество циклов, равное 18,9- 103, -

у = 0,13-0,0138*, + 0,035х2 + 0,059х,х2 -0,049л:,2 -0,041х22; (2)

где у - интенсивность изнашивания; хи х2 - кодированные значения твердости и вертикальной нагрузки.

Статистическая значимость коэффициентов регрессии оценивалась по критерию Стьюдента. По уравнениям (1) и (2) построены линии равного отклика (рис. 3, а). Для перехода от кодированных значений к натуральным НВ и Р используются выражения:

НВ = 328 + 35 х,; (3)

Р = 1200+ 780 х2. (4)

Применяя зависимости (3) и (4), можно определить влияние твердости и вертикальной нагрузки на интенсивность изнашивания колесной стали в любой области эксперимента. Например, с точки зрения уменьшения интенсивности изнашивания точка М предпочтительнее точки Р (см. рис. 3, а), так как в ней минимальная интенсивность изнашивания 0,029 % достигается при твердости колеса НВ 310 ед. и почти максимальной нагрузке в 1824 Н. В точке Р твердость значительно выше НВ 360, а нагрузка меньше 1297 Н.

Сравнительный анализ контурных кривых поверхностей равного отклика двух опытных серий показал, что

с увеличением количества циклов происходит значительное увеличение относительной потери массы образцов, а также смещение контурных кривых поверхностей равного отклика относительно системы координат;

снижение интенсивности изнашивания колесной стали достигается при твердости 300 - 320 НВ и 350 - 363 НВ.

Для полноты исследования (с учетом боковой нагрузки) эксперименты были продолжены по симплекс-решетчатому плану. Выбраны интервалы и уровни варьирования факторов, составлена матрица планирования эксперимента и получены уравнения регрессии в кодовых значениях варьируемых параметров:

изменение линейного размера за количество циклов 9,45- 103 -у„ = 0,Ой-, + 0,08*2 + °Д 1х1 + 0,967хЛ + 0,6хЛ - 0,09х2х3 + + 1,64х,х,(х, -х7) + 1,23хл(х, ~х3) + 0,135х2х3(х, ~х3)+ 1,04х,х2х3; (5)

изменение линейного размера за количество циклов .9,45- 103 -= 0,02а-, +0,1 Зх, + 0,16х3 -0,081х,х2 -0,19х,х3 -0,29х,х3 --0,063х,:>с2(х,х,) + 0>67.х|х3(х1 -х3)-0,59х2х3(х2 -х,)-0,26л,л:2хз; (6)

относительная потеря массы за количество циклов 9,45- 103 -у = 0,02х, + 0ДЗх, + 0,22х3 + 1Д9х,х2 +0,52х,х3 +0,02х2х3 + ■ь1,59х,х1(х1 -х2) + 1,73х,х3(х1 -х})-0,07х2х3(х2 - х3) - 0,43х,х2х3 , (7)

где ус уь, у - параметры, характеризующие интенсивность изнашивания; х;, х2, - кодированные значения твердости, вертикальной и боковой нагрузок.

Статистическая значимость коэффициентов регрессии определена по критерию Стыодеша. По уравнениям (5) - (7) построены линии равного отклика (рис. 3, б).

а б

Рис. 3. Линии равного отклика по некомпозиционному ротатабельному (а) и симплекс-решетчатому (б) планам

Анализ контурных кривых поверхностей равного отклика показывает, что возможно достижение одинаковых значений износа при различной твердости материала колеса. Например, в точке В (см. рис. 3, б) при твердости 298 НВ и максимальной боковой нагрузке 1440 Н изменение линейного размера составит 0,15 мм. Подобная интенсивность изнашивания достигается и при твердости 360 НВ. В точке А (см. рис. 3, б) изменение линейного размера на 0,15 мм достигается при твердости 301 НВ и максимальной вертикальной нагрузке 1590 Н.

Для перехода от кодированных значений по линиям равного отклика к натуральным НВ, Р) и Р2 используются выражения:

ИВ - 293 + 70 X,: (8)

Р, = 420 + 1560 х2; (9)

Р2 = 195 + 1384x3. (10)

С целью систематизации полученных в ходе эксперимента данных проведены исследования для определения относительной потерн массы Лт нескольких образцов с различными значениями твердости материала при воздействии на них одинаковой нагрузки. В результате получены графики соответствующих зависимостей, приведенные на рис. 4. Кривые 1 и 2 на рис. 4 показывают относительные потери массы образцов. Первая

350

твердость

Рис. 4. Графики зависимости интенсивности изнашивания цельнокатаных колес грузовых вагонов от их твердости

кривая показывает изменения этих потерь в течение времени приработки, а вторая - интенсивного дефектообразования. Потеря массы фиксируется при различных значениях твердости образца колеса, но при постоянной твердости рельса 363 БВ, равной среднему значению закаленного рельса Р65 по ГОСТ Р51685-2000. В процессе эксперимента исследованы образцы с твердостью цельнокатаных колес 255 НВ, колес повышенной твердости - в диапазоне от 293 до 363 НВ и колес с твердостью 388,440 НВ - за пределами требований ГОСТ 10791 -2004.

