автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Повышение эксплуатационных свойств рельсов в пути на основе разработки комбинированного технологического процесса шлифования с использованием высокоэнергетического воздействия

На правах рукописи

ЩЕЛОКОВ СЕРГЕЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ РЕЛЬСОВ В ПУТИ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКИ КОМБИНИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Специальность 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск 2005

Работа выполнена в Сибирском государственном университете путей сообщения (СГУПС)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Шаламов Владимир Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Султан-Заде Назим Музаффарович кандидат технических наук, профессор Коноводов Виталий Васильевич

Ведущая организация: Восточно-Сибирская железная дорога -

филиал открытого акционерного общества «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД»)

Защита состоится «]_8» ноября 2005 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета Д.218.012.05 при Сибирском государственном университете путей сообщения (СГУПС) по адресу: 630049, Новосибирск - 49, ул. Д. Ковальчук, 191, (383) 228-74-55, 225-96-08.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС).

Отзывы на автореферат в двух чюемппярах, заверенные печатью, просим направлять по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан «17» октября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, проф.

244С ~7О4

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Для сети железных дорог, где преобладает грузовое движение, свойственно наличие высокона1руженных участков, которые характеризуются, в основном, дефектами контактно-усталостной группы в прямых, пробоксовинами и ползунами на затяжных подъемах и спусках, боковым износом в кривых.

На сегодняшний день для придания профилю головки рельса нужной геометрии (ремонтный профиль) и удаления контактно-усталостных дефектов с поверхности катания используется технология шлифования рельсов в пути фирмы «Брепо». Ограниченные возможности данной технологии, в частности, отсутствие гибкой системы назначения параметров процесса шлифования для участков пути с различными эксплуатационными характеристиками, не всегда приводят к положительному результату. Так, удаление поверхностного слоя металла головки рельса, содержащего дефекты контактно-усталостной группы, приводит к снижению твердости поверхности катания, главным образом за счет высоких температур в зоне резания. В кривых малого радиуса шлифование проводят только на ненагруженном рельсе. Упорный рельс не подвергается механической обработке, по причине повышенного естественного износа в процессе эксплуатации.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о необходимости совершенствования существующей технологии шлифования рельсов в пути, позволяющей не только удалять дефектный слой, но и обеспечивать повышенную износостойкость рельсов на высоконагруженных участках железной дороги. Таким образом, разработка технологии шлифования рельсов в пути, обеспечивающей повышенные эксплуатационные свойства в формируемом слое, является первоочередной и актуальной задачей для путевого комплекса отрасли.

Г-ОС с

Б'-) Г

¿лая

Цель и задачи исследования

Целью данной работы является: совершенствование технологического процесса шлифования рельсов на основе управления термонапряженным состоянием поверхностного слоя и разработка новой технологии с применением высокоэнергетического нагрева, позволяющие формировать поверхность катания головки рельса с повышенной эксплуатационной стойкостью.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать динамику износа и дефектообразования на высоконагруженных участках пути, а также параметры технологического процесса при их ремонте шлифованием.

2. Определить уровень термического воздействия при различных режимах шлифования и их влияние на формирование физико-механических свойств поверхностного слоя головки рельса.

3. Разработать математическую модель расчета режимов шлифования на основе управления термонапряженным состоянием поверхностного слоя головки рельса.

4. Исследовать возможность применения высокоэнергетического воздействия в технологическом процессе шлифования рельсов в пути.

5. Разработать метод физического моделирования контактного взаимодействия колеса с рельсом с целью оценки эффективности используемых и разрабатываемых технологий шлифования рельсов в пути.

6. Разработать комбинированный технологический процесс ремонта рельсов в пути, позволяющий повысить их эксплуатационную стойкость.

7. Разработать рекомендации по практическому применению полученных результатов.

Научная новизна работы

1. Экспериментально установлены закономерности, определяющие влияние режимов обработки (частоты вращения шлифовального круга, подачи (скорости поезда) и глубины резания) в процессе шлифования рельсов в пути на температуру в зоне резания и ее влияние на формирование физико-механических свойств поверхности головки рельса.

2. Разработана математическая модель расчета режимов шлифования на основе управления термонапряженным состоянием поверхностного слоя головки рельса.

3. Предложен новый технологический процесс комбинированной обработки рельсов, основанный на совмещении шлифования и высокоэнергетического воздействия на поверхность головки рельса в пути.

Практическая ценность

Разработан и прошел промышленную апробацию комбинированный технологический процесс шлифования рельсов в пути, обеспечивающий существенное повышение эксплуатационной стойкости рельсов в пути за счет формирования поверхностного слоя с повышенной износостойкостью.

Внедрение предложенных рекомендаций позволяет:

- продлить эксплуатационный ресурс рельсов на 35 % от нормативного;

- получить экономический эффект 64,1 тыс. р./(кмтод) за счет продления эксплуатационного ресурса рельса в пути.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Результаты экспериментальных исследований взаимосвязи режимов шлифования рельсов в пути с уровнем температуры в поверхностном слое головки рельса.

2. Результаты экспериментальных исследований по определению характера распространения температуры в поверхностном слое головки рельса и ее влияние на величину остаточных напряжений в поверхностном слое.

3. Результаты экспериментальных исследований влияния комбинированной обработки рельсов в пути на увеличение эксплуатационного

ресурса рельсов за счет повышения износостойкости поверхности катания головки рельсов.

4. Методика и алгоритм расчета оптимальных режимов шлифования рельсов в пути на основе обеспечения повышенной износостойкости поверхности катания головки рельса.

5. Практические рекомендации по назначению параметров комбинированного технологического процесса шлифования рельсов в пути, обеспечивающих повышенный уровень эксплуатационных свойств рельсов.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на: региональной, научно-практической конференции «Вузы Сибири и Дальнего Востока - Транссибу» (г. Новосибирск, 2002 г.); 43-й Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» (г. Хабаровск, 2003 г.); международной научно-технической конференции, посвященной памяти д-ра техн. наук, проф. Рыжова Э.В. «Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение» (г. Брянск, 2003 г.); международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин» (г. Москва, 2003 г.); международной научно-практической конференции «Наука, техника и высшее образование: проблемы и тенденции развития» (г. Ростов-на-Дону, 2004 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии НМТ-2004» (г. Москва, 2004 г.); Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» (г. Новосибирск, 2004 г.); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте» (г. Красноярск, 2005 г.); XV международной научно-технической конференции «Проблемы развития рельсового транспорта» (г. Луганск, 2005 г.); объединенных научных семинарах кафедры «Технология

транспортного машиностроения и эксплуатация машин» и НИЛ «Технология транспортного машиностроения и ремонт подвижного состава» (2002-2005 гг.).

Публикации

Основные результаты диссертационной работы изложены в статьях сборников научных трудов, материалах и тезисах научно-практических конференций. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и общих выводов по работе, списка литературы, включающего 154 наименования, и приложения на 7 страницах. Общий объем работы составляет 130 страниц машинописного текста. Диссертация содержит 36 иллюстраций, 9 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, дается краткий анализ состояния проблемы.

В первой главе представлен анализ выхода остродефектных рельсов, который показал, что одним из дефектов, по которым производится изъятие рельсов, является боковой износ рельса. Было также указано на то, что с ежегодным увеличением объемов работ рельсошлифовального поезда, внедрением результатов научно-исследовательских и конструкторских разработок в области рельсошлифования, а также с использованием многих других современных технологий в области лубрикации, термообработки и т.д. количество рельсов с повышенным боковым износом не изменяется.

Вопросами рельсошлифования занимались и внесли значительный вклад ученые: Порошин В.Л., Альбрехт В.Г., Функе X., Коган Ю.Л., Крысанов Л.Г., Аксенов В.А., Евсеев Д.Г., Суслов А.Г., Шаламов В.А.

