автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Снижение износа в паре колесо-рельс путем использования новых смазочных композиций

На правах рукописи

ВОРОТИЛКИН АЛЕКСЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

СНИЖЕНИЕ ИЗНОСА В ПАРЕ КОЛЕСО-РЕЛЬС ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ СМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Специальность: 05.02 13 - Машины, агрегаты и процессы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск - 2006

Работа выполнена в Иркутском государственном университете путей сообщения

Научный руководитель: доктор технических наук

Гозбенко Валерий Ерофеевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Николаев Виктор Александрович

кандидат технических наук, доцент Ефремов Игорь Михайлович

Ведущая организация: ГОУ ВПО Сибирский государственный

университет путей сообщения, г. Новосибирск.

Защита состоится 28 апреля 2006 года в 12 часов на заседании диссертационного совета К 212.018.01. при Братском государственном университете: 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40.

E-mail: dolotov@brstu.ru. Факс: (8-3953) 33-54-12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Братского государственного университета

Автореферат разослан 27 марта 2006 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью учреждения, просим направлять по указанному адресу.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат физико-математических наук,

доцент

В.А. Коронатов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Разработка ресурсосберегающих технологий является приоритетным направлением в развитии любой отрасли, в том числе и на железнодорожном транспорте.

Как известно, трение, возникающее между гребнем колеса и боковыми гранями рельсов, особенно на кривых участках пути, приводит к износу рельсов и бандажей колесных пар, к росту энергетических затрат на тягу поездов. В настоящее время боковой износ рельсов и колес в 3 ... 6 раз превышает предусмотренный нормами. В связи с чем срок их службы в 3 ... 4 раза ниже нормативного.

Одним из эффективных путей снижения износа в паре колесо-рельс является увеличение степеней свободы тележки по отношению к кузовной части подвижного состава, который может быть решен путем модернизации лю-лечного подвеса кузова экипажа (на одно из возможных технических решений получен патент, приведенный в списке публикаций). В то же время реализация данного направления сопряжена с большими капитальными вложениями, в связи с чем использование смазки на данный момент является наиболее приоритетным направлением, несмотря на ее меньшую эффективность по сравнению с увеличением степеней свободы тележки.

В связи с этим разработка новых смазочных композиций и исследование возможности их применения на железнодорожном транспорте, применительно к условиям различных регионов является актуальной задачей при решении проблем снижении износа в паре колесо-рельс и расходов энергии на тягу поездов.

Кроме того актуальность работы подтверждена ее выполнением в рамках программы «Разработка композиций для предотвращения коррозии и износа», «Смазочные композиции для снижения трения в системе колесо-рельс» (1998 - 2006 гт) ИрГУПС и направлению исследований утвержденному МПС РФ на 2001-2006 гг. (№ М-277у от 17.11.2000 г.) - Разработка новых антифрикционных составов и покрытий.

Цель работы - снижение износа в паре колесо-рельс за счет: определения основных причин износа путем моделирования и анализа механической системы локомотива; создания новых смазочных композиций; исследования их характеристик в процессе лубрикации; разработки практических рекомендаций по их применению.

Для достижения цели поставлены следующие задачи:

1. Разработать математическую модель локомотива, уточняющую влияние динамической составляющей на износ в паре колесо-рельс.

2. Установить наиболее рациональные пути снижения износа в паре колесо-рельс.

3. Создать смазочные композиции на основе низкомолекулярного полиэтилена для процесса лубрикации пары колесо-рельс применительно к условиям филиала ОАО «РЖД» - Восточно-Сибирская железная дорога (ВСЖД)

4. Разработать методику и исследовать характеристики созданных смазочных композиций при процессе их нанесения на пару^кожсо-рельс.

5. Провести математическую обработку полученных экспериментальных данных.

6. Разработать рекомендации по применению предложенных смазочных композиций на основе низкомолекулярного полиэтилена в паре колесо-рельс применительно к условиям филиала ОАО «РЖД» - Восточно-Сибирская железная дорога.

Научная новизна. Разработана математическая модель локомотива, позволяющая определить силовые зависимости в контакте пары колесо-рельс при движении в прямом участке и в кривых. Создана смазочная композиция на основе низкомолекулярного полиэтилена для процесса лубрикации пары колесо-рельс. Экспериментально установлено влияние соотношения компонент смазки на величину износа пары колесо-рельс. Разработана методика экспериментальных исследований характеристик смазочных композиций в процессе их нанесения на пару колесо-рельс.

Практическая ценность работы заключается в том, что на базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований предложена новая смазочная композиция из отходов производства, позволяющая существенно снизить износ в паре колесо-рельс. Разработаны технологические рекомендации по ее производству и применению.

Реализация работы. Предложенные смазочные композиции на основе проведенных исследований апробированы и внедрены на предприятиях филиала ОАО «РЖД» - Восточно-Сибирская железная дорога с ожидаемым экономическим эффектом более 100 млн руб.

Апробация работы.

Основные результаты исследований были доложены на: V международном симпозиуме по трибофатике (г. Иркутск, 2005); международной научно-технической конференции «Проблемы исследования и проектирования машин» (г. Пенза, 2005); VI научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (г. Москва, 2005).

Диссертация в целом обсуждена и одобрена на заседаниях научных семинаров: Читинского государственного университета, Восточно-Сибирского государственного технологического университета, Братского государственного университета, Иркутского государственного технического университета, Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии и научно-технических семинарах Иркутского государственного университета путей сообщения (2000 ... 2005 гг.).

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, в том числе один патент.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературных источников (140 наименований). В приложении представлены акты внедрения и испытаний смазочных композиций.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложена ее структура и представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведен анализ динамики прохождения поездом участков пути и факторов, влияющих на износ в паре колесо-рельс.

Показан большой вклад в изучение износа в паре колесо-рельс М.Ф. Вери-го, В.Г. Григоренко, И.А. Жарова, Н.И. Карпущенко, K.JI. Комарова, А .Я. Когана, B.C. Лысюка, Д.П. Маркова, и др.

Анализ теоретических исследований, патентной и нормативной документации позволил обобщить современные взгляды на причины износа в паре колесо-рельс, на факторы, влияющие на его интенсивность, а также пути его снижения.

Показано, что при взаимодействии колеса и рельса возникает комплекс явлений, который определяет их разрушение (износ).

Помимо факторов, считающихся основными (скольжение гребня по боковой поверхности головки рельса, удельное давление гребня на боковую грань головки рельса), на износ в паре колесо-рельс оказывают влияние и другие. Отличительной особенностью взаимодействия пары колесо-рельс является нестационарность режима трения, выражающаяся в непрерывном изменении условий в зоне контакта, в изменении физико-механичсских и фрикционно-износных свойств материалов пары (А.П. Буйносов, Н.Я. Бычкова, И.А. Жаров, И.А. Майба, А.Я. Коган, Г.В. Карпачевский, В.А. Крапивный, H.H. Кузмин, B.C. Лысюк, Д.П. Марков, А.Н. Никулин, И.А. Пашолок, А.И. Перцев, В.И. Сакало, В.Б. Харитонов, A.A. Шишмарев, Е.А. Шур, Д. Г. Эрадзе и др.).