Установлено, что в период интенсивного дефектообразования износ увеличивается в 1,5-2 раза, а максимальные его значения приходятся на «низкую» твердость колеса - 255НВ, «высокую» - 440 НВ и твердость 331 НВ. Уменьшенный износ имеет место при твердости 310 и 363 НВ. При «низкой» твердости происходит упрочнение сопряженных поверхностей за счет пластических деформаций в контакте пары «колесо - рельс» при трении и накопление усталостных повреждений в материале. На ряде участков идет разрушение поверхностных пленок и местное «схватывание», что приводит к развитию глубинного разрушения материала с резким повышением скорости изнашивания. При «высокой» твердости поверхностные слои подвергаются перенаклепу и увеличению контактных напряжений, значения которых превышают предел контактной выносливости, в результате чего происходит интенсивное выкрашивание материала.

11

Для анализа причин интенсивного изнашивания колесной стали при твердости 331 НВ проведены замеры шероховатости исследуемых образцов. Установлено, что наличие микрорельефа при твердости 331 НВ на макроуровне изменяет контактные характеристики образца-колеса, к которым относятся номинальное давление, номинальная область контакта, зависимость внедрения от приложенной нагрузки. Эти изменения влекут за собой увеличение износа.

Таким образом, в ходе проведенных исследований выделены два интервала твердости со значениями минимальной интенсивности изнашивания 300 — 320 и 350 - 380 НВ, находящиеся в пределах требований ГОСТ 10791-2004. Указанные интервалы твердости могут быть рекомендованы для изготовления колес. Однако с точки зрения снижения стоимости ремонта наиболее приемлемым является интервал 300 - 320 НВ, значения твердости в котором не вызывают трудностей в механической обработке.

В третьей главе представлены результаты проведенного анализа существующих методов и средств контроля показателей твердости в рамках контроля качества для вагоноремонтных предприятий.

Проведенные экспериментальные исследования показали, что поведение металла в процессе эксплуатации зависит от ряда внешних факторов - нагрузок и исходных внутренних факторов - механических свойств. Основные механические свойства изделия определяют не только работоспособность, устойчивость к истиранию и образованию трещин, но и его качество.

Такие отечественные исследователи, как Фридман Я. В., Безлюдько Г. Я., Мужицкий В. Ф., Дель Г. Д., Сорокин Г. М., Апотеев Ю. Г., Кидин И. Н., Штремель М. А., в своих работах рассматривают связь твердости с пределом текучести, пределом прочности, пластичностью, касательными напряжениями, коэффициентом трения и т. д.

В диссертации предложена гипотеза о возможности оценки остаточного ресурса по значению твердости, основанная на работах Мишакина В. В. и Наумова М. Ю.

В соответствии с предлагаемой для рассмотрения гипотезой количество циклов производственного нагружения определяется по формуле:

ы =

(И)

«Лр-РсУ

где}, у- коэффициенты; р - параметр, характеризующий индивидуальный отклик материала на силовое нагружение.

Количество циклов нагруження до разрушения:

1

(12)

N* =

*0 +«| р-м,„„

рк\+р2к\-ра

НВ„ -HB,

HB,

где j, у- коэффициенты;р, рст- параметр, характеризующий индивидуальный отклик материала на силовое нагружение; к - коэффициент, определяющий сопротивление внедрению индентора.

Поврежденность материала в соответствии с теорией Пальмгрена:

0.383р{р-рс,

{НВа-НВ,

HB,

(нва-нв, нв,

рка + р-к, -рс,

НВа-НВ| HB,

При значении ф равной единице ресурс материала, определяемый как

Ы' -N

R.

(13)

(14)

N

считается исчерпанным.

Необходимо отметить, что приведенный алгоритм определения ресурса предполагает деформацию металла при определенном виде напряженного состояния, температуре, асимметрии цикла, частоте нагружения, которые не приводят к разогреву металла.

Различия в механизмах накопления поврежденности при статическом и усталостном нагружениях приводят к изменению твердости материала, что позволяет, измеряя односторонне накопленную деформацию по анизотропии скоростей поперечных упругих волн в сочетании с ударным методом внедрения индентора, оценить остаточный ресурс материала.

На основе анализа работ ряда отечественных исследователей, с учетом требований, предъявляемых к методу контроля качества, которые определяются возможностью использования в условиях деповского ремонта или вагоно-колесных мастерских (ВКМ), выбран метод испытания на твердость. Поскольку физическая природа твердости определяется зависимостями, связывающими ее с характеристиками прочности, пластичности и разрушения, можно утверждать, что контроль твердости при незначительных затратах позволит опреде-

лить без повреждения изделия ряд его основных механических характеристик, качество, а также его ресурс.

Четвертая глава посвящена разработке входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов.

В ходе работы изучены существующие методы контроля твердости для вагоноремонтных предприятий, их достоинства и недостатки. На примере метода Бринелля проведены экспериментальные исследования влияния твердости на точность измерений.

В результате аналитического обзора установлено, что наиболее приемлемым является метод ударного отскока при динамическом приложении нагрузки, который позволяет, не снижая точности измерений, при незначительных затратах материальных и физических ресурсов произвести контроль твердости и обеспечить высокую производительность.

Анализ современных твердомеров отечественных фирм показал, что к условиям ремонтных депо и ВКМ наиболее подходят приборы моделей ТДМ1, ТН170 и ТН160, которые позволяют непрерывно работать с различными материалами в течение 300 часов, проводить до 2000 измерений по шкалам НВ, НУ, 118 и НИ, в том числе у деталей с криволинейными поверхностями, выводить результаты контроля на ЭВМ и определять предел прочности при разрушении, не требуя высокой квалификации оператора, что соответствует основным условиям для использования их в ремонтном производстве в качестве приборов контроля.