Теоретические основы управления эксплуатационными свойствами при шлифовании и результаты практических исследований заложены в трудах Аксенова В.А., Евсеева Д.Г., Албагачиева А.Ю., Безязычного В.Ф., Маталина

A.A., Мещерякова P.K., Резникова А.Н., Рыкалина H.H., Суслова А.Г., Сипайлова В.А., Султан-Заде Н.М., Ящерицына П.И. и других ученых.

Анализ имеющихся в литературе экспериментальных и теоретических исследований по проблеме влияния шлифования на эксплуатационные свойства поверхностного слоя изделия показал, что в большинстве из них решаются задачи, связанные с обеспечением шероховатости и микротвердости поверхностного слоя. В работах, указывается на то, что при определенных знаниях параметров теплового процесса, протекающего в процессе шлифования в области контакта инструмента с изделием, и влиянии температуры на поверхностный слой материала изделия можно говорить об управлении термонапряженным состоянием поверхностного слоя изделия, а значит о его качестве. Однако разработанные ранее методики, алгоритмы и математические модели расчета режимов резания на основе определения температуры в зоне резания не могут быть использованы в полной мере для определения параметров шлифования рельсов в пути из-за нестандартного способа механической обработки, оборудования, инструмента и т.д., используемых при ремонте рельсов в пути рельсошлифовальными поездами типа РШП-48.

После проведенного анализа упрочняющих технологий было сделано предположение, что одним из перспективных направлений повышения износостойкости рельсов в пути может являться разработка упрочняющей термической технологии, основанной на совмещении технологического процесса механической обработки, в частности, шлифования рельсов в пути и высокоэнергетического воздействия на поверхностный слой головки рельса. Данная гипотеза определила направление исследований и характер данной работы. Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе представлены результаты экспериментальных исследований взаимосвязи режимов шлифования с температурой в зоне резания и определения характера распределения температуры от поверхности по глубине.

Управление физико-механическими свойствами шлифованной поверхности в значительной мере сводится к установлению связей температуры в зоне резания с параметрами процесса шлифования. Для выявления этих связей был проведен ряд лабораторных экспериментов.

Для проведения экспериментов использовались плоские образцы из рельсовой стали с твердостью, соответствующей твердости объемно-закаленного рельса. Шлифование образцов проводилось на специальной установке, выполненной на базе токарно-винторезного станка, при этом шлифовальный круг закреплялся в шпинделе станка, а обрабатываемые образцы - в резцедержателе. Глубина резания устанавливалась при помощи продольного перемещения суппорта, а процесс резания осуществлялся путем вращения шлифовального круга и автоматической поперечной подачи, что обеспечивало моделирование процесса плоского шлифования торцом круга, характерного для рельсошлифования (рис.1).

Рис. 1. Общий вид установки для исследования режимов плоского шлифования торцом круга: 1 - шпиндель; 2 - шлифовальный круг; 3 - образец; 4 - резцедержатель; 5 - суппорт Для регистрации температуры в зоне резания и на различной глубине от

поверхности была разработана специальная схема закладывания хромель-

алюмелевых термопар (рис. 2). При данной схеме образец представлен в виде

двух прямоугольных пластин, между которыми уложен тонкий изоляционный

слой, обеспечивающий скрепление пластин и электроизоляцию термопар от материала образца. Выводы термопар подключались к регистрирующему блоку измерителя температуры «Термодат 26К2/12УВ/ЗР/485/128кб/24В». Представленный измеритель температуры позволил отследить динамику изменения температуры в каждой точке по глубине поверхностного слоя. Термопары при данной схеме расположены так, что первая термопара закладывалась на расстоянии от поверхности, равном глубине резания в данном эксперименте, что обеспечивало регистрацию температуры в зоне резания. Остальные термопары закладывались на таком расстоянии от первой, чтобы обеспечить замер температуры на разной глубине от поверхности.

25 мы

Рис. 2. Схема закладывания термопар в образец: 1 - термопары; 2 - образец; 3 - изоляционный слой 1- глубина резания

На рис. 3 представлена зависимость температуры в зоне резания от глубины и скорости резания при постоянной зернистости абразивного 1

инструмента, равной 125 (размер зерна 1,25 мм). Повышение значения глубины резания увеличивает температуру в зоне резания. Положение кривой на графике зависит от скорости резания, с увеличением которой также происходит повышение температуры в зоне резания. Так, при изменении глубины резания в диапазоне 0,1... 1 мм при скорости резания У=5,6 м/с температура в зоне

резания повышается от 290 °С при 1=0,1 мм до 380 °С при мм; при 7=11,6 м/с температура повышается от 320 °С при 1=0,1 мм до 390 °С при мм; при 7=14,8 м/с температура повышается от 340 °С при £=0,1 мм до 450 °С при 1=1мм.

3 е- 500

к 450

5 400

X § 350

8 а 300

о X 250

о О 200

в 150

& 100

а. ю 50

3 0

Я

- \Л=14,8 м/с ■У=11,6 м/с -У=5,6 м/с

4=

0.2

0,4 0,6 0,8 глубина резания, Ь мм

1.2

Рис. 3. Влияние глубины и скорости резания на температуру в зоне резания

'Для определения влияния зернистости абразивного инструмента на температуру в зоне резания, в данном эксперименте, были применены шлифовальные круги, которые используются при шлифовании рельсов в пути, т.е. с размером зерна 1...1,25 мм. Анализ результатов показал, что изменение зернистости инструмента в указанном диапазоне оказывает незначительное влияние на температуру в зоне резания (рис. 4).

9 550 е-

(-" 500

Я 450 &

§ 400

0 п ю

1 350 §• 300

С

2

о

•* 250

зернистость 125 ■

-зернистость 100

0,2 0,4 0,6 0,8 Шубина резания, Ъ мм

1,2

Рис. 4. Влияние глубины резания и зернистости абразивного инструмента на температуру в зоне резания

Проведенный эксперимент позволил определить, что распределение температуры по глубине поверхностного слоя на различных режимах шлифования имеет идентичную форму (рис; 5), а расположение кривой на координатной плоскости зависит только от температуры в зоне резания.

Рис. 5. Распределение температуры от поверхности по глубине в зависимости от режимов шлифования

Проведенные исследования позволили сформировать математическую модель для определения режимов плоского шлифования торцом круга, при которых будет обеспечиваться значение заданной температуры в зоне резания и по глубине от поверхности. Так как при рельсошлифовании каждый из параметров технологического процесса (частота вращения шлифовального круга, подача (скорость поезда), глубина резания) оказывают достаточное влияние на температуру в зоне резания, то при формировании математической модели скорость резания, используемая в эксперименте, была разложена на составляющие - частоту вращения круга и подачу.

0,862 0,289

Т--О0,152 > (Й=0), (1)

Г1=-65,72 + 0,81-Г -370-/2, (при А<=о,5мм), (2) Г*=-71,78 +0,49-Г -15,75-/г, (при й>о,5 мм), (3)

где Т - температура в зоне резания, °С;

п - частота вращения шлифовального круга, об/мин;

5 - подача (рабочая скорость поезда), км/ч;

t - глубина резания, мм;

7), - температура на глубине А, °С;

И - глубина от обрабатываемой поверхности, мм.

Для определения температуры на глубине от поверхности используются две зависимости 2 и 3. По формуле 2 определяется распределение температуры по глубине до 0,5 мм; для определения температуры по глубине 0,5...3 мм применяется формула 3.

В рамках данного эксперимента проводилось измерение микротвердости поверхностного слоя образцов, обработанных на различных режимах шлифования (рис. б).

Рис. 6. Изменение микротвердости поверхностного слоя в зависимости от режимов шлифования

Установлено, что совокупность параметров процесса шлифования, способствующая снижению температуры в зоне резания, влечет повышение степени упрочнения или оставляет без значительных изменений, и, наоборот, факторы, повышающие температуру резания, приводят к разупрочнению поверхностного слоя. Верхний предел температуры в зоне резания, до которого не происходит разупрочнение поверхностного слоя, составляет 350 - 360 °С.