Показаны мероприятия, используемые на железнодорожном транспорте для уменьшения износа в паре колесо-рельс, - возвышение наружного рельса; подуклонка рельсов; увеличение степеней свободы подвижного состава, ширины колеи и базы тележки; изменение профиля бандажей; использование новых материалов для изготовления рельсов и колес и др.

При анализе методов и приемов снижения износа установлено, что наиболее простым и менее затратным способом является использование смазочных композиций на основе промышленных отходов местного производства.

Многочисленные экспериментальные исследования и эксплуатационные испытания показывают, что смазывание пары колесо-рельс позволяет увеличить срок ее службы, снизить расход энергии на тягу поездов и уменьшить шум. По оценкам специалистов США каждый доллар, вложенный в смазывание, дает экономию в 13 долларов.

Смазочные материалы, используемые на железнодорожном транспорте, должны отвечать ряду требований: высокой эффективности смазывания; легко наноситься в место контакта и удерживаться на поверхностях трения; быть доступными и недорогими; сохранять свои качества при хранении и транспортировке; быть нетоксичными; не оказывать побочных эффектов, таких как коррозия металлических деталей, гниения шпал, раскантовку рельса; отвечать требованиям пожарной безопасности и т.п.

С учетом изложенного была сформулирована цель диссертационной работы и задачи исследования.

Во второй главе уточняются основные причины износа в паре колесо-рельс. Для уточнения этих причин составлена математическая модель локомотива, впервые учитывающая его восемь степеней свободы.

В реальных условиях эксплуатации в зоне контакта гребня колеса и рельса действуют силы, величина которых определяется показателями динамических качеств механической колебательной системы «локомотив-путь». В связи с этим возникает необходимость в определении динамических перемещений тележки и колесной пары, так как при движении локомотива по рельсовому пути и, особенно, в его кривых участках все колеса движутся по разным траекториям и их перемещения относительно тележек существенно различаются.

Для определения динамических сил в зоне контакта гребня колеса с рельсом составлена математическая модель колебаний локомотива.

Для математического описания колебаний частей локомотива была составлена динамическая модель механической системы (рис. 1).

Локомотив представлен в виде системы семи твердых тел. Для вывода уравнений выбраны семь абсолютных и семь подвижных систем координат. Начала абсолютных систем координат (рис 2) помещены в точки пространства, совпадающие с центрами масс кузова, тележек и колесных пар, находящихся в положении равновесия. Оси координат направлены параллельно осям симметрии соответствующих твердых тел Принято, что абсолютные системы отсчета движутся вдоль рельсового пути со скоростью локомотива. Подвижные системы координат (рис. 3) жестко связаны с кузовом, тележками и колесными парами

В качестве математической модели динамического поведения локомотива приняты уравнения Лагранжа П-го рода:

дТ

а?,

дТ дП дФ _ —+—+ — = 2,, дд, дд, дд,

где Т,П,Ф кинетическая, потенциальная энергии и диссипативная функция; Ql - обобщенные силы, соответствующие обобщенным координатам д„ Я, - соответствующие обобщенные скорости.

За обобщенные координаты в уравнениях Лагранжа приняты смещения центров тяжести кузова, тележек и колесных пар относительно соответствующих абсолютных систем координат и угловые перемещения твердых тел вокруг координатных осей абсолютной системы. Таким образом, обобщенными координатами являются: хк, ук, гк, хт,, ут„ хц, у и, 2и - смещения центров тяжести.

Составлены выражения кинетической Т, потенциальной П энергий и диссипативной функции Ф через обобщенные координаты.

Рис. 1. Динамическая модель механической системы локомотива

Рис. 2. Абсолютные системы координат

Кинетическая энергия Т представлена в виде суммы кинетических энергий кузова Тк, тслсжск ТТ/ и колесных пар Тп.

Г = 7;+¿7-3+¿¿7;,

у=1 <=1 J=1

TTJ =^(4 + +

t - шкп (y2 I v2 l i ,n2 i Jknv m2 i Jknz fl2

ji - ^\xj< + У л + zP >+~<pJ-+~VJ,+~Y~ ej<'

где ф*, y/¡, 0t - углы поворота вокруг осей хк, ук, zk, mk, mT, ть, - масса кузова, тележек и колесных пар, Jkx, Jkv, Jk, Jtx, Jry, Jtz, Jim, Л„и -hm - моменты инерции относительно осей координат.

Если считать движение колесных пар без проскальзывания, то

V Vt

V,, = —> = —. rk rk

где - К скорость движения локомотива; í - время; гк - радиусы колес.

Потенциальная энергия механической системы представлена суммой энергий упругих элементов в подвеске локомотива и потенциальной энергии в системе «локомотив-путь»: П = П, + Пог + Пр+П6+Пп,

где /7, - потенциальная энергия люлечного подвешивания; П„, - потенциальная энергия ограничителей хода тележки; Пр - потенциальная энергия системы рессорного подвешивания тележки; П6 - потенциальная энергия упругих элементов буксовых узлов; Пп - потенциальная энергия упругого пути.

Энергии представлены через прогибы, как функции перемещений соответствующих упругих элементов

J't О j'l ...I О

Принято, что система рессорного подвешивания воспринимает только вертикальные перемещения.

Отсюда

л ч„(„

7=1 «-1 [ о 0

Потенциальная энергия в буксовых узлах определена через упругие силы

пб =¿11 ■

..I и

Воздействие пути на локомотив представлено упругими силами переменной жесткости, приложенными к каждому колесу. В результате чего потенциальная энергия упругого пути отнесена к внутренней энергии системы «локомотив-путь», откуда:

п„ = ¿1 £)/,„ к К

[/-1 (| г-1 о

Диссипативная функция (функция Релея) представлена через скорости прогибов элементов трения (7?( А)):

7=1 r= I (J /=| т=| о

Упругие и диссипативные силы приняты в виде линейных

Учитывая, что между частями локомотива располагаются по нескольку упругих и диссипативных элементов, были получены выражения координат произвольных точек, принадлежащих кузову, тележкам и колесным парам, через выбранные обобщенные координаты.

Учитывая, что углы поворота ф*, \ук, 9* являются малыми, т.е. cos а = 1; sin а = tg а = а, переход от координат подвижной системы отсчета к координатам абсолютной системы выполнен с помощью обобщенной матрицы преобразования Т

Г£к _

1 -е. V* *к

0* i -<р к Ук

-Vi Ф* 1 zk

0 0 0 1

Матрица-столбец из абсолютных координат произвольной точки Я* выражена матричным уравнением через обобщенные координаты и известные координаты точки Р* в системе отсчета, жестко связанной с кузовом:

где

1 -QTj l|iTj xTj

ttj = 0t> 1 -Ф Tj yTj

Фгу 1 zt>

0 0 0 1

r

zt, 1

Полученная система дифференциальных уравнений решена с помощью пакета Matead, что позволило рассчитать возмущения (рис. 4) в паре колесо-рельс.