При разработке входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов изучены четыре метода оценки качества продукции: дифференциальный, комплексный, смешанный и статистический. Последний определяет качество по оценочному значению уровня входного качества с использованием математической статистики, т. е. позволяет производить оценку на соответствие требованиям нормативно-технической документации, а также дает возможность проводить анализ поступаемой продукции.

На основе априорной информации выбран статистический метод контроля по количественному признаку при двух заданных границах контролируемого параметра. Преимуществами данного метода являются небольшой объем выборки и возможность осуществления контроля по трем режимам: нормальному, усиленному и ослабленному ~ в зависимости от качества поступаемой продукции. По этой методике можно проводить сплошной контроль, но нужно отметить, что сплошной контроль предполагает использование автоматического

контрольного оборудования, в отсутствие которого контроль может быть неудовлетворительным.

Значение твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов предлагается определять в трех равноудаленных точках обод а, далее усреднять эти значения и обрабатывать согласно разработанному алгоритму.

Предложенный метод входного контроля твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов позволит определять несоответствия требованиям ГОСТ 10791-2004, способствуя повышению безопасности движения, и своевременно влиять на качество поступаемой продукции.

Пятая глава посвящена определению экономической целесообразности повышения ресурса цельнокатаных колес грузовых вагонов и экономической эффективности входного контроля качества при формировании колесных пар в условиях ремонтных депо и ВКМ.

Величина чистого дисконтированного дохода для пятилетнего использования системы входного контроля цельнокатаных колес грузовых вагонов должна составить 59 031 тыс. р.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. На основе анализа работ отечественных и зарубежных ученых установлено, что интенсивный износ цельнокатаного колеса является следствием влияния ряда факторов: физико-механических свойств колесной стали, технологии изготовления и обработки колес, напряженного состояния в месте разрушения и динамических нагрузок. Выделены основные пути продления ресурса цельнокатаного колеса, из которых наиболее перспективным является упрочнение поверхности катания колеса.

2. Проведенный анализ повреждаемости колес повышенной твердости в процессе эксплуатации показал, что количество отцепок грузовых вагонов, связанных с дефектами поверхности катания колесных пар, составляет 80 - 84 %, из них около 60 % - с пробегом до 10 тыс.км, что привело к увеличению частости обточек по выщербинам и выщербинам с ползунами, значительным материальным затратам и сокращению срока службы колес.

3. Проведены экспериментальные исследования влияния твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания и ресурс колесной стали, в результате которых установлено следующее:

размер пятна контакта и максимальные контактные напряжения зависят от твердости материала колеса и нагрузок. При этом увеличение твердости колеса приводит к уменьшению пятна контакта и, следовательно, к разупрочнению поверхности катания, а при увеличении нагрузок на колесо растут максимальные контактные напряжения с превышением пределов текучести и разрушением в виде усталостного выкрашивания;

влияние твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания колесной стали можно описать с помощью математических моделей на основе некомпозиционных планов второго порядка, а также симплекс-решетчатых планов, при анализе которых определяется оптимальное соотношение твердости и максимальных нагрузок, позволяющее снизить интенсивность износа и увеличить ресурс цельнокатаных колес грузовых вагонов.

4. Определены интервалы твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов с минимальной интенсивностью изнашивания, а именно: 300 - 320 и 350 -380 НВ, из которых рекомендуется более рациональный интервал 300 - 320 НВ> в котором механическая обработка колеса не вызывает технологические трудности.

5. Разработана методика входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов в условиях ремонтных депо при заданных границах значений твердости, которая позволяет определять несоответствие требованиям ГОСТ 10791-2004, способствуя повышению безопасности движения.

6. Ожидаемый дисконтированный доход после пятилетнего использования предложенной технологии входного контроля колес повышенной твердости составит 59 030 тыс. р.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Ахмеджанов Р. А. Проблемы контроля твердости при ремонте подвижного состава / Р. А. Ахмеджанов, А. А. Ражковский, А. Г. Петракова // Материалы науч.-техн. конф. «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте»/ Иркутский гос. ун-т путей сообщения. Красноярск, 2005. С. 604-607.

2. Петракова А. Г. Вопросы определения твердости восстановленных деталей, как качественной характеристики ремонта подвижного состава / А. Г. Петракова // Сб. матер, науч.-техн. конф. «Молодежь и наука - третье тысяче- летие»/ КРО НС. Красноярск, 2005. С. 370-372.

16

3. Ахмеджанов Р. А. Определение износостойкости твердого колеса / P.A. Ахмеджанов, А. А. Ражковский, А. Г. Петракова // Тезисы докл. 23-й Уральской конф. «Контроль технологий, изделий и окружающей среды физическими методами» / Курганский гос. ун-т. Курган, 2006. С. 53.

4. Петракова А. Г. Твердость, как комплексный показатель контроля качества при ремонте подвижного состава / А. Г. Петракова // Материалы международной науч.-техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении»/ Б ГИТ. Брянск, 2006. С. 128 -130.

5. Петракова А. Г. Входной контроль твердых колес в условиях ремонтных депо / А. Г. Петракова// Повышение эффективности работы железнодорожного транспорта: Межвуз. сб. науч. статей/ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006. С. 80 - 82.

6. Петракова А. Г. Влияние значения твердости на износостойкость колесных пар / А. Г. Петракова, М. Ф. Капустьян //Совершенствование технологических процессов ремонта и эксплуатации подвижного состава: Межвуз. темат. сб. науч. тр./ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2008. С. 37 -41.