После установления закона распределения температуры по глубине от поверхности были рассчитаны температурные остаточные напряжения, возникающие после шлифования. Для этого была использована математическая модель расчета остаточных напряжений после шлифования, предложенная д.т.н. Албагачиевым А.Ю. Распределение температурных остаточных напряжений после шлифования на различных режимах представлено на рис. 7.

глубина от поверхности, И, мм

Рис. 7. Распределение температурных остаточных напряжений при различных температурах в зоне резания

На основе полученных результатов можно сделать вывод, что для обеспечения упрочненного поверхностного слоя и получения благоприятного уровня температурных остаточных напряжений необходимо уже на этапе расчета и выбора параметров процесса шлифования сопоставлять последние с

физико-механическими свойствами получаемого поверхностного слоя головки рельса.

Третья глава посвящена исследованиям влияния высокочастотного индукционного нагрева на поверхностный слой головки рельса. Проверена гипотеза о возможности создания повышенной износостойкости головки рельса в результате комбинированной обработки. В ходе исследований была проведена экспериментальная оценка влияния методов обработки рельсов на износ в процессе эксплуатации.

Для исследования износостойкости рельсов после различных видов обработки была разработана методика и создана экспериментальная установка для физического моделирования контактного взаимодействия колеса с рельсом, которая позволила проводить испытания металлов методом обкатки по схеме трение-качения и трение-качения с проскальзыванием. Схема нагружающего устройства приведена на рис. 8. Инденторы данной установки имеют форму двух видов: с цилиндрической и конической поверхностью контактирования (рис. 8, б).

а) р2 б)

индентор с конической поверхность») ч контактирования

0брВЭ8Ц

индентор с цилиндрической поверхностью контактирования

Рис. 8. Схема нагружающего устройства испытательной установки на износостойкость: 1 - индентор; 2 - образец; 3 - элемент конструкции для обеспечения равномерного прижатия инденторов к образцу с рычагом нагружения; 4 - тормозное устройство

На инденторе с конической поверхностью контактирования имеется тормозное устройство, которое позволяет реализовать испытание по схеме

трение-качения с проскальзыванием, что соответствует реальным условиям эксплуатации рельса в кривой. В процессе эксперимента площадь контакта образца с индентором и нагрузку от инденторов на образец устанавливали пропорционально реальным значениям площади контакта колеса с рельсом и нагрузке от подвижного состава на рельс. Это позволило при оценке результатов перевести циклы нагружения в пропущенный тоннаж (млн т брутто).

Для проведения испытаний использовались цилиндрические образцы, изготовленные из рельсовой стали М76 и инденторы, изготовленные из стали 55. В последующем перед испытаниями образцы делились на три группы и подвергались различной обработке: первая группа - объемному закаливанию до твердости, соответствующей новому рельсу; вторая группа - объемному закаливанию и шлифованию (температура в зоне резания 350 - 360 °С); третья группа - объемному закаливанию, шлифованию и обработке ТВЧ.

Влияние различных методов обработки образцов на его эксплуатационную стойкость (износостойкость) приведено на рис. 9.

4,5 г

и

(9 4 - —

§ 3,5 -м

2. з -

ю

О 2,5 —

0 '

° о

1 2 - —

| о* \ о

о

г-——- 1------1-----1--I---1

0 20 40 60 80 100

пропущенный тоннаж, млн т брутто

Рис. 9. Кинетика изнашивания образца после различных методов обработки

- объемное закаливание

-о- объемное закаливание +

шлифование —л— объемное закаливание + шлифование + тач

количество циклов нагружения, N хЮ

Анализ результатов испытаний показал, что износостойкость поверхностного слоя рельса, полученная в результате комбинированной обработки, выше износостойкости поверхностного слоя, полученного после шлифования. Износ поверхностного слоя, полученного после комбинированной обработки, составил 0,021 г/млн т брутто, что в 1,52 раза меньше износа поверхностного слоя, полученного после шлифования и в 2 раза меньше износа поверхностного слоя объемно закаленного рельса. Полученные данные также подтверждают необходимость шлифования новых рельсов после укладки их в путь.

В четвертой главе рассмотрена возможность применения полученных результатов в виде нового комбинированного технологического процесса шлифования рельсов в пути, а также проведена оценка экономической эффективности предложенных решений.

Структура и содержание предлагаемого комбинированного технологического процесса предусматривает расчет и назначение режимов шлифования рельсов на основе условий их эксплуатации и обеспечения повышенных эксплуатационных свойств. Разработанный технологический процесс предусматривает разделение рельсов по условию эксплуатации на характерные участки: прямой участок пути, прямой участок с затяжным подъемом или спуском, кривые различных радиусов. Для прямых участков пути предусматривается расчет режимов шлифования на основе обеспечения повышенной усталостной прочности, трещиностойкости и износостойкости рельсов. В кривых предлагается использовать высокоэнергетическое воздействие для создания поверхностного слоя головки рельса с повышенной износостойкостью.

Для реализации на практике предложенных рекомендаций было разработано программное обеспечение на базе расчетно-аналитической системы автоматизации технологического процесса шлифования рельсов в пути. В основу расчетной системы положена методика расчета оптимальных режимов шлифования рельсов в пути на основе обеспечения прогнозируемых

параметров качества обработанной поверхности. Результаты проведенных исследований позволили расширить существующий алгоритм расчета параметров технологического процесса, основанного на получении после механической обработки заданных шероховатости и микротвердости поверхностного слоя, дополнительным расчетом, основанным на обеспечении допустимого уровня температурных воздействий при резании.

На рис. 10 приведен алгоритм расчета параметров процесса шлифования на основе обеспечения допустимой температуры в зоне резания.

Рис. 10. Алгоритм расчета оптимальных режимов шлифования рельсов в пути на основе обеспечения допустимой температуры в зоне резания

Для применения расчетно-аналитической системы автоматизации технологического процесса шлифования рельсов в пути был сконструирован и изготовлен контрольно-измерительный прибор (патент 1Ш 39699 Ш), позволяющий проводить измерения геометрического профиля головки рельса с высокой точностью, что позволяет подобрать нужный ремонтный профиль и определить величину слоя металла, подлежащего удалению.

Применение предложенных рекомендаций позволит продлить эксплуатационный ресурс рельсов на 35 %.

На основе разработанных рекомендаций был определен экономический эффект от использования предложенных решений. Расчеты показали, что шлифование рельсов в пути с использованием рельсошлифовального поезда РШП-48 и применением предложенных рекомендаций позволит получить годовой экономический эффект, равный 64,1 тыс. р./(км-год).

Результаты диссертационных исследований прошли промышленные испытания на полигоне Западно-Сибирской железной дорош - филиала ОАО «Российские железные дороги», используются в учебном процессе и переданы для практического применения на Восточно-Сибирскую железную дорогу -филиал ОАО «Российские железные дороги».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Определено влияние параметров технологического процесса шлифования торцом круга на температуру в зоне резания. Установлено, что при постоянных частоте вращения круга и подаче (скорости поезда) с увеличением глубины резания температура в поверхностном слое повышается, а с увеличением подачи (скорости поезда) при постоянных глубине резания и частоте вращения круга значения температур уменьшаются. При изменении глубины резания в диапазоне от 0,05 мм до 0,25 мм при частоте вращения 1фуга 3500 об/мин и скорости поезда 5 км/ч температура в зоне резания изменяется в диапазоне от 350 до 600 °С,

а при частоте вращения 3500 об/мин, глубине резания 0,1 мм и изменении скорости поезда в диапазоне от 4 до 8 км/ч температура изменяется в диапазоне от 470 до 420 °С.

2. Экспериментально определен характер распределения температуры по глубине от поверхности рельса при шлифовании. Основное концентрирование тепла происходит на глубине 0,4-0,5 мм от обрабатываемой поверхности. Далее по глубине происходит монотонное снижение температуры.