Рис. 4. Схема взаимодействия колеса с рельсом

В третьей главе представлен анализ средств и методов, применяемых для уменьшения износа в паре колесо-рельс. Установлено, что применение большинства из них сопряжено с большими капитальными вложениями, что неприемлемо в настоящее время. В связи с чем, наиболее перспективным является использование смазочных композиций.

С 1997 года на ВСЖД в качестве смазочных композиций широко применяют отработку дизельного масла как в чистом виде, так и с добавлением графита вместо сертифицированных смазок РС-6, РП-1. Несмотря на высокие антифрикционные свойства отработанного дизельного масла, смазка пары колесо-рельс оказалась неэффективной, что обусловлено быстрым стеканием смазки с рельса из-за недостаточной вязкости и адгезии. Кроме того, суспензия мелкораздробленного графита в масле не сохраняет свои свойства ввиду быстрого оседания графита.

В связи с этим была предложена новая смазочная композиция, в состав которой вошли: низкомолекулярный полиэтилен (НМПЭ) - отход производства многотоннажного продукта - полиэтилена высокого давления; коксовая мелочь - фракция нефтекокса с размером частиц менее 0,35 мм, представляющих собой графитовые кристаллы; хлорорганические отходы производства эпихлоргидрина; отработанное дизельное масло (ОДМ) локомотивов; присадки, устраняющие данные недостатки.

Синтез полимеров, входящих в состав смазочной композиции, осуществлялся в лабораторных условиях в стандартном стеклянном реакторе. Химический состав определен в аналитической лаборатории ИрИХ СО РАН методами микроанализа. Смазочные композиции, содержащие НМПЭ, отработанное дизельное масло и другие компоненты готовились путем нагрева НМПЭ до ~90 °С и добавлялись при интенсивном перемешивании в предва-

Расчеты показали, что наибольшая боковая составляющая в зоне контакта пары колесо-рельс составила 60...80 кН при скорости движения 70 км/ч, при движении в прямом участке - 20.. .30 кН.

рительно нагретое (-70 °С) дизельное масло. В полученную однородную смесь добавляли другие компоненты, такие как нефтяной кокс и присадки. Соотношение НМПЭ'ОДМ выбиралось таким образом, чтобы обеспечить необходимую консистентность смазки.

Оценка свойств предложенной смазочной композиции проведена в лабораторных условиях с использованием машины трения МИ-1М, модернизированной применительно к условиям взаимодействия колес подвижного состава с рельсом. Машина предназначена для испытания на износ металлов и определения их антифрикционных свойств при различных видах трения. Она позволяет осуществить поперечное, переменное по направлению перемещение одного из образцов, а также прикладывать нагрузку толчками, воспроизводя взаимодействие пары колесо-рельс, присущее железнодорожному транспорту.

Для анализа исследуемых присадок в работе использовались методы газожидкостной хроматографии (хроматограф ЛХМ-8МД-5), спектрометр №825 (для определения структуры НМПЭ). Кинематическая вязкость смазочных композиций определялась с помощью капиллярного вискозиметра при температурах 40 и 100 °С.

В качестве образцов использовались ролики стандартных размеров, которые были изготовлены из марок стали, применяемых для производства как рельсов (Р-65), так и колес (марки-1). Износ роликов определялся с помощью аналитических весов.

Результаты данных испытаний представлены в табл. 1. Из таблицы видно, что предложенная смазочная композиция обладает смазочными свойствами не ниже чем у стандартных композиций (РС-6, РП-1) и является более дешевой, поскольку из ее состава выведен дорогостоящий графит. Учитывая, что компоненты, входящие в состав композиции не агрессивны по отношению к человеку и легко распадаются под воздействием окружающей среды, можно ее отнести к экологически чистой Установлено, что оптимальным содержанием компонент предложенной смазки является: 20% нефтекокса, 20% отработанного дизельного масла и 60% НМПЭ.

Таблица 1

Износ роликов с использованием в смазочной композиции нефтекокса

№ опыта Состав композиции, % масс. Износ, г

Нефте- Отработанное НМПЭ Неподвижного Подвижного

кокс дизельное масло ролика ролика

1 без смазки 1,686 1,682

2 15 20 65 0,198 0,065

3 10 25 65 0,204 0,063

4 20 20 60 0,199 0,052

5 22 20 68 0,216 0,058

6 15 10 75 0,211 0,103

7 15 27 58 0,217 0,065

8 15 15 70 0,201 0,058

Для оценки влияния степени помола нефтекокса на износ в паре колесо-рельс были проведены исследования, результаты которых представлены на рис. 5 и 6.

• Из них видно, что при грубости помола более 0,35 мм резко возрастает износ. Для проверки достоверности полученных данных была проведена их математическая обработка.

1,6 1,2

О | 0,8

0

Рис. 5. Полигон распределения Рис. 6. Полигон распределения

(подвижный ролик) (неподвижный ролик)

Грубость помола, мм Грубость помола, мм

В качестве выборки были приняты результаты эксперимента по 25 точкам, что обеспечило получение большого относительного показателя изменчивости V выборок (54,14% и 49,33% соответственно для подвижного и неподвижного роликов), что свидетельствует о признаке их логарифмически нормального распределения. Исключив ошибочные данные, этот показатель стал равным 17,99% и 12,07% для подвижного и неподвижного роликов соответственно.

Уравнения регрессии (износа) в зависимости от грубости степени помола нефтекокса для неподвижного и подвижного роликов, построенные по экспериментальным точкам имеют вид: у = -0,109321 +1,956429 -х; >> = 0,011571 + 1,816905-х длях<0,375.

Также были получены уравнения обратной регрессии для подвижного ролика - х = 0,061911 + 0,492901 у и неподвижного ролика л: = -0,000832 + 0,537216 у.

Коэффициент парной корреляции для неподвижного ролика г = 0,987963, для подвижного г = 0,982001.

Для улучшения противоизносных и противозадирных свойств в смазочные композиции специальные присадки, содержащие хлор и (или) серу. Однако эти присадки имеют высокую стоимость, обладают горючестью, отрицательно воздействуют на человека и окружающую среду, что ограничивает их широкое применение.

В связи с этим для разработанной композиции было предложено использовать серосодержащие полимеры - тиоколы, получаемые из отходов производства эпихлоргидрина, выпускаемого для получения эпоксидных смол.

Химический состав тиоколов с различным содержанием серы и хлора представлен в табл. 2.