7. Ражковский А. А. Пятно контакта колеса и рельса/ А. А. Ражковский, А. Г. Петракова //Путь и путевое хозяйство. 2008. № 6. С. 35, 36.

8. Петракова А. Г. Организация входного контроля качества цельнокатаных колес повышенной твердости / А. Г. Петракова // Материалы международной науч.-техн. конф. «Новые материалы и технологии в машиностроении»/ БГИТ. Брянск, 2008. С. 59 - 65.

9. Петракова А. Г. Разработка методологии входного контроля входного контроля качества цельнокатаных колес повышенной твердости в условиях ремонтных депо и ВКМ/ А. Г. Петракова//Вестник РГУПСа. 2008. № 3. С. 47-54.

Типография ОмГУПСа. 2008. Тираж 100 экз. Заказ 826 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35

Введение.

1. Состояние вопроса.

1.1 Основные причины повреждения колесных пар.

1.2 Технологические приемы и методы снижения интенсивности 17 изнашивания цельнокатаных колес.

1.3 Колеса повышенной твердости. Результаты эксплуатации.

1.4 Цель исследований, постановка задачи и пути ее решения.

1.5 Выводы.

2. Исследование влияния твердости на интенсивность 32 изнашивания цельнокатаного колеса.

2.1 История моделирования системы колесо-рельс.

2.2 Теоретические основы подобия, л — теорема.

2.3 Метод анализа размерностей.

2.4 Использование метода анализа размерностей при моделировании сложных систем.

2.5 Экспериментальные исследования взаимодействия колеса повышенной твердости и рельса.

2.6 Определение напряжений в зоне контакта взаимодействия имитатора колеса и рельса.

2.7 Использование некомпозиционных планов второго порядка для математического описания интенсивности изнашивания цельнокатаного колеса повышенной твердости.

2.8 Использование симплекс - решетчатых планов для математического описания интенсивности изнашивания цельнокатаного колеса повышенной твердости.

2.9 Исследование влияния твердости материала колеса на интенсивность изнашивания.

2.10 Выводы.

3. Анализ существующих методов контроля качества.

3.1 Неразрушающие методы контроля качества.

3.2 Разрушающие методы контроля качества.

3.3 Выбор и обоснование метода контроля качества цельнокатаных колес повышенной твердости в условиях ремонтных депо и ВКМ— 110 3 А Определение остаточного ресурса детали по значению твердости. 118 3.5 Выводы.

4. Организация входного контроля качества цельнокатаных колес повышенной твердости в условиях ремонтных депо и

4.1 Анализ существующих методов контроля твердости.

4.1.1 Статические методы контроля твердости.

4.1.2 Динамические методы контроля твердости.

4.1.3 Косвенные методы контроля твердости.

4.2 Выбор и обоснование метода контроля твердости и типа прибора.

4.3 Методика проведения входного контроля качества цельнокатаных колес повышенной твердости.

4.4 Выводы.

5. Определение экономической эффективности использования 164 входного контроля качества в условиях ремонтных депо и ВКМ.

5.1 Показатели оценки экономической эффективности.

5.2 Расчет дисконтированного экономического эффекта.

5.3 Расчет годового экономического эффекта от внедрения входного 173 контроля качества цельнокатаных колес повышенной твердости.

5.4 Выводы.

Условия эксплуатации колесных пар на железных дорогах России в последние годы претерпели экономические и технические изменения (переход на подшипники качения, увеличение осевой нагрузки, широкое применение композиционных тормозных колодок, железобетонных шпал и т.д.). Это привело к росту износа колес и рельсов, снижению усталостной прочности колес и контактно-усталостной прочности поверхностей обода и др. /54, 59,61,62, 75, 77-79/

Ежегодно на железных дорогах России отцепляли несколько десятков тысяч поврежденных и дефектных колес. На ряде участков фактическая интенсивность изнашивания в 3-6 раз стала выше предусматриваемой нормами эксплуатации подвижного состава.

В 1996-97гг. количество отцепок вагонов по неисправностям колесных пар достигло 35,5% на каждые 1000 вагонов /122/, т.е. в среднем каждый вагон рабочего парка в течение года 5 раз поступал в текущий ремонт из-за неисправностей колесных пар. Это являлось причиной того, что ряд вагоноремонтных предприятий не справлялись с объемами ремонта по переточке.

Выход из строя колесных пар влечет за собой отказ в эксплуатации целого вагона, вызывает увеличение времени их простоя в нерабочем парке.

Изучение контактных явлений между колесом и рельсом, условий эксплуатации колесной пары показало, что образование дефектов и нарастание скорости изнашивания колес, ведущих к полной или частичной потере их работоспособности, зависит от многих факторов. И существует несколько способов решения этой проблемы. Одним из наиболее перспективных является повышение стойкости материала колеса к дефектообразованию: создание колес с повышенной сопротивляемостью контактно- усталостным повреждениям, повышение качества изготовления колес, применение гребне и рельсосмазывателей.

В связи с этим для изменения сложившейся ситуации указанием ОАО РЖД была принята комплексная программа «Реорганизации и развития отечественного локомотиво- и вагоностроения, организация ремонта и эксплуатации пассажирского и грузового подвижного состава на период 2001-20 Юг.», где было определено основное направление по снижению интенсивности износа колес, а именно, введение колес с повышенной твердостью обода до 360 НВ. Выполнение этих мер должно было обеспечить высокую устойчивость к образованию термомеханических повреждений на поверхности катания цельнокатаного колеса и износостойкость. В рамках этой задачи разработаны технические условия на цельнокатаные колеса повышенного качества и твердости ТУ 0943-157-01124328-2003 и ГОСТ 10791-2004 в новой редакции.