3. Установлено, что совокупность параметров процесса шлифования, способствующая снижению температуры в зоне резания, влечет повышение степени упрочнения. Так, при частоте вращения круга 3500 об/мин, скорости поезда 8 км/ч и глубине резания 0,05 мм микротвердость на поверхности повысилась на 130 МПа. Факторы, повышающие температуру резания, приводят к разупрочнению поверхностного слоя. Так, при частоте вращения круга 3500 об/мин, скорости поезда 5 км/ч и глубине резания 0,1 мм микротвердость на поверхности снизилась на 160 МПа. Верхний предел температуры в зоне резания, до которого не происходит разупрочнение поверхностного слоя, составляет 350 - 360 °С.

4. Разработана математическая модель расчета режимов шлифования на основе управления термонапряженным состоянием поверхностного слоя головки рельса. Применение данной математической модели при расчете режимов позволяет выполнять шлифование рельсов в пути с обеспечением повышенных эксплуатационных свойств.

5. Разработана методика моделирования контактного взаимодействия колеса с рельсом, позволяющая определять износостойкость головки рельса после различных видов механического, термического и высокоэнергетического воздействий.

6. Исследована закономерность формирования поверхностного слоя головки рельса при комбинированной обработке с использованием

высокочастотного индукционного нагрева. Установлено, что при воздействии ТВЧ на поверхность рельса при естественном охлаждении на воздухе формируется поверхностный слой преимущественно с тросто-мартенситной структурой.

7. Разработан комбинированный технологический процесс шлифования рельсов в пути с использованием высокоэнергетического воздействия. Применение индукционного нагрева в кривых участках пути или на прямых участках с повышенным износом позволяет уменьшить величину износа и тем самым продлить эксплуатационный ресурс рельса. Износ поверхностного слоя головки рельса, полученного после комбинированной обработки, составил 0,021 г/млн т брутто, что в 1,52 раза меньше износа поверхностного слоя, полученного после шлифования и в 2 раза меньше износа поверхностного слоя объемно закаленного рельса.

8. Проведена сравнительная оценка эффективности предложенных решений по назначению режимов шлифования рельсов в пути. Показано, что применение предложенных рекомендаций позволит уменьшить количество изъятий остродефектных рельсов по дефектам IV группы на 35 % за счет продления эксплуатационного ресурса рельса. Экономический эффект от применения разработанной технологии составляет 64,1 тыс. рубУкм год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Аксенов В.А., Тихомирова Л.Б., Шаламов В.А., Турутин Б.Б., Ильиных A.C., Щелоков C.B. Испытания металлов на износостойкость и контактную усталость // Мат-лы регион, науч.-практич. конф. «Вузы Сибири и Дальнего Востока-Транссибу». Новосибирск: Изд-во. СГУПСа, 2002. С. 285-295.

2. Аксенов В.А., Шаламов В.А., Юркова Е.О., Щелоков C.B. Автоматизация технологического процесса шлифования рельсов

рельсошлифовальными поездами // Мат-лы регион, науч.-практич. конф. «Вузы Сибири и Дальнего Востока - Транссибу». Новосибирск: Изд-во. СГУПСа, 2002. С. 184-185.

3. Аксенов В.А., Шаламов В.А., Щелоков C.B., Ильиных A.C., Райт В.В., Чаплыгин А.Б. Шлифование - эффективный способ восстановления железнодорожных рельсов // Теория, технология и оборудование для производства абразивного инструмента: Сб. науч. тр. Челябинск, 2003. С. 85-89.

4. Аксенов В.А., Шаламов В.А., Щелоков C.B. Расчётно-аналитическая программа для автоматизации технологического процесса шлифования рельсов в пути // Труды 43-й Всероссийской науч.-практич. конф. ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности». Хабаровск, 2003. С. 228-232.

5. Аксенов В.А., Тихомирова Л.Б., Шаламов В.А., Турутин Б.Б., Ильиных A.C., Щелоков Комплекс установок для испытания образцов на контактную усталость // Контактная жесткость. Износостойкость. Технологическое обеспечение: Сб. тр. междунар. науч.-технич. конф., посвященной памяти д-ра техн. наук, профессора Рыжова Э.В. Брянск, 2003. С. 31-33.

6. Аксенов В.А., Тихомирова Л.Б., Шаламов В.А., Щелоков C.B. Испытания металлов на износостойкость и контактную усталость методом обкатки // Сб. тр. междунар. науч.-технич. конф. «Актуальные проблемы надежности технологических, энергетических и транспортных машин». Москва, 2003. С. 21-24.

7. Аксенов В.А., Тихомирова Л.Б., Шаламов В.А., Ильиных A.C., Щелоков C.B. Испытательный комплекс по оценке конструктивной прочности деталей подвижного состава // Мат-лы науч.-практич. конф. «Наука, техника и высшее образование: проблемы и тенденции развития». Ростов н/Д, 2004. С. 30-38.

8. Шаламов В.А., Турутин Б.Б., Ильиных A.C., Щелоков C.B. Современные методы восстановления служебных свойств рельсов в пути // Тез.

докладов Всероссийской науч.-технич. конф. «Новые материалы и техножч ии НМТ-2004». М„ 2004. С. 37-38.

9. Щелоков C.B., Ильиных A.C. САПР технологического процесса шлифования рельсов в пути // Мат-лы Всероссийской науч. конф. мштдыч ученых. Новосибирск, 2004. С. 34-35.

10. Патент на полезную модель RU 39699 U1 G01 В 5/008 Устройспю для измерения геометрических параметров головки рельса II Аксенов ИЛ, Шаламов В.А., Юркова Е.О., Шаламова O.A., Ильиных A.C., Щелоков СИ М., 2004.

11. Шаламов В.А., Щелоков C.B., Ильиных A.C. Возможности управления физико-механическим состоянием поверхности головки рельса после механической обработки // Мат-лы всероссийской науч.чехнич. конф. с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте». Красноярск, 2005. С. 292-297.

12. Шаламов В.А., Щелоков C.B., Пименов И.Я. Мониторинг эксплуатационных свойств рельсов на основе современных технологий и технических средств // Сборник трудов XV международной науч.-технич. конф. «Проблемы развития рельсового транспорта». Часть 2. Луганск, 2005. С. 223227.

Щелоков Сергей Вячеславович

РНБ Русский фонд

2007-4 10835

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОН

В ПУТИ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТКА__

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

t

Подписано в печать 15.10.2005 Объем 1,5 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1473

Отпечатано с готового оригинал-макета в издательстве СГУПСа 630049, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191 Тел.: (383) 228-73-81. E-mail: press@stu.ru

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ * СВОЙСТВ РЕЛЬСА ПРИ ЕГО ОБРАБОТКЕ ШЛИФОВАНИЕМ

1.1. Динамика дефектообразования и износа рельсов при различных условиях эксплуатации.

1.2. Технология шлифования рельсов в пути как метод повышения их эксплуатационных свойств.

1.3. Влияние шлифования на эксплуатационные свойства изделия.

1.3.1. Формирование поверхностного слоя металла в процессе шлифования.

1.3.2. Влияние шлифования на износостойкость поверхностного слоя.

1.4. Анализ эффективности и области использования упрочняющих технологий на основе высокоэнергетического воздействия.

Выводы по главе. Цели и задачи исследований.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ШЛИФОВАНИИ НА СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ

2.1. Особенности теплового баланса при плоском торцовом шлифовании.

2.1.1. Схема теплообразования.

2.1.2. Тепловые дефекты шлифуемой поверхности.

2.2. Определение температуры в зоне шлифования.

2.2.1. Анализ существующих методов измерения температуры.

2.2.2. Описание принятых. метода и схемы измерения температуры.

2.3. Влияние условий процесса шлифования на основные параметры теплового процесса в поверхностном слое.

2.3.1. Исследование режимов шлифования в лабораторных условиях.

2.3.2. Оценка результатов исследований.

2.3.3. Влияние теплового процесса на физико-механические свойства поверхностного слоя головки рельса.

2.4. Формирование математической модели расчета режимов шлифования на основе управления термонапряженным состоянием поверхностного слоя головки рельса.

Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЙ РЕСУРС РЕЛЬСА

3.1. Формирование свойств поверхностного слоя в процессе высокочастотного индукционного нагрева после шлифования.