Таблица 2

Химический состав полимеров, использованных в качестве присадок

№ п/п Соотношение реагентов, моль Величинах в Выход полимера (в расчете наТХП) Содержание в полимере, % масс. Теоретическое содержание £ при полном замещении С1 Внешний вид полимера

Б ЫаОН 8 С1

1 1 2 1 82 42,5 15,8 53,6 светло-серый порошок

2 1 1 2 87 66,4 8,3 70,1 светло-желтые гранулы

3 3 2 3 91 74,4 3,2 77,8 желтые гранулы

4 2 1 4 94 82,1 0,5 82,4 темно-желтые гранулы

Полимеры, представленные в табл. 2, легко смешиваются со смазочной композицией, предложенной для лубрикации рельсов на основе НМПЭ, неф-текокса и отработанного дизельного масла.

Противозадирные свойства серосодержащим полимерам придают как атомы серы, за счет которых происходит образование поверхностных сульфидов железа, так и атомы хлора, которые образуют хлориды железа.

Лабораторные испытания разработанной композиции с различными присадками были также проведены на модернизированной машине трения и свидетельствуют о том, что введение в смазку присадки, содержащей серу, не только сохраняет, но и улучшает ее эффект, способствует упрочнению поверхностей в зоне трения.

Для исследования были подготовлены две смазочные композиции, содержащие нефтекокс с размером частиц меньше 100 мкм и присадками №1 и №4, представленными в табл. 2. Результаты исследований представлены на рис. 7.

Анализ показал, что композиции с присадками, содержащими большее количество серы, уже после одного часа работы в узле трения способствуют снижению бокового износа. Кроме того отмечается, что эффект смазывания сохраняется и после удаления смазки. Очевидно, что данного периода времени достаточно для сульфидирования поверхности, то есть образования в зоне > контакта сульфидной пленки, защищающей контактирующие поверхности от

износа.

Исследования композиций с присадками, содержащими большее коли-1 чество остаточного хлора, из которого следует что защитный эффект компо-

зиции с данной присадкой становится заметным только после трех часов работы, поскольку образование сульфидов замедлено, а образование хлоридов не может происходить быстро из-за экранированное™ атомов хлора другими частями молекулы полимера и высокой энергии связи.

При движении поезда на подъемах в зону контакта пары колесо-рельс подается песок. Экспериментально установлено, что при этом защитный эффект предложенной композиции сохраняется.

Для установления кинематической вязкости и скорости сте-кания предложенной композиции были проведены эксперименты, результаты которых представлены на рис. 8 и 9.

На рис. 8 представлена зависимость кинематической вязкости предложенной смазочной композиции от содержания НМПЭ в ней. Установлено, что с увеличением содержания НМПЭ кинематическая вязкость растет. Также установлено, что с увеличением содержания НМПЭ в смазочной композиции время стекания увеличивается, а следовательно, увеличиваются ее адгезионные свойства (рис. 9).

1 2 3 4 5 6 7 Время работы со смазкой, час

Рис. 7. Износ роликов при использовании в смазочных композициях с присадками №1 и №4.

• - смазочная композиция с присадкой №1, А - смазочная композиция с присадкой №4.

О 10 20 30 40 50 Содержание НМПЭ в смазке, %

0 10 20 30 40 50 Содержание НМПЭ в смазке, %

Рис. 8. Вязкость смазочной композиции Рис. 9. Время стекания смазки со стальной пластинки

Для повышения антифрикционных свойств рассматриваемой композиции были проведены работы по возможной замене дорогостоящих материалов, таких как графит, Мо82, Мо8е2 и т.п. на коксовую мелочь.

Эксперименты показали, что кокс не может обладать антифрикционными свойствами, поскольку он имеет кристаллическую структуру, препятствующую сдвиговым деформациям. Однако при действии высоких нагрузок, возникающих при взаимодействии пары колесо-рельс, кристаллы кокса в присутствии ' гидрофобных молекул углеводородов (эпихлоргидрина) перестраиваются та-

ким образом, что графитовые плоскости становятся параллельными плоскости трения, тем самым, обеспечивая антифрикционный эффект.

' В четвертой главе представлены результаты промышленной апробации

результатов исследований на ВСЖД.

Анализ полигона ВСЖД показал, что более 70% его протяженности составляют участки с криволинейным профилем, что и обуславливает их преобладающий боковой износ рельсов.

Для проведения рельсосмазывания применяли смазочные композиции, содержащие 10 ... 15% НМПЭ и более 70% ОДМ. Для уменьшения вязкости композиций в баках для хранения был предусмотрен их подогрев путем установки трех электронагревателей мощностью 2 кВт каждый.

Нанесение смазывающей композиции проводилось двумя путями- с помощью кисти - вручную и передвижного рельсосмазывателя системы ВНИТИ.

Состояние боковой поверхности головки рельса оценивалось путем визуального контроля, в результате чего было установлено, что предложенная смазочная композиция эффективно защищает боковую поверхность рельса от износа.

Кроме того, для улучшения процесса автоматического рельсосмазывания были предложены следующие направления модернизации:

- стабилизировать положение сопла относительно рабочей поверхности рельса путем установки форсунок на неподрессоренной раме, опирающейся на буксы колесных пар крайних тележек электровоза;

- изменить форму сопла таким образом, чтобы оно размещалось в теневом конусе гребня колесной пары электровоза.

Это позволит беспрепятственно проходить стрелочные переводы и переезды в рабочем режиме, уменьшить воздействие воздушного набегающего потока на струю смазки, исходящую из сопла, оборудовать электроподогревом и контролем температуры бак-смеситель и смазкопроводы для стабили* зации вязкости смазки, установить манометры для измерения давления (напора) на входе в сопло, установить в кабине приборы контроля напора насоса, установить гребнесмазыватели на крайних колесных парах локомотива, ' смазывание рельсов осуществлять из впереди расположенных по ходу электровоза смазывающих органов; использовать на затяжных спусках электровозы с электрическим торможением для стабилизации скорости движения.

Кроме того, для созданной смазочной композиции были разработаны рекомендации по назначению давления (напора) на входе в сопло форсунок в

I

I

зависимости от скорости движения при заданных параметрах диаметра сопла, температуры смазки и ее вязкости для возможности управления удельной выработкой смазки при изменении скорости следования рельсосмазывателя.

Здесь же представлен технико-экономический расчет эффективности использования предложенной смазочной композиции. Показано, что внедрение смазочных композиций на основе низкомолекулярного полиэтилена на филиале ОАО «РЖД» Восточно-Сибирская железная дорога позволила снизить износ в системе колесо-рельс на 15 ... 20% с ожидаемым экономическим эффектом более 100 млн руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Решена важная научно-техническая задача снижения износа в паре колесо-рельс путем применения новых смазочных композиций на основе низкомолекулярного полиэтилена из отходов производства применительно к условиям ОАО «РЖД» - Восточно-Сибирская железная дорога

2. Создана математическая модель движения локомотива, позволяющая находить динамическую составляющую на износ в паре колесо-рельс, которая позволила рассчитать продольные, поперечные и вертикальные перемещения, а также ускорения, т.е. возмущения в системе колесо-рельс. Установлено, что боковая составляющая в зоне контакта пары колесо-рельс достигает 60...80 кН при движении в кривых малого радиуса при скорости движения 70 км/ч, при движении в прямом участке - 20.. 30 кН.