Необходимая твердость достигается путем изменения химического состава стали и термической обработкой.

Результаты эксплуатации на Южно-Уральской, Западно-Сибирской и Свердловской железных дорогах в период 2006-2008 годы колес повышенной твердости показали, что количество отцепок грузовых вагонов по неисправностям колесных пар не снизилось. На дефекты поверхности катания приходится 80-84%, а около 60% колесных пар грузовых вагонов имеют пробег до 10 тыс. км. По данным ремонтных депо объем работ по механической обработке колес так же не сократился. Основными причинами роста частости обточек колесных пар являются выщербины и выщербины с ползунами. При этом у колес повышенной твердости по сравнению с цельнокатаными колесами количество этих дефектов увеличилось на 30 %. Частое восстановление профиля колес обточкой приводит к большим материальным затратам и сокращению срока службы.

Особую актуальность приобретают вопросы исследования интенсивности изнашивания цельнокатаных колес повышенной твердости, повышение контактно-усталостной прочности и износостойкости обода колесных пар грузовых вагонов, которое является необходимым условием для повышения ресурса колес и надежности подвижного состава в целом.

Тема диссертации входит в перечень актуальных проблем научно-технического развития транспорта (Федеральная целевая программа Правительства Российской Федерации «Модернизация транспортной системы (2002-201 Огг.)»).

Целью исследования является снижение интенсивности изнашивания цельнокатаных колес грузовых вагонов путем выбора рационального интервала их твердости.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

5.4 Выводы

1. В ходе проведенных расчетов подтверждена необходимость повышения надежности цельнокатаных колес грузовых вагонов, а также определен необходимый уровень.

2. В результате введения входного контроля качества цельнокатаных колес в условиях ремонтных депо и ВКМ ожидается повышение эффективности работы и снижение затрат на ремонт подвижного состава.

3. Величина чистого дисконтированного дохода для пятилетнего использования системы входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов должна составить 59 031 тыс. руб.

4. Годовой экономический эффект, рассчитанный на примере ВЧД ст. Иланская Красноярской ж.д., составит 9907,4 тыс. руб., а за пять лет эксплуатации 49537,4 тыс. руб.

176

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе анализа работ отечественных и зарубежных ученых установлено, что интенсивный износ цельнокатаного колеса является следствием влияния ряда факторов: физико- механических свойств колесной стали, технологии изготовления и обработки колес, напряженного состояния в месте разрушения и динамических нагрузок. Выделены основные пути продления ресурса цельнокатаного колеса, из которых наиболее перспективным является упрочнение поверхности катания колеса.

2. Проведенный анализ повреждаемости колес повышенной твердости в процессе эксплуатации показал, что количество отцепок грузовых вагонов, связанных с дефектами поверхности катания колесных пар, составляет 80-84 %, из них около 60 % с пробегом до 10 тыс.км., что привело к увеличению частости обточек по выщербинам и выщербинам с ползунами, большим материальным затратам и сокращению срока службы колес.

3. Проведены экспериментальные исследования влияния твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания и ресурс колесной стали, в результате которых установлено следующее:

- размер пятна контакта и максимальные контактные напряжения зависят от твердости материала колеса и нагрузок. При этом увеличение твердости колеса приводит к уменьшению пятна контакта и, следовательно, к разупрочнению поверхности катания, а при увеличении нагрузок на колесо растут максимальные контактные напряжения с превышением пределов текучести и разрушением в виде усталостного выкрашивания,

- влияние твердости и нагрузок на интенсивность изнашивания колесной стали можно описать с помощью математических моделей на основе некомпозиционных планов второго порядка, а также симплекс-решетчатых планов, при анализе которых определяется оптимальное соотношение твердости и максимальных нагрузок, позволяющее снизить интенсивность износа и увеличить ресурс цельнокатаных колес грузовых вагонов.

4. Определены интервалы твердости цельнокатаных колес грузовых вагонов с минимальной интенсивностью изнашивания, а именно: 300-320 НВ и 350-380 НВ, из которых рекомендуется более рациональный интервал 300-320 НВ, в котором механическая обработка колеса не вызывает технологические трудности.

5. Разработана методика входного контроля качества цельнокатаных колес грузовых вагонов в условиях ремонтных депо при заданных границах значений твердости, которая позволяет определять ее несоответствие ГОСТ 10791-2004, способствуя повышению безопасности движения.

6. Ожидаемый дисконтированный доход после пятилетнего использования предложенной технологии входного контроля колес повышенной твердости составит 59 030 тыс. руб.

1. Фридман Я. В. Механические свойства металлов. В двух частях. Часть первая: Деформация и разрушение.-М.: Машиностроение, 1974. 470с.

2. Фридман Я. В. Механические свойства металлов. В двух частях. Часть вторая: механические испытания.-М.: Машиностроение, 1974. 370с.

3. Мешков Ю. Я., Пахаренко Г. А. Структура металла и хрупкость стальных изделий.- Киев.:Наука думка, 1985. 268с.

4. Хоникомб Р. Пластическая деформация.- М.: Мир,1972. 400с.

5. Дель Г. Д. Определение напряжений в пластической области по распределению твердости.- М.: Машиностроение, 1971. 200с.

6. Прохоров Н. Н. Физические процессы в металлах при сварке. Том второй: Внутренние напряжения, деформации и фазовые превращения.- М.: Металлургия, 1976. 600с.