3.2. Определение износостойкости изделия.

3.2.1. Описание установки.

3.2.2. Методика проведения испытаний и оценка результатов.

3.2.3. Порядок проведения испытаний.

3.3. Оценка результатов комбинированного воздействия.

3.3.1. Металлографический анализ.

3.3.2. Определение износостойкости рельса после комбинированной обработки.

Выводы по главе.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Система автоматизированного проектирования технологического процесса шлифования рельсов в пути.

Общий набор проблем, связанных с взаимодействием колеса и рельса в целом известен, но разнообразие условий работы и экономические возможности дорог приводят к тому, что первоочередными оказываются разные проблемы.

Для железных дорог, работающих в условиях тяжеловесного движения, когда осевая нагрузка составляет более 25 т, и в регулярном обращении находятся поезда массой более 5000 т, проблемами в настоящее время являются:

-контактно-усталостные повреждения колес и рельсов, включая термомеханические повреждения; -боковой и волнообразный износ рельсов; -образование проката колес корытообразной формы; -пластическое течение рабочих поверхностей колеса и рельса; -сходы из-за вползания колеса на рельс.

Решающую роль в повышении износа в зоне контакта колесо-рельс играют следующие основные причины:

-рост вертикальной и, особенно, горизонтальной жесткости пути (внедрение мощных рельсов тяжелых типов, железобетонных шпал и жестких скреплений);

-изменение профиля головки рельсов, в результате чего нарушено его согласование с объединенным профилем колес подвижного состава; -сужение колеи;

-замена на подвижном составе буксовых подшипников скольжения на роликовые;

-осуществление электрического торможения с головы состава, что сопровождается движением вагонов в принудительно перекошенном состоянии;

-увеличение веса поездов и продольных нагрузок в составе, способствующих установке вагонов в «елочку», с постоянным набеганием колес на рельсы и возникновением дополнительных сил трения и боковых сил; -применение термоупрочненных сталей;

-изменения конструкции тележки грузового вагона и допусков её эксплуатации.

Обеспечение устойчивого взаимодействия колеса и рельса требует учета взаимозависимости всех отдельных факторов, а также их влияния на эффективность работы железнодорожного транспорта. Существенные изменения в причинах повреждений колес подвижного состава и рельсов делают необходимым развитие программы «колесо-рельс» с включением в неё всех аспектов взаимодействия в этой сложной трибодинамической системе, учитывающей системный характер проблемы: -трибомеханика контакта колеса и рельса; -конструкция экипажной части подвижного состава; -конструкция пути;

-нормы содержания ходовых частей подвижного состава и пути; -продольная динамика при движении поезда; -мониторинг в системе колесо-рельс.

На первом этапе предлагается сконцентрировать усилия на мероприятиях, дающих максимальный эффект в кратчайшие сроки: -разработка технических средств, технологий и материалов для подачи «третьего тела» в зону контакта (лубрикация зоны контакта гребня колеса с боковой поверхностью головки рельса и использование активаторов трения для увеличения сцепления локомотивов в режиме тяги); -разработка технологий механической обработки и высокоэнергетического упрочнения, обеспечивающих эксплуатационную стойкость рельса; -разработка и поддержание в эксплуатации взаимоувязанных профилей, обеспечивающий конформный контакт. Это позволит увеличить зону контакта, снизить износ в кривых, и одновременно обеспечит устойчивость против виляния в прямых за счет профиля конической части и комплексной модернизации тележки;

-снижение скоростей относительного проскальзывания колеса и рельса путем ужесточения норм содержания пути и ходовых частей подвижного состава;

-снижение удельных давлений в зоне контакта путем улучшения динамических качеств пути и подвижного состава.

Совокупность достижений в теорий взаимодействия пути и подвижного состава, а также современных методов восстановления эксплуатационных свойств рельсов позволят сделать качественно новый шаг в решении задач оптимизации взаимодействия колеса с рельсом и повышения на этой основе срока их службы [83].

В настоящее время для придания профилю головки рельса нужной геометрии (ремонтный профиль) и удаления контактно-усталостных дефектов с поверхности катания используется технология шлифования рельсов в пути фирмы «5репо». Ограниченные возможности данной технологии, в частности, отсутствие гибкой системы назначения параметров процесса шлифования для участков пути с различными эксплуатационными характеристиками, не всегда приводят к положительному результату. Так, удаление поверхностного слоя металла головки рельса, содержащего дефекты контактно-усталостной группы, приводит к снижению твердости поверхности катания главным образом, за счет высоких температур в зоне резания. В кривых малого радиуса шлифование проводят только на нена-груженном рельсе. Упорный рельс не подвергается механической обработке, по причине повышенного естественного износа в процессе эксплуатации.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о необходимости совершенствования существующей технологии шлифования рельсов в пути, позволяющей не только удалять дефектный слой, но и обеспечивать повышенную износостойкость рельсов на высоконагруженных участках железной дороги. Таким образом, разработка технологии шлифования рельсов в пути, обеспечивающей повышенные эксплуатационные свойства в формируемом слое, является первоочередной и актуальной задачей для путевого комплекса отрасли.

Выводы по главе

1. Разработаны методика и алгоритм определения оптимальных параметров процесса шлифования рельсов в пути на основе обеспечения допустимой температуры в зоне резания. Расчет режимов шлифования по предложенной методике позволит определить оптимальные режимы шлифования для формирования поверхности катания головки рельса с повышенной износостойкостью, в зависимости от условий эксплуатации рельсов.

2. Разработан комбинированный технологический процесс шлифования рельсов в пути с использованием высокоэнергетического воздействия. Применение индукционного нагрева в кривых участках пути или на прямых участках с повышенным износом позволяет уменьшить величину износа и тем самым продлить эксплуатационный ресурс рельса.

3. Проведена сравнительная оценка эффективности предложенных решений по назначению режимов шлифования рельсов в пути. Показано, что применение предложенных рекомендаций позволит уменьшить количество изъятий остродефектных рельсов по дефектам IV группы на 35 % за счет продления эксплуатационного ресурса рельса. Экономический эффект от применения разработанной технологии составляет 64,1 тыс. рубУкм год.

112

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Определено влияние параметров технологического процесса шлифования торцом круга на температуру в зоне резания. Установлено, что при постоянных частоте вращения круга и подаче (скорости поезда) с увеличением глубины резания температура в поверхностном слое повышается, а с увеличением подачи (скорости поезда) при постоянных глубине резания и частоте вращения круга значения температур уменьшаются. При изменении глубины резания в диапазоне от 0,05 мм до 0,25 мм при частоте вращения круга 3500 об/мин и скорости поезда 5 км/ч температура в зоне резания изменяется в диапазоне от 350 до 600 °С, а при частоте вращения 3500 об/мин, глубине резания 0,1 мм и изменении скорости поезда в диапазоне от 4 до 8 км/ч температура изменяется в диапазоне от 470 до 420 °С.

2. Экспериментально определен характер распределения температуры по глубине от поверхности рельса при шлифовании. Основное концентрирование тепла происходит на глубине 0,4-0,5 мм от обрабатываемой поверхности. Далее по глубине происходит монотонное снижение температуры.

3. Установлено, что совокупность параметров процесса шлифования, способствующая снижению температуры в зоне резания, влечет повышение степени упрочнения. Так, при частоте вращения круга 3500 об/мин, скорости поезда 8 км/ч и глубине резания 0,05 мм микротвердость на поверхности повысилась на 130 МПа. Факторы, повышающие температуру резания, приводят к разупрочнению поверхностного слоя. Так, при частоте вращения круга 3500 об/мин, скорости поезда 5 км/ч и глубине резания 0,1 мм микротвердость на поверхности снизилась на 160 МПа. Верхний предел температуры в зоне резания, до которого не происходит разупрочнение поверхностного слоя, составляет 350 - 360 °С.