3. Показано, что использование при процессе лубрикации новой смазочной композиции позволяет снизить износ пары колесо-рельс не менее чем в два раза.

4. Установлено, что влияние степени помола нефтекокса в созданной смазочной композиции на защитный ее эффект имеет линейный характер. Предпочтителен помол ниже 0,35 мм.

5. Предложены рекомендации, позволяющие выбирать параметры созданной смазочной композиции, применение которой дает возможность снизить расходы на лубрикацию на 30 ... 40%.

6. Внедрение созданной смазочной композиции на филиале ОАО «РЖД» Восточно-Сибирская железная дорога позволяет снизить износ в системе колесо-рельс с годовым экономическим эффектом более 100 млн. руб

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Решение о выдаче патента по заявке №2004115439/11(016660) от 21.05. 20041. Воротилкин A.B. и др. Узел люлечного подвеса кузова экипажа.

2. Воротилкин A.B. Гозбенко В.Е., Каргапольцев С.К. Влияние содержания серы и хлора в полимерах на снижение износа // Сборник научных трудов. Серия: Физико-математическая. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. - Вып. 8.-С. 141-147.

3. Воротилкин A.B. Гозбенко В Е, Каргапольцев С.К. Использование смазочных композиций для уменьшения износа в системе колесо-рельс //

Сборник научных трудов. Серия: Физико-математическая. - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. - Вып. 8. - С. 152-162.

4. Воротилкин A.B. Основные причины износа в системе колесо-рельс И Трибофатика: Сборник докладов V Международного симпозиума по три-бофатике. ISTF-2005. - Иркутск: ИрГУПС, 2005. - Т. 1. - С. 415^17.

5. Воротилкин A.B. Подходы к разработке новых композиций для лубрика-ции рельсов // Трибофатика: Сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. ISTF-2005. - Иркутск: ИрГУПС, 2005. - Т. 1. -С. 418-421.

6. Воротилкин A.B. Методика и результаты испытаний смазочных композиций на основе нефтяного кокса // Трибофатика: Сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. ISTF-2005. - Иркутск: ИрГУПС, 2005. Т. 1.-С. 422-426.

7 Воротилкин А.В , Каргапольцев С.К. Полимерные присадки к смазочным маслам // Проблемы исследования и проектирования машин. Сборник статей Международной научно-технической конференции. - Пенза: «Приволжский Дом знаний», 2005. - С. 156-159.

8. Воротилкин A.B., Гозбенко В.Е. Влияние содержания хлора в полимерах на снижение износа // Проблемы исследования и проектирования машин. // Сборник статей Международной научно-технической конференции. - Пенза: «Приволжский Дом знаний», 2005. - С. 159-161.

9. Каргапольцев C.B., Воротилкин A.B., Гозбенко В.Е. Использование новых смазочных композиций на ВСЖД // Шестая научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов» - М.: МИИТ, 2005. - С. 123-125.

10. Воротилкин A.B., Каргапольцев С.К., Гозбенко В.Е. Математическая модель динамического взаимодействия в системе «колесо-рельс» с учетом их лубрикации. - М.: Деп. ВИНИТИ 13.02.2006 №152-В2006. - 24 с.

11. Воротилкин A.B., Каргапольцев С.К., Гозбенко В.Е. Математическое моделирование влияния степени помола лубрикатора на износ в системе «колесо-рельс». - М.: Деп. ВИНИТИ 13.02.2006 №151-В2006. -22 с.

Подписано в печать 24 марта 2006 г. Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная. Печать трафаретная

Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,06. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 100. Заказ № 131.

Иркутский государственный университет путей сообщения Лицензия JIP №65-54 от 10.12.1999. 664074, г. Иркутск, 15, ИрГУПС

А 00 6 А-

IT 6 55 9

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИЗНОС В ПАРЕ КОЛЕСО-РЕЛЬС.

1.1. Основные причины износа в паре колесо-рельс.

1.2. Пути и методы снижения износа в паре колесо-рельс.

1.3. Смазка холодом.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

В ПАРЕ КОЛЕСО-РЕЛЬС.

2.1. Анализ схем динамического взаимодействия в паре колесо рельс.

2.2. Математическая модель взаимодействия в паре колесо-рельс при движении в прямом участке.

2.3. Математическая модель взаимодействия в паре колесо-рельс при движении в кривой.

2.4. Анализ разработанных математических моделей.

Выводы по главе.

3. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ

СМАЗОЧНОЙ КОМПОЗИЦИИ.

3.1. Выбор компонент для смазочной композиции.

3.2. Методика экспериментальных исследований.

3.3. Результаты испытания смазочной композиции.

3.4. Статистическая обработка результатов экспериментальных исследований.

Выводы по главе.

4. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1. Опытно-промышленные испытания.

4.2. Технология приготовления смазочных материалов.

4.3. Возможные пути модернизации рельсосмазывателей для нанесения новых смазочных композиций.

4.4. Расчет мощности теплонагревательных эелементов.

4.5. Определение экономического эффекта внедрения мер по снижению износа гребней колес.

4.6. Экологические проблемы использования новых смазочных композиций для лубрикации рельсов.

Выводы по главе.

Разработка ресурсосберегающих технологий является актуальной задачей для любой отрасли, включая и железнодорожный транспорт, для которого важнейшей задачей является снижение износа боковых граней рельсов в кривых участках пути и гребней колес подвижного состава. Анализ данной проблемы показывает, что увеличение износа связано с заменой локомотивной тяги, увеличением нормативного веса поездов и т.д. [2]. Износ рельсов и колес в 3.6 раз превышает предусмотренную норму [70]. В начале 80-х годов срок службы бандажей колесных пар локомотивов составлял 6.7 лет, в 90-ые годы он сократился до 2.3 лет. Из-за бокового износа выход рельсов из строя за последние 10 лет увеличился более чем в 3 раза.

Износ в зоне контакта «боковая поверхность рельса - гребень колеса» является сложным процессом [120], который определяется не только чисто механическими взаимодействиями, но и зависит от большого числа факторов, включающих климатические условия, особенности рельефа, формы соприкасающихся поверхностей, скорость движения, вес поезда и многие другие.

Одним из эффективных путей снижения износа в паре колесо-рельс является увеличение степеней свободы тележки по отношению к кузовной части подвижного состава, который может быть решен путем модернизации люлеч-ного подвеса кузова экипажа (на одно из возможных технических решений получен патент, приведенный в списке публикаций). В тоже время, реализация данного направления в настоящее время сопряжена с большими капитальными вложениями, в связи с чем использование смазки на данный момент является наиболее приоритетным направлением, несмотря на ее меньшую эффективность по сравнению с увеличением степеней свободы тележки.