7. Испытание материалов// Справочник/ Под редакцией X. Блюменауэра. М.: Металлургия, 1976г. 445с.

8. Неразрушающий контроль // Справочник / Под редакцией Самойловича Г. С.-М.: Машиностроение, 1976г. 440с.

9. ГОСТ 18353-79. Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов.

10. Ермолов И. Н., Останин Ю. А. Методы и средства неразрушающего контроля. М.: Машиностроение, 1988. 280с.

11. Ноулер JI. и др. Статистические методы контроля качества продукции. М.: Машиностроение, 1989. 96с.

12. Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов.-М.: Транспорт-Трансинфо,1999. 255с.

13. Пилинчук Б. И. Современное состояние техники определения твердости металлов.- М.: ГИС, 1960. 105с.

14. Кирносов В. И. Измерение механических характеристик материалов.- М.: Издательство стандартов, 1968. 240 с.

15. Твердость // Справочник / Под редакцией Иванько А. А.- Киев,1968.125с.

16. Общетехнический справочник/ Е. А. Скороходов, В. П. Законников, А.Б. Пакнис и др., Под общ. Ред. Е.А. Скороходова.- М.: Машиностроение,1990. 496 с.

17. Гудков А. А., Славский Ю. И. Методы определения твердости металлов и сплавов.- М. .'Металлургия, 1982. 168с.

18. Методы и средства неразрушающего контроля качества: Учебное пособие для инженерно- технических специальностей вузов,- М.: Высшая школа, 1988. 368с.

19. Лахтин Ю. М. Металловедение и термическая обработка металлов.-М.: Металлургия, 1984. 360с.

20. Горкунов Э. С., БухваловА. Б., Каганович А. 3. Исследование связей механических и физических характеристик со структурными параметрами непрерывно- литой горячекатанной стали 45// Дефектоскопия. 1996. № 6. С. 61-69.

21. Артемьев Ю. Г. К новой классификации динамических методов контроля твердости // Заводская лаборатория. 1996. №6. С. 57-58.

22. Безлюдько Г. Я., Мужицкий В. О., Крутикова Л. А. Оценка текущего состояния и остаточного ресурса прокатных валков на основе магнитного метода неразрушающего контроля // Дефектоскопия. 2002. №6. С. 3-9.

23. Мишакин В. В., Кажаев В. В., Наумов М. Ю. Совместное использование метода ударного внедрения индентора и метода акустической анизотропии для оценки усталостной поврежденности металла // Дефектоскопия. 2002 .№7. С. 39-45.

24. Дефектоскопия и вибродиагностика. Сборник научных трудов.-М.:НИКИМП,1988. 115с.

25. Апотеев Ю. Г., Кидин И. Н., Штремель М. А. Концентрационнаязависимость механических свойств углеродистого мартенсита.- Физика металлов и металловедение, 1971.Т.31 Выпуск № 5. С. 1343.

26. Лютцау В. Г., Ровинский Б. М. Влияние легирования на релаксацию напряжений в металлах при комнатной температуре // Известия академии наук СССР. Отделение технических наук. 1956. №11. С.97-98.

27. Блохин В. Г., Глудкин О. П., Гуров А. И. Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов.- М.: Радио и связь, 1997. 230с.

28. Сорокин Г.М. Влияние механических свойств сталей на коэффициент Трения // Заводская лаборатория. 1995. №6 С. 52-57.

29. Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков.-М.Машиностроение, 1966. 650с.

30. Краев А. С. Влияние условий работы на интенсивность и механизм износа бандажей.-Волгоград.: Нижне-Волжское книжное издательство, 1964. 45с.

31. ГОСТ 10791-2004. Колесо цельнокатаное.

32. Лысюк В. С. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов.- М.: Транспорт,2002. 215с.

33. Виноградов В. Н. Сорокин Г. М. Износостойкость сталей и сплавов.-М.: Нефть и газ,19994. 415с.

34. Лебедев А. Н. Моделирование в научно-технических исследованиях.-М.: Радио и связь, 1989. 225с.

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

36. Шмыков А. А. Справочник термиста,- М.: Машгиз,1961. 392с.

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

38. Спиридонов А. А. Планирование эксперимента при исследованиитехнологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. 184с.

39. Analysis of rolling contact fatigue helps develop tougher rail steels // Railway Gazette International, November 1999, N2.

40. Johnson. Plastic Flow, Residual Stress and Shakedown in Rolling Contact. Contact Mechanics and Wear of Rail/ Wheel Systems II. Gladwell G.M.L. et al (eds), University of Waterloo Press, 1987,pp 88-97.

41. Morean. Characteristics of wheel/ rail contact. Rail Engineering International, 1992, N3, pp 15-22.

42. Wheel/ Rail Materials and Interaction : North American Heavy Haul Practices// D.H. Stone, K. Sawley, D. Kelly// IHHT' 99 STS- Conference. Session 3. Invited Papers, pp 155-166.

43. Лядский С. H. Износоустойчивость аустенитного чугуна // Вестник машиностроения. 1951. №3. С.30-33.

44. АльшицВ. Г. Сравнительная оценка влияния трущихся материалов и сорта масла на заедание // Вестник машиностроения. №7. 1952.С.45-48.

45. ГОСТ Р 50779.74-99. Статистические методы. Процедуры выборочного контроля и карты контроля по количественному признаку для процента несоответствующих единиц продукции

46. ГОСТ Р ИСО 2859-1-2007. Статические методы. Процедуры выборочного контроля по альтернативному признаку.

47. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия.

48. Конструкция, теория и расчет вагонов // Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Конструирование и расчет вагонов» /И. П. Молчанов, В. В. Зубенко// ОмГУПС. Омск. 2001. 54с.

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

50. О проблеме взаимодействия колеса и рельса/ Певзнер А. 3., Чашин В. А., Захаров Б. В. и др.// Локомотив. 1996. № 10. С. 39-40.

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

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

53. Андреев А. И., Комаров К. Л., Карнущенко Н. И. Износ рельсов и колес подвижного состава // Железнодорожный транспорт. 1997. №7. С. 3136.

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

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

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

57. 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. 730с.

58. Износ деталей подвижного состава / Под ред. Кислика В. А. Труды РИИЖТ. Вып.23.- М.: Трансжелдориздат,1958. 272с.

59. 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.

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

61. 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. 576с.

62. Жуковец И. И. Механические испытания металлов.-М.: Высшая школа,1986. 198с.

63. Приборы для неразрушающего контроля изделий и материалов./ Под ред. Барсукова В. А.-М.: ЦНИИТЭИприборостроения,1974. 55с.

64. Кузьмин Ф. И. Задачи и методы оптимизации показателей надежности. М.: Советское радио,1972. 221с.

65. Поведение стали при циклических нагрузках./ Под ред. Даля В.-М.: Металлургия, 1983. 568с.

66. Журавлев А. Н. Допуски и технические измерения.- М.: Высшая школа, 1981. 255с.

67. Приборы для определения твердости материала, контроля шероховатости поверхностей, шума и вибрации./ Под ред. Соколовой Г. Н.-М.: НИИ информации по тяжелому и транспортному машиностроению, 1977. 60с.

68. Кулаков Н. Н., Загоруйко А. О. Методы оценки повышения надежности технических изделий по технико экономическим показателям.-Новосибирск.: Наука, 1969. 143с.

69. Белоглазова Н. А. Повышение эффективности лубрикации гребня колеса локомотива твердосмазывающим диском: Дисс. . к-та. техн. наук: государственный университет путей сообщения.- Омск, 2005. 176 с.

70. Демьянюк Ф.С. Технологические основы поточно-автоматизированного производства.-М.: Высшая школа, 1969. 700с.

71. Металловедение и термическая обработка стали и чугуна: Справочник/ Под ред. И. Т. Гудцова, М. JI. Бернштейна. -М.: Металлургия, 1956. 1204с.

72. Современные метрологические проблемы физико- технических Измерений / Под ред. Коробова В. К.- М.: Издательство стандартов, 1988. 320с.

73. Ахметзанов М. X. Проблемы контактного взаимодействия колеса и рельса: Актовая речь 01.09.02г.- Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2002г. 24с.

74. Шафрановский А. К. Измерение и непрерывная регистрация силвзаимодействия колесных пар локомотивов с рельсами.- Труды ЦНИИ, Bbin.389.-M.: Транспорт, 1969. 120с.

75. Цикунов А.Е. О контактной прочности колеса и рельса,- Труды БелИИЖТ, вып.80.- Гомель: БелИИЖТ,1970. 100с.

76. Контактно- усталостные повреждения колес грузовых вагонов/ Под общ.ред. С. М. Захарова.- М.: Интекст,2004. 160с.

77. Данилов В. Н. Железнодорожный путь и его взаимодействие с подвижным составом.- М.: Трансжелдориздат,1961. 160с.

78. Ишлинский А. Ю., Ивлев Д. Д. Математическая теория пластичности.-М.:' ФИЗМАТЛИТ,200Э. 704с.

79. Беляев Н. М. Сопротивление материалов.-М.: Наука, 1976. 608с.

80. Дрозд М. С., Матлин М. М., Сидякин Ю. И. Инженерные расчеты упругопластической контактной деформации.- М.: Машиностроение. 1986. 224с.

81. Ткаченко В. П. Кинематическое сопротивление движению рельсовых экипажей.- Луганск.: Издательство Восточноукраинского гос.университета. 1996. 200с.

82. Башков Г. П. Выглаживание восстановленных деталей.-М.: Машиностроение. 1979. 80с.

83. Жуковец И. И. Механические испытания металлов.- М.: Высшая школа. 1986. 199с.

84. Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комбалов В. С. Основы расчетов на трение и износ.- М.: Машиностроение. 1977. 526с.

85. Янке В. М., Эмде Ф. К. Специальные функции.- М.: Наука. 1968. 344с.

86. ЦВ ЦЛ-3429 Инструкция по освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар,1978. 45с.

87. Ларин Т. В. Исследование механического износа, усталостноговыкрашивания, образование выщербин //Сб. науч. Тр. ВНИИЖТа.1977. Вып.581. С.51-68.

88. ПашалокИ. JI., Харитонов В. Б. О возможности повышения износостойкости железнодорожных колес. Вестник ВИИЖТа. №1. С. 32-36.

89. Узлов И. Г. Пути повышения эксплуатационной стойкости железнодорожных колес// Металлургия и горнорудная промышленность. 1985. №2. С. 28-29.

90. Цикунов А. Е. Исследование дефектов ободов железнодорожных колес. Сб. науч.тр.Белжит. 1979.Вып.608. С.20-24.

91. Иванов В. Н. Бабенко Д. Н. Как бороться с износом бандажей паровозов.М.:Машгиз. 1939. 47с.