4. Разработана математическая модель расчета режимов шлифования на основе управления термонапряженным состоянием поверхностного слоя головки рельса. Применение данной математической модели при расчете режимов позволяет выполнять шлифование рельсов в пути с обеспечением повышенных эксплуатационных свойств.

5. Разработана методика моделирования контактного взаимодействия колеса с рельсом, позволяющая определять износостойкость головки рельса после различных видов механического, термического и высокоэнергетического воздействий.

6. Исследована закономерность формирования поверхностного слоя головки рельса при комбинированной обработке с использованием высокочастотного индукционного нагрева. Установлено, что при воздействии ТВЧ на поверхность рельса при естественном охлаждении на воздухе формируется поверхностный слой преимущественно с тросто-мартенситной структурой.

7. Разработан комбинированный технологический процесс шлифования рельсов в пути с использованием высокоэнергетического воздействия. Применение индукционного нагрева в кривых участках пути или на прямых участках с повышенным износом позволяет уменьшить величину износа и тем самым продлить эксплуатационный ресурс рельса. Износ поверхностного слоя головки рельса, полученного после комбинированной обработки, составил 0,021 г/млн т брутто, что в 1,52 раза меньше износа поверхностного слоя, полученного после шлифования и в 2 раза меньше износа поверхностного слоя объемно закаленного рельса.

8. Проведена сравнительная оценка эффективности предложенных решений по назначению режимов шлифования рельсов в пути.

Показано, что применение предложенных рекомендаций позволит уменьшить количество изъятий остродефектных рельсов по дефектам IV группы на 35 % за счет продления эксплуатационного ресурса рельса. Экономический эффект от применения разработанной технологии составляет 64,1 тыс. рубУкм год.

115

1. Абразивная и алмазная обработка материалов: Справочник / Под ред. А.Н. Резникова. М., 1977, 392 с.

2. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении/ Ю.М.Соломенцев, В.Г.Митрофанов, А.Ф.Прохоров и др.; Под ред. Ю.М.Соломенцева, В.Г.Митрофанова.-М.: Машиностроение, 1986.- 256 с.

3. Аксенов В.А. Основы автоматизированного проектирования технологических процессов комбинированной обработки: Монография. Новосибирск, 1995, 264 с.

4. Антифрикционные композиционные материалы для транспортной техники. /Колесников В.И., Мясникова H.A., Богатырев А.С.//Межвуз. сб. науч. тр. СамНИИЖТ. -2001, №21. С. 18-20. -РЖ Жел. дор. трансп., 02.06-11Б.58.

5. Асимметричная шлифовка рельсов // Путь и путевое хозяйство, 1993, № 3. С. 39-41.

6. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М.: «Наука», 1976, 607 с.

7. Бояршинов Ю.А. Разработка и исследование способов повышения качества поверхностного слоя при шлифовании высокопрочных зубчатых колес: Автореферат дис. . канд. техн. наук., Пермь, 1970, 17 с.

8. Ваксер Д.Б. Пути повышения производительности абразивного инструмента при шлифовании. М.,-Л., 1964, 267 с.

9. Ю.Вечер Р.И. Исследование круглого прерывистого шлифования закаленных сталей. Дис. на соиск. уч. степени канд. техн. наук. Пермь, 1970.

10. Взаимодействие колеса и рельса в кривых малого радиуса /Григоренко В.Г. и др. //Повышение эффективности ж.д.транспорта Сибири и Дальн. Востока: Науч.-техн. 'конф., Октябрь, 1999, Хабаровск: Матер, конф., Т.2.- Хабаровск: Изд. ДВГУПС, 1999.-С.199.

11. Взаимодействие с рельсами колес вагонных тележек в кривых малого радиуса/Григоренко В.Г., Доронин В.И., Доронина И.И. //Медунар. конф. «Экспериментальное кольцо-70», Щербинка, 25-26 сент., 2002: Сб. докл.-М.:Интекст.- С. 187-189.

12. М.Влияние ультрадисперсного порошка сплава медь-олово на массоперенос при трении скольжения /Харламов В.В. и др. //Трение и износ.-1999.-20,№3.- С.ЗЗЗ-ЗЗ8.-РЖ Механика, 00.02-16Г.265.

13. Волнообразный износ рельсов //Железные дороги мира.- 2001, №4.-С.70-72.

14. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность). М., 2001, 616

15. Глушков И.Е. Бухгалтерский учет на современном предприятии. М.Новосибирск, 2001, 797 с.

16. Гришин В.А., Камаев В.А. Математическое моделирование изделий и технологий. Учеб. пособ.- Волгоград.: Изд-во ВолгПИ.-1986.-192с.

17. Гулев К.Ф. Исследование процесса шлифования торцом круга.// Станки и инструмент, 1938. № 3. С. 28 31.

18. Джонсон Г. Механика контактного взаимодействия. М., 1989, 586 с.

19. Дмитриева О.В. Возможности повышения долговечности рельсов за счет рациональных режимов и условий шлифования их в пути. Диссертация. канд. техн. наук: 05.02.08. Новосибирск, 2003, 130 с.

20. Евсеев Д.Г. Формирование свойств поверхностных слоев при абразивной обработке., Саратов, 1975. 127 с.

21. Евсеев Д.Г., Сальников А.Н. Физические основы процесса шлифования. Саратов, СГУ, 1978. 129 с.

22. Еще раз об износе колеса и рельса. / Бондарин В.В. // Локомотив. -2004,№2.-С. 7-9.27.3айцева С.А. О результатах испытаний рельсошлифовального комплекса. М., 1992. 40 с.

23. Зачем шлифуют рельсы / Гайдамакина О.В.// Путь и путев, хоз-во.-2002,№4 .-С 21.

24. Износ рельсов и колес подвижного состава. K.JI. Комарова, Н.И. Карпущенко и др. Новосибирск, 1997, 153 с.

25. Износостойкость пары трения на железнодорожном транспорте /Балабанов В.И. //Вестн. машиностр.-2003, №1.- С.18-23.

26. Ильиных A.C. Возможности управления уровнем эксплуатационных свойств рельсов в пути шлифованием. Диссертация. канд. техн. наук: 05.02.08. Новосибирск, 2005, 140 с.

27. Исследование возможности совмещения силового шлифования и поверхностной закали деталей. Н.В. Емельченко // Металловедение и термическая обработка металлов, 1982, №6, с. 11-13.

28. Исследование режимов шлифования рельсов на железной дороге Norfolk Southern //Железные дороги мира.- 2001, №4.- С. 67-70.

29. Исследование характера износа рельсов в кривой //Железные дороги мира.- 2001, №12.- С.67-73.

30. Истинные причины волнообразных неровностей / Козырев А.И. //Путь и путев, хоз-во.- 2003, № 9.- С. 26-27.

31. К вопросу о природе фрикционного взаимодействия колес подвижного состава с рельсами /Богданов В.М., Лужнов Ю.М. и др. //Междунар. конф. «Экспериментальное кольцо-70», Щербинка, 2526 сент., 2002: Сб.докл.-М.: Интекст, 2002.- С. 210-213.

32. Капустин Н.М. Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с помощью ЭВМ.- М.: Машиностроение, 1976.-288с.

33. Карпенко Г.В. Влияние механической обработки на прочность и выносливость стали. М.-Киев, 1959. 186 с.

34. Каталог дефектных рельсов НТД/ЦП-2-93 // Путь и путевое хозяйство. 1995. 15 с.

35. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей.- М.: Машиностроение, 1974.- 280с.

36. Костецкий Б.И. Структурно-энергетическая приспосабливаемость материалов при трении // Трение и износ, 1985., Т.6, №2.

37. Криштул А.Ю. Автоматизированные измерительные системы металлорежущих станков: Обзор- М.: НИИмаш, 1983, 28 с. 5 ил. (Сер. С-1 станкостроение).

38. Крысанов Л.Г. Эффективность профильной обработки рельсов // Путь и путевое хоз-во, 1996. № 12. С. 2-6.

39. Кудасов Г.Ф. Плоское шлифование. Л., 1967. 107 с.