Гамма смазочных материалов, используемых для этих целей, характеризуется большим разнообразием как у нас в стране, так и за рубежом. Это обусловлено тем, что к смазкам, наносимым в зону контакта колесо-рельс, предъявляется широкий набор требований, важнейшими из которых являются: высокая эффективность смазывания; легкость нанесения в зону трения; способность удерживаться на боковой поверхности рельса; доступность и низкая стоимость; пожаробезопасность; минимальное воздействие на человека и окружающую среду; устойчивость при хранении, транспортировке в заданных эксплуатационных условиях и др. Применяемые в настоящее время смазочные композиции не могут удовлетворять всему комплексу требований одновременно. Многие из них, несмотря на высокую эффективность, довольно дороги, имеют сложный химический состав, пожароопасны, вызывают коррозию металлов, расположенных рядом со смазываемой зоной, оказывают влияние на окружающую среду и т.д. Поэтому разработка смазочных композиций, отвечающих указанным выше требованиям, является актуальной задачей предупреждения износа в паре колесо-рельс. Об этом свидетельствует неиссякаемое число публикаций и патентов по данной проблеме, что говорит о большом интересе к ней исследователей и практиков [58, 63, 80, 130, 146].

В настоящей работе была поставлена цель - снижение износа в паре колесо-рельс за счет: определения основных причин износа путем моделирования и анализа механической системы локомотива; создания новых смазочных композиций; исследования их характеристик в процессе лубрикации; разработки практических рекомендаций по их применению.

Результаты работы нашли отражение в четырех главах.

В первой главе показан вклад в изучение проблемы износа пары колесо-рельс и его снижения исследователей В.М. Богданова, А.П. Буйносова, М.В. Вериго, Ю.А. Евдокимова, И.А. Жарова, С.М. Захарова, В.Я. Карцева, Н.И. Карпущенко, С.Н. Кисилева, А .Я. Коган, K.JT. Комарова, A.JI. Лисицина, B.C. Лысюк, Л.П. Мелентьева, И.Н. Майба, B.C. Наговицина, Э.Н. Перцева, В.И.

Сакало, В.В. Шаповалова, Д.Г. Эрадзе и др.

На основе литературного обзора и изучения износа в паре колесо-рельс были выявлены причины его возникновения и рассмотрены пути его снижения. В результате проведенного анализа установлено, что причины износа в паре колесо-рельс недостаточно описаны математически, так как существующие математические модели не всегда учитывают все факторы, влияющие на износ. Кроме того, установлено, что существующие смазочные композиции не всегда отвечают целому ряду требованиям, особенно стоимости и реальным условиям того полигона, где они применяются.

В связи с этим в дополнение и развитие ранее выполненных работ, связанных с уменьшением износа в паре колесо - рельс, были сформулированы цель работы и задачи, которые подлежали решению для достижения поставленной цели.

Во второй главе в целях уточнения основных причин износа в паре колесо-рельс представлена математическая модель локомотива, разработанная автором, впервые учитывающая его восемь степеней свободы.

Показано, что реальных условиях эксплуатации в зоне контакта гребня колеса и рельса действуют силы, величина которых определяется показателями динамических качеств механической колебательной системы «локомотив-путь». В связи с этим возникает необходимость в определении динамических перемещений тележки и колесной пары, так как при движении локомотива по рельсовому пути и,,особенно, в его кривых участках, все колеса движутся по разным траекториям и их перемещения относительно тележек существенно различаются.

Для определения этих сил представлена составленная автором математическая модель колебаний локомотива, которая была реализована с помощью пакета Matead.

Расчетами установлено, что при скорости движения 70 км/ч боковая составляющая сил в зоне контакта пары колесо-рельс при движении в кривой имеет величину 60.80 кН, а при движении в прямом участке -20.30 кН.

В третьей главе представлен анализ средств и методов, применяемых для уменьшения износа в паре колесо-рельс.

Описана предложенная автором новая смазочная композиция, в состав которой вошли: низкомолекулярный полиэтилен - отход производства многотоннажного продукта - полиэтилена высокого давления; коксовая мелочь -фракция нефтекокса, представляющая собой графитоподобные кристаллы; хлорорганические отходы производства эпихлоргидрина; отработанное дизельное масло локомотивов; присадки.

Здесь же представлены результаты экспериментальных исследований свойств данной смазочной композиции при моделировании лубрикации пары трения колесо-рельс на машине трения.

В четвертой главе представлены методика и результаты промышленной апробации результатов исследований.

Кроме того, предложены рекомендации изготовления и применению созданной смазочной композиции применительно к условиям депо.

Здесь же представлен технико-экономический расчет эффективности использования предложенной смазочной композиции.

В качестве приложения представлены акты внедрения результатов работы на Восточно-Сибирской железной дороге.

Основываясь на проведенных исследованиях, автор выносит на защиту:

- математическую модель локомотива, позволяющую определить силовые зависимости в контакте пары колесо-рельс при движении в прямом участке и в кривых;

- смазочную композицию, созданную автором на основе низкомолекулярного полиэтилена для процесса лубрикации пары колесо-рельс;

- результаты экспериментальных исследований влияния соотношения компонент созданной смазочной композиции на величину износа пары колесо-рельс;

- методику экспериментальных исследований характеристик созданной смазочной композиции в процессе ее нанесения на пару колесо-рельс;

- регламент производства и использования предложенной смазочной композиции.

Работа выполнена в течение 1999.2005 годов на кафедре «Теоретическая и прикладная механика» Иркутского государственного университета путей сообщения и на предприятиях Восточно-Сибирской железной дороги.

Результаты работы прошли апробацию на Восточно-Сибирской железной дороге.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Решена важная научно-техническая задача снижения износа в паре колесо-рельс путем применения новых смазочных композиций на основе низкомолекулярного полиэтилена из отходов производства применительно к условиям ОАО «РЖД» - Восточно-Сибирская железная дорога.

2. Создана математическая модель движения локомотива, позволяющая находить динамическую составляющую на износ в паре колесо-рельс, которая позволила рассчитать продольные, поперечные и вертикальные перемещения, а также ускорения, т.е. возмущения в системе колесо-рельс. Установлено, что боковая составляющая в зоне контакта пары колесо-рельс достигает 60.80 кН при движении в кривых малого радиуса при скорости движения 70 км/ч, при движении в прямом участке - 20. .30 кН.

3. Показано, что использование при процессе лубрикации новой смазочной композиции позволяет снизить износ пары колесо-рельс не менее чем в два раза.

4. Установлено, что влияние степени помола нефтекокса в созданной смазочной композиции на защитный ее эффект имеет линейный характер. Предпочтителен помол ниже 0,35 мм.

5. Предложены рекомендации, позволяющие выбирать параметры созданной смазочной композиции, применение которой дает возможность снизить расходы на лубрикацию на 30 . 40%.

6. Внедрение созданной смазочной композиции на филиале ОАО «РЖД» Восточно-Сибирская железная дорога позволяет снизить износ в системе колесо-рельс с годовым экономическим эффектом более 100 млн. руб.