92. Кислик В. А. Износ углеродистой бандажной стали. М.: Трансжелдориздат. 1938. 141с.

93. Николаев Р. С. Причины поломок деталей подвижного состава и рельсов. М.: Трансжелдориздат. 1954. 196с.

94. Богданов.И.А., ИвановИ.А. Высокопроизводительный ремонт колесных пар \\ Железнодорожный транспорт. 1975. №1.С. 52-55.

95. Повышение стойкости вагонных колес в эксплуатации карбонитридным упрочнением/ JI. М. Школьник, Д. П. Марков и др.// Вестник ВНИИЖТ.1994. №6. С. 40-44.

96. Щапов Н. П. Влияние холодной правки на прочность стальных деталей. М.: Трансжелдориздат, 1953. 250с.

97. Классификация неисправностей вагонных колесных пар и их элементов. М.: Транспорт, 1978. 31с.

98. Жаров И. А. Новые подходы к определению трибологическихпараметров пятен контакта колес и рельсов// Трение и износ. 2000. №6. С. 593-600.

99. Жаров И. А. Проверка адекватности моделей трения и изнашивания на пятнах контакта колес и рельсов// Трение и износ. 2001. №5.С. 487-495.

100. Пашолок И. Л. Повышение твердости колес// Железнодорожный транспорт. 1999. №7.С.41-43.

101. Моделирование процессов контактирования, изнашивания и накопления повреждений в сопряжении колесо-рельс/В. М. Богданов, А. П. Горячев и др.// Трение и износ. 1996. №1. С. 12-26.

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

103. Харрис У., Захаров С. М. и др. Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса. М.: Интекст, 2002. 408с.

104. Лужнов Ю.М. Сцепление колеса с рельсами (природа и закономерностям.: Интекст,2003. 144с.

105. Осенин Ю.И. Прогнозирование и управление фрикционными свойствами трибологической системы «колесо-рельс». Автореф. Дис. . .д-ра техн.наук.-Луганск,1994. 26с.

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

107. Стрелец А. А., Фирсов В. А. Размерные расчеты в задачах оптимизации конструкторско-технологических решений.- М.: Машиностроение, 1998. 120с.

108. Теоретические основы планирования экспериментальных исследований/ Под ред. Г.К. Круга. М.МЭИ, 1973.122с.

109. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиций на железнодорожном транспорте/ МИ ИТ, ВНИИЖТ- М.: Благотворительный фонд развития гуманитарных и технических знаний «Слово», 1997. 52с.

110. Иванов И. А. Технико- экономическая оценка использования ресурса железнодорожных колес// Конструкторско- технологическое обеспечение надежности подвижного состава: Сб.науч.тр. СПГУПС. 1994. С. 30-33

111. Зедгинидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. М.: Наука, 1976. 390с.

112. Дунаев П. Ф. Размерные цепи. М.: Машгиз, 1957. 288с.

113. Васильев Н. Г. Оптимизация технологии восстановления деталей подвижного состава: Автореферат дисс. . докт.техн.наук// ОмГАПС. Омск, 1995. 40с.

114. Дэниел К. Применение статистики в промышленном эксперименте. М.: Мир, 1979. 292с.

115. Справочник технолога- машиностроителя. Ч.2./ Под ред. А. Н. Малова.-М.: Машиностроение, 1973. 568с.

116. Демидов В. П., Марон И. А. Основы вычислительной техники.- М.: Наука, 1970. 664с.

117. Беккерт М., Клемм X. Справочник по металлографическому травлению.- М.: Машгиз, 1979. 334с.

118. Венецкий Н. Г., Венецкая В. И. Основные математикостатистические понятия и формулы в экономическом анализе.-М.: Наука, 1979. 446с.

119. Степнов М. Н. Статистическая обработка результатов механических испытаний.- М.: Машиностроение, 1972. 232с.

120. Школьник Л. М., Сунгуров А. С. Прогнозирование предела выносливости и циклической несущей способности цельнокатаных колес// Вестник ВНИИЖТа. 1986. №2. С. 35-39.

121. Сосновский Л. А., Сенько В. И. Проблема колесо- рельс с позиции трибофатики// Железнодорожный транспорт. 2007. №1. С. 38-44.

122. Урушев С. В. Разработка ресурсосберегающих технологий ремонта колес железнодорожного подвижного состава: Дисс. . док-pa. техн. наук: Петербургский государственный университет путей сообщения.- Санкт-Петербург, 2000. 451 с.

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

124. Омарбеков А. К. Повышение использования ресурса бандажей колесных пар электровозов, приписанных к локомотивным депо Целинной железной дороги: Автореферат дисс. . канд.техн.наук// МИИЖТ,- Москва ,1993.23с.

125. Горячева И. Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001.480с.

126. Вагоны/JI. А. Шадура, И. И. Челноков, JI. Н.Никольский и др.; Под ред. JI. А.Шадура.М.-.Транспорт, 1980. 439с.

127. Нормы для расчета и проектирования новых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм/ВНИИВ-ВНИИЖТ.М.,1983. 260с.

128. Расчет вагонов на прочность/ Под редакцией JI. А. Шадура. М.:Машиностроение,1971. 432с.

129. ГОСТ Р 50779.11-2000. Статистические методы. Статическое управление качеством. Термины и определения.

130. Иванов И. А., Урушев С. В., Ситаж М., Будюкин А. М. Повышение работоспособности колес рельсового транспорта при ремонте технологическими методами. СПб.: ПГУПС, 1995. 124с.