40. Кудасов Г.Ф. Шлифование торцом круга на станках с продольным движением стола. М., 1940. 122 с.

41. Кузьменя A.A. Повышение эффективности технологических процессов шлифования рельсов в пути. Диссертация. канд. техн. наук: 05.02.08. Москва, 2000, 137 с.

42. Кэмпбэлл Дж., Томсен Е. Шлифовка рельсов в процессе технического содержания пути в кривых. Перевод П19838. ЦНИИТЭИ МПС, 1981. 5 с.

43. Лурье Г.Б. Шлифование металлов. М., 1969. 175 с.

44. Малоизученная сила бокового воздействия /Никеров Н.С., Савкин Н.М. //Путь и путев.хоз-во.- 2002, №2.- С, 19-20.

45. Маталин A.A. Качество поверхности и эксплуатационные свойства машин. М.-Л., 1956.

46. Маталин A.A. Технологические методы повышения долговечности деталей машин. Киев, 1971, 144 с.

47. Машкович О.Н. Преимущества профилактического шлифования рельсов // Ж.-д. трансп. за рубежом. Сер. 4 Путь и путевое хоз-во. Проектирование и стр-во: ЭИ/ ЦНИИТЭИ МПС, 1996. Вып. 5. С. 5 -8.

48. Машкович О.Н. Профилирование головки рельсов шлифованием // Ж.-д. трансп. за рубежом. Сер. 4. Путь и путевое хоз-во. Проектирование и стр-во: ЭИ/ ЦНИИТЭИ МПС, 1997. Вып. 3. С. 1 -5.

49. Машкович О.Н. Профилирование головки рельсов шлифованием на грузонапряженных линиях. // Ж.-д. трансп. за рубежом. Сер. 4. Путь и путевое хоз-во. Проектирование и стр-во: ЭИ / ЦНИИТЭИ МПС, 1998. Вып. 1.С. 1 -4.

50. Машкович О.Н. Увеличение срока службы рельсов за счет их шлифования // Ж.-д. трансп. Сер. 4. Путь и путевое хоз-во: ЭИ/ ЦНИИТЭИ МПС, 1995. №4. С. 27-35.

51. Нормы ремонта рельсов и современная технология их шлифования // Ж.-д. мира, 1995. № 11. С. 61 64.

52. Нормативно-техническая документация НТД/ЦП-1-93; НТД/ЦП-2-93; НТД/ЦП-3-93. М., 1993. 63 с.

53. Основные причины износа рельсов /Карпущенко Н.И. //Путь и путев.хоз-во. -2002, №8.-С. 4-5. 69.0сновы управления технологическими процессами/ Под ред.

54. Н.С.Райбмана.- М.: Наука.- 1978.- 440с. 70.0тказы рельсов и продление их срока службы // В.Ф. Скубак, В.Л. Порошин, В.В. Порошин, О.И. Цысь // Путь и путевое хоз-во, 1997. №5. С. 10-12.

55. Оценка параметров конструктивной прочности стали 45 после упрочняющего шлифования. В.А. Аксенов // Структура и свойства упрочненных конструкционных материалов: Межвуз. сб. науч. тр. Новосибирск, 1990, 107 с.

56. Петренко А.И., Семенков О.И. Основы построения систем автоматизированного проектирования: Учебник. Киев: Высшая школа, 1983.-294с.

57. Поведение колесных и рельсовых сталей при износе // Железные дороги мира.- 2001, №6.-С. 72-76.

58. Поверхностная прочность материалов при трении. Б.И. Костецкий, И.Г. Носовский и др. Киев, 1976, 296 с.

59. Повышение износостойкости покрытий деталей, работающих в условиях трения без смазочного материала/ В.И.Быков, Ю.Д.Юрченко, Е.Я.Губарь, А.С.Куликов, Т.Г.Сушко //Сварочное производство.-1991.- №8.- С.9-11.

60. Повышение эксплуатационной надежности деталей машин. Б.Д. Грозин, Д.А. Драйгор и др. М.-Киев, 1960, 295 с.

61. Подзей A.B. Остаточные напряжения при шлифовании и их регулирование. В сб.: Высокопроизводительное шлифование. Изд-во АН СССР, 1962.

62. Польцер Г. Основы трения и изнашивания. М., 1984.

63. Порошин B.JL, Скубак В.Ф. Анализ состояния рельсового хозяйства на железных дорогах РФ и меры для продления их сроков службы // Ж.-д. трансп. Сер. Путь и путевое хоз-во: ЭИ/ ЦНИИТЭИ МПС, 1996. Вып.З. С.1 13.

64. Причины роста бокового износа рельсов / Каменский В.Б.//Путь и путев, хоз-во.- 2003, №11.- С.5-8.

65. Проблемы контактного взаимодействия колеса и рельса: Актов, речь 01.09.02 /Ахметзянов М.Х. //Препр. СГУПС.- 2002, №3.- С. 1-24.

66. Проблемы материаловедения в трибологии. Л.И. Тушинский, Ю.П. Потеряев. Новосибирск, 1991, 64 с.

67. Продление срока службы рельсов и колес //Железные дороги мира.2000,№9 .- С.62-65.

68. Продление срока службы рельсов и колес // Путь и путев.хоз-во.2001, №1.- С.39-40.

69. Профильное шлифование рельсов на замкнутых маршрутах //Железные дороги мира.- 2001, №1.- С. 68-71.

70. Профильное шлифование рельсов: необходим комплексный подход / Абдурашитов А.Ю.//Путь и путев, хоз-во.- 2003, №5.- С. 47-51.

71. Пути оптимизации системы колесо-рельс.//Железные дороги мира.2002, №12.-С. 63-65.

72. Развитие теплофизических основ обработки металлов. H.H. Рыкалин // Вестник машиностроения. М., 1963, №11, с. 23-28.

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

74. Райт В.В. Контактная температура при плоском торцовом шлифовании стали LLIX15 высокопористыми кругами на бакелитовой связке: Автореф. дис. канд. техн. наук. Челябинск, 1981.-21 с.

75. Редько С.Г. Процессы теплообразования при шлифовании металлов. Саратов: изд-во СГУ, 1967. 215 с.

76. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М., 1981, 280 с.

77. Сипайлов В.А. Тепловые процессы при шлифовании и управлении качеством поверхности. М., 1978, 168 с.

78. Система смазки поверхностей трения: Пат. 2197677 Россия, МПК7 F 16 N 11/00, В 61 К 3/02 / Шаповалов В.В. и др. №2001101508/06; Заявл. 15.01.01; Опубл. 27.01.03.

79. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов/С.Н.Корчак, А.А.Кошин, А.Г.Ракович, Б.И.Синицын; Под ред. С.Н.Корчака.- М.: Машиностроение, 1988.- 352с.: ил.

80. Смазка единственный способ предупреждения износа / Карпущенко Н.И. //Путь и путев, хозяйство.- 2000,№2.- С. 15-18.

81. Смазка для открытых пар трения: Заявка 95109461 Россия, МПК6 С ЮМ 169/04 / Шаповалов В.В. и др. №95109461/04; Заявл. 06.06.95; Опубл. 20.04.97, Бюл. №11.

82. Смазка-покрытие РАПС и устройство для нанесения в открытые узлы трения: Заявка 95109459 Россия, МПК6 С ЮМ 169/04; / Еращенко А.И., Шаповалов В.В. и др. №95109459/04; Заявл. 06.06.95; Опубл. 10.05.97, Бюл. №13.

83. Смазочные материалы нового поколения для транспортных средств./ Нестеров А.В. и др. // Междунар. конф. «Экспериментальное кольцо 70»; Щербинка, 25-26 сент., 2002: Сб. докл. - М.: Интекст, 2002. - С. 214-216.

84. Смазывание рельсов как средство уменьшения шума.// Железные дороги мира. -2000, №7. — С. 64-66.

85. Совершенствование лубрикации рельсов.// Железные дороги мира. -2001, №9. С. 65-67.