1. Айвазян CA. Статистические исследования зависимостей. Применение методов корреляционного и регрессивного анализа при обработке результатов экспериментов. -М.: Металлургия. 1968. 316 с.

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

3. Андриевский СМ. Боковой износ рельсов на кривых. Труды Всесо-юз. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. М.: Трансжелдориздат, 1961.Вып. 207. 128 с.

4. Анисимов П.С. Влияние конструкции и параметров тележек на износ колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1999. №6. С. 38 42.

5. A.C. СССР №1810384. В.И. Скрипец, С.П. Самойленко и др. Смазочная композиция / Бюл.-изобр. 1993. №15. С. 56.

6. A.C. СССР №1807075. Ю.К. Кононенко и др. Смазочная композиция для тяжелонагруженных узлов трения / Бюл. изобрет. 1993. №13. С. 87.

7. Балановский А.Е., Хаясн С.М. Проблемы износа пары трения колесо-рельс (краткий анализ и предложения). Иркутск. Плазмопротек. 1997. 57 с.

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

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

10. Богданов В. М., Козубенко Н.Д., Ромен Ю. С. Техническое состояние вагона и износ гребней колес // Железнодорожный транспорт. 1998. № 8. С.23.25.

11. Богданов В.М., Марков Д.П., Жаров И.А., Захаров С.М. Относительное проскальзывание в точках контакта колеса с рельсом // Вестник ВНИ-ИЖТ. 1999. №3. с. 6-10.

12. Боковой износ рельсов и гребней колесных пар подвижного состава в кривых / Под ред. В.Г. Григоренко. Хабаровск: 1991. 143 с.

13. Боченков М.С., Карпущенко Н.И., Линкратов Ю.Н. Износ рельсов и бандажей электровозов на перевальных участках // Железнодорожный транспорт. 1977. №3. С. 67-69.

14. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М.: Химия. 1975. 575 с.

15. Бровмак М.Я., В.Х. Римек. Об оценке резко выделяющихся опытных данных при механических испытаниях // Заводская лаборатория. 1964. №7. С. 861.

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

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

18. Буйносов А.П. Взаимодействие колеса и рельса // Путь и путевое хозяйство. 1999. №5. С. 22-25.

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

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

21. Буйносов А.П., Дибров С.А. Обеспечение эффективного смазывания бандажей локомотивов // Железнодорожный транспорт. 1994. №11. С. 60 61.

22. Буйносов А.П., Наговицин В.С. Новый гребнесмазыватель на основе графитосодержащего материала // Железнодорожный транспорт. 1996. №2. С. 39-41.

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

24. Вериго М.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых малого радиуса и борьба с боковым износом рельсов и гребней колес / ПТКБ ЦП МПС. М.: 1997. 208 с.

25. Вериго М.Ф. Причины роста интенсивности бокового износа рельсов и гребней колес. -М.: Транспорт. 1992. 46 с.

26. Виноградов В.Н., Сорокин Г.М. Износостойкость стали и сплавов. -М.: Изд-во «Нефть и газ». 1994. 415 С.

27. Виноградова И.Э. Противоизносные присадки к маслам. М.: Химия. 1972. 272 с.

28. Вихрова A.M. О соотношении твердости рельсовой и колесной стали // Вестник ВНИИЖТ. 1983. №6. С. 34 38.

29. Воробьев В.Б., Глазков Е.Ф., Хачатрян Г.М., Козырев А.И., Карташев Ю.В. Переносные средства диагностирования головки рельсов. Путь и путевое хозяйство. 2001. №5. С. 18-21.

30. Воротилкин A.B., Гозбенко В.Е. Влияние содержания хлора в полимерах на снижение износа // Проблемы исследования и проектирования машин. // Сборник статей Международной научно-технической конференции. -Пенза: «Приволжский Дом знаний», 2005. С. 159-161.

31. Воротилкин A.B. Гозбенко В.Е., Каргапольцев С.К. Влияние содержания серы и хлора в полимерах на снижение износа // Сборник научных трудов. Серия: Физико-математическая. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. -Вып. 8.-С. 141-147.

32. Воротилкин A.B. Гозбенко В.Е., Каргапольцев С.К. Использование смазочных композиций для уменьшения износа в системе колесо-рельс // Сборник научных трудов. Серия: Физико-математическая. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2005. - Вып. 8. - С. 152-162.

33. Воротилкин A.B., Каргапольцев С.К. Полимерные присадки к смазонным маслам // Проблемы исследования и проектирования машин. Сборник статей Международной научно-технической конференции. Пенза: «Приволжский Дом знаний», 2005. - С. 156-159.

34. Воротилкин A.B. Методика и результаты испытаний смазочных композиций на основе нефтяного кокса // Трибофатика: Сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. ISTF-2005. Иркутск: Ир-ГУПС, 2005. - Т. 1. - С. 422-426.

35. Воротилкин A.B. Основные причины износа в системе колесо-рельс // Трибофатика: Сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. ISTF-2005. Иркутск: ИрГУПС, 2005. - Т. 1. - С. 415-417.

36. Воротилкин A.B. Подходы к разработке новых композиций для луб-рикации рельсов // Трибофатика: Сборник докладов V Международного симпозиума по трибофатике. ISTF-2005. Иркутск: ИрГУПС, 2005. - Т. 1. - С. 418-421.

37. Воротилкин A.B., Каргапольцев С.К., Гозбенко В.Е. Математическая модель динамического взаимодействия в системе «колесо-рельс» с учетом их лубрикации. М.: Деп. ВИНИТИ 13.02.2006. №152-В2006. - 24 с.

38. Воротилкин A.B., Каргапольцев С.К., Гозбенко В.Е. Математическое моделирование влияния степени помола лубрикатора на износ в системе «колесо-рельс». -М.: Деп. ВИНИТИ 13.02.2006. №151-В2006. -22 с.

39. Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия. 1975. 511 с.

40. Гайворонский А.Т., Гайворонская М.В., Прокопьев Г.А. О необходимости учета изменения баротермических свойств смазочных материалов при больших нагрузках// Трение и износ. 2000. Т. 21. №2. С. 213-218.

41. Голубенко A.JT. Сцепление колеса с рельсом. Киев: 1993. 448 с.

42. Гуреев A.A., Фукс И.Г., Лашхи В.П. Химмотология. М.: Химия. 1986. 330 с.

43. Добычин И.А., Смолянинов В.В., Юдакова Т.А. Основы нелинейной динамики рельсовых экипажей // Вестник Академии транспорта РФ. 1999. №2. С. 124-135.

44. Догадкин A.C. Химия нефти. М.: Химия. 1986. 386 с.

45. Доронин В.И. О причинах износа гребней колес и рельсов // Железнодорожный транспорт. 1992. № 9. С. 67 69.

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

47. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Шабалина Т.Н., Багдасаров Л.Н. Смазочные материалы и проблемы экологии. М.: Нефть и газ. 2000. 424 с.