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

87. Состав для безразборного улучшения триботехнических характеристик узлов трения «геомодификатор трения»: Пат. 2169172 Россия, МПК7 С 10 М 125/04 / Аратский П.Б., Лавров Ю.Г. -№99127237/04; Заявл. 28.12.99; Опубл. 20.06.01.

88. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.Машиностроение, 1981, 184 с.

89. Способ облагораживания металлической поверхности гребня колесной пары локомотивов: Пат.2144963 Россия, МПК7 С 23 С 24/04 /Комаров A.A. и др. №96116798/28; Заявл. 14.08.96; Опубл.27.01.00, Бюл.№3.

90. Способ повышения износостойкости и реборд колес железнодорожных транспортных средств: Пат. 2182093 Россия, МПК7 В 61 К 3/00 / Моргунов А.П., Масягин В.Б., Деркач В.В.; ОмГТУ. №2000121137/28; Заявл. 04.08.00; Опубл. 10.05,02, Бюл. №13.

91. Способ смазывания гребней колес подвижного состава: Пат. 2138416 Россия, МПК6 В 61 К 3/02 / Бородин A.B.; ОмГАПС. №97101563/28; Заявл. 03.02.97; Опубл. 27.09.99, Бюл. №27.

92. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т./ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.- 496с.

93. Средства снижения и контроля износа бандажей колесных пар./Шамин A.A. //Повышение эффективности эксплуатации подвижного состава и путевой техники в Дальневост. регионе: Сб. науч. трудов. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. - С. 80-87.

94. Срок службы железнодорожных колес //Железные дороги мира.- 2003, №7.-С.47-51.

95. Стабилизация процесса трения в зоне контакта «колесо-рельс» /Лубягов A.M. и др. //Вестн. Ростов.ГУПС.-1999,№1 .-С.27-31, 164.-РЖ Жел.дор. трансп., 02.08-11Б69.

96. Структура метода расчетов на износ /Дроздов Ю.Н. //Вестн. машиностр.-2003, №1.- С. 25-28.

97. Таблицы физических величин: Справочник. / Под. Ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976, 1005 с.

98. Твердые смазки и модификаторы трения для применения на железных дорогах и для тяжелых грузов: Заявка 98110795 / Россия МПК7 С ЮМ 173/00 / Чиддик К.С. №9110795/04; Заявл. 06.08.98; Опубл. 20.03.00, Бюл. №8.

99. Тепловые явления при шлифовании и свойства обработанных поверхностей. П.И. Ящерицын, А.К. Цокур, М.Л. Еременко. Минск, 1973, 184 с.

100. Технологические остаточные напряжения. Под ред. Подзея A.B. М.,1973.

101. Технология комплексного снижения износа гребня колеса и рельса с помощью передвижных рельсосмазывателей.// Железные дороги мира. 2004. № 1. - С. 62-67.

102. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. Кн.1/ Под ред. И.В.Крагельского и В.В.Алисина.- М.: Машиностроение,1978.- 400с.

103. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. Кн.2/ Под ред. И.В.Крагельского и В.В.Алисина.- М.: Машиностроение,1979.-358с.

104. Трение качения, тяга, напряженное состояние и износ пар качения. Н.И. Глаголев, Э.А. Томило. М., 1996, 188 с.

105. Трибологическая наука и практика / Мелентьев Л.П. //Путь и путев, хоз-во.- 2000, №12.- С. 27-29.

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

107. Устройство для нанесения смазки на колеса железнодорожного транспортного средства: Пат. 2139804 Россия, МПК6 В 61 КЗ/02/ Кириков А.К. и др., НИИ тепловозов и путевых машин. — №99102603/28; Заявл. 10.02.99; Опубл. 20.10.99, Бюл. №29.

108. Устройства для смазывания гребня бандажа и головки рельса. //Железные дороги мира. 2001., №4. -С. 62-67.

109. Функе О.Х. Шлифовка рельсов // Пер. с немецкого А.И. Козырева, под ред. И.В. Бирюкова, В.В. Лядова. М., 1992. 167 с.

110. Шаламов В.А. Повышение производительности технологии шлифования рельсов в пути торцом круга. Диссертация. канд. техн. наук: 05.02.08. Новосибирск, 2000, 130 с.

111. Шаламова O.A. Повышение эксплуатационной стойкости рельсов за счет выбора рациональных режимов и условий технологического процесса шлифования. Диссертация. канд. техн. наук: 05.02.08. Новосибирск, 2001, 125 с.

112. Шлифование рельсов // Железные дороги мира.- 2000, №9.-С.55-61.

113. Шлифование с одновременным упрочнением обрабатываемой поверхности. М.С. Наерман, В.Д. Кальнер // Вестник машиностроения, 1977, №1, с. 64-66.

114. Эльянов В.Д., Куликов В.Н. Прижоги при шлифовании: Обзор. М.: НИИМАШ, 1974. - 64 с.

115. Экономичное текущее содержание рельсов //Железные дороги мира.-2001,№7.- С.69-73.

116. Эффективность комбинированной обработки в ремонтной технологии/ Никифоров A.B., Волков Ю.С., Кананадзе С.А., Горский И.М.// Тяжелое машиностроение,- 2001.- №2, с. 25-27.

117. Эффективность смазки рельсов./ Майба И.А., Лубягов И.А., Выщепан А.Л.// Путь и путевое хоз-во. 2001, №11. — С. 38-39.

118. Эффективный способ поверхностного упрочнения железнодорожных колес / Иванов П.П., и др. // Сталь. — 2000, №1. — С. 63-66.

119. Юркова Е.О. Повышение производительности технологического процесса восстановления служебных свойстврельсов шлифованием за счет оптимизации выбора ремонтных профилей. Диссертация. канд. техн. наук: 05.02.08. Новосибирск, 2001, 138 с.

120. Ящерицын П.И. Основы технологии механической обработки и сборки в машиностроении. Минск: Вышейшая школа, 1974.- 607с.

121. Ящерицын П.И. Технологическая наследственность и эксплуатационные свойства шлифованных деталей. Минск: Наука и техника, 1971.-210с.

122. Анализ контакта между колесом подвижного состава и рельсом /Yang,Jian-hua //J.China Railway Soc.-2001/-23, №2.-C. 61-64.- РЖ Жел. дор. трансп., 02.01-11В.19.

123. Новые положения по теории контакта «колесо-рельс» и возможности снижения износа / Pointer P.// Eisenbahningenieur.-2000.-51, №9.- С. 122-126.-РЖ Жел.дор.трансп.,01.05-11 В.33.

124. Снижение износа колесных пар и рельсов с помощью лубрикации: Пат. 6578669 США, МПК7 В 61 К 3/00; Lubriquip Inc. / Kast Ph.J. и др. №09/844223; Заявл. 27.04.01; Опубл. 17.06.03. - РЖ Жел.дор. трансп., 04.02-11 В. 15 П.

125. Упрочнение поверхности катания бандажей колесных пар путем нанесения полимерных материалов /Guimbiowsky М. и др. //Eisenbahningenieur.-2002.-53 ,№9 .-С. 100, 102, 104, 106.-РЖ Жел.дор.трансп., 03.05-11В.42.

126. Упруго-диссипативные явления в зоне контакта «колесо-рельс» /Weideman Ch. и др. // Eisenbahningenieur .-2001/-52, №3.-С. 34-38.

127. Hughes, F.H. Warme im Schltifprozeb ein Vergleich zwischen Diamant - und konventionellen Schleifmitteln. IDR 8, 1974, s. 78-87.

128. Outwater, J.O. Surfase Temperature in Grinding Trans. ASME 74, 1952, s. 73-81.

129. Panhorst, HJ., Triemel, J. Temperaturbestimmung beim schleifen -mebergebnisse und modelluntersuchungen mit diamant — und korundeinkorn — Werkzeugen.

130. Unterschiede in der Wärmeentwicklung beim Schleifen von Stahl mit Diamant und konventionellen Schleifmitteln. Hughes, F.H. // Fachberichte für Oberflachentechnik 12, 1974, s. 231-234.