48. Жаров И.А., Захаров С.М., Конькова Т.Е. О влиянии состояния тележки грузового вагона на параметры, определяющие изнашивание гребней колес и боковой поверхности головки рельсов при движении в кривых малого радиуса // Вестник ВНИИЖТ. 1999. №4. С. 9 15.

49. Жаров И.А., Комаровский И.А., Захаров С.М. Моделирование изнашивания пары гребень колеса боковая поверхность рельса в кривых малого радиуса // Вестник ВНИИЖТ. 1998. №2. С. 15-18.

50. Жаров И.А., Конькова Т.Е. Оценка параметров пятен контакта и выбор коэффициента Винклеровского слоя для пары колесо-рельс // Вестник ВНИИЖТ. 1999. №6. С. 10-14.

51. Закс Лотар. Статистическое оценивание. М.: Статистика. 1976. 210 с.

52. Зозуля В.Д. и др. Словарь справочник по трению, износу и смазке деталей машин. - Киев. 1990. 258 с.

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

54. Износ рельсов и колес подвижного состава / Под ред. K.JI. Комарова, Н.И. Карпущенко. СГАПС.1997. 153 с.

55. Каргапольцев C.B., Воротилкин A.B., Гозбенко В.Е. Использование новых смазочных композиций на ВСЖД // Шестая научно-практическая конференция «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2005. - С. 123-125.

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

57. Карцев В.Я., Серегин В.М. Снижается боковой износ рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2000. №11. С. 9 10.

58. Карпущенко Н.И., Николашко A.A., Ядрошникова Г.Г., Юрченко Г.Г. Влияние подуклонки и ширины колеи на износ рельсов // Путь и путевое хозяйство. 1997. №3. с. 18-20.

59. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. M.: Химия. 1973. С. 646 - 678.

60. Кассандрова О.Н., Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. -М.: Наука. 1970. 188 с.

61. Кламанн Д. Смазки и родственные продукты. Синтез, свойства, применение, международные стандарты. -М.: Химия. 1988. 488 с.

62. Клименко Е.Т. Регрессионный анализ. Метод, указания к практическим занятиям в компьютерном классе по курсу «Применение ЭВМ в химической технологии». М.: Изд-во ГАНГ им. И.М. Губкина. 1995. 125 с.

63. Коган А.Я. Оценка износа рельсов и бандажей колесных пар при движении в кривых участках пути // Вестник ВНИИЖТ. 1990. №2. С. 36 40.

64. Кокорев А.И., Березин В.В., Потехин В.В., Буславский Ю.В., Коновалов C.B. Двухосный экипаж с радикальной установкой колесных пар / Тр. Всесоюз. н. и. тепловоз, ин-та. 1997. №76. С. 25 - 43.

65. Колесников В.И., Евдокимов Ю.А., Елманов И.М., Мясникова H.A. Особенности эксплуатации и пути повышения износостойкости железнодорожной техники / Изв. вузов Сев.-Кавк. региона. Техн. науки. 1999. №2. С. 4 8.

66. Коротаев Б.В., Милованов А.И., Остроменский П.И. Способ уменьшения износа боковой поверхности рельсов и гребней колес железнодорожного транспортного средства. Патент № 2142890. 20.12.99.Бюл. №35.

67. Коротаев Б.В., Остроменский П.И. Повышение износостойкости рельсов термоупрочнением электронно-лучевым методом // Транспортные проблемы Сибирского региона. Сб. научных трудов ИрИИТа. Ч. 2. Иркутск. 2000. С. 174- 178.

68. Коссов B.C. Улучшение условий взаимодействия колес локомотивов с рельсами // Железные дороги мира. 2000. №4. С. 22-29.

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

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

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

72. Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение. 1990. 528 с.

73. Ликратов Ю.Н. Усовершенствовать противоразгрузочные устройства // Электричество и тепловозная тяга. 1977. №4. С. 46 47.

74. Лебедев H.H. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия. 1989. 480 с.

75. Линев С.А. Результаты эксплуатационных испытаний опытных рельсов / Труды ВНИИЖТ, вып. 314. М.: Транспорт, 1966, с.20 - 89.

76. Лысюк B.C. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов. М.: Транспорт. 1997.188 с.

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

78. Мамедьяров М.А. Химия синтетических масел. Д.: Химия. 1989. 240 с.

79. Манашкин Л.А., Ромен Ю.С. О процессе качения составного колеса, имеющего фрикционную связь обода с диском // Вестник ВНИИЖТ. 1999. №3. С. 23-26.

80. Марков Д.П. Триботехнические характеристики элементов пары трения колесо-рельс//Трение и износ. 1995. Т. 16. №1. С. 138- 156.

81. Марков Ю.Н. Возвышение и износ рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2000. №1. с. 31 -32

82. Матвеевский Р.М., Лашхи В.Л. и др. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний. Справочник. М.: Машиностроение. 1989. 217 с.

83. Мелентьев Л.П. Взаимодействие колес с рельсами и их износ // Путь и путевое хозяйство. 1999. №5. с. 6 25.

84. Мелентьев Л.П. Влияние формы головки рельса на интенсивность развития бокового износа и дефекта 82 / Труды ВНИИЖТ, вып. 220. М.: Транспорт, 1961. С. 123 - 143.

85. Мелентьев Л.П. Вместо жидкой смазки вода // Путь и путевое хозяйство. 2000. №2. С. 31-32.

86. Мелентьев Л.П. Рельс и колесо. Как улучшить взаимодействие // Путь и путевое хозяйство. 1993. №6. С. 14 17.

87. Механическая часть тягового подвижного состава // Ред. И.В. Бирюков М.: Транспорт 1992. 440 с.

88. Микешина Н.Г. Выявление и исключение аномальных значений // Заводская лаборатория. 1966. №3. С. 310.

89. Минкин В.С., Аверко-Антонович Л.А., Суханов П.П. Строение и вулканизация полисульфидных олигомеров // Каучук и резина. 1994. № 2. С. 2-5.

90. Митрохин А.Н. «Колесо-рельс»: Требуется более совершенная теория // Железнодорожный транспорт.1998. №7. С. 41-44.

91. Мороз Б.А., Коротаев E.H., Марютин К.А. Комплексная система ресурсосбережения колес и рельсов на ВСЖД / Новые технологии на ВосточноСибирской железной дороге. Сб. научных трудов. Новосибирск. СибГУПС. 1999. С. 96-98.

92. Мугаплинский Ф.Ф., Трегер Ю.А., Люшин М.М. Химия и технология галогенорганических соединений. М.: Химия. 1991. 72 с.

93. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества. -М.: Физматгиз. 1960. 324 с.

94. Неглинский В.В., Атаманюк A.M., Щербаков К.Ф. Новая технология смазывания рельсов // Железнодорожный транспорт. 1993. № 11. С. 52 55.

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

96. О проблеме взаимодействия колеса и рельса / Певзнер А. 3., Чашин

97. B. А., Захаров Б. В. и др. // Локомотив. 1996. № 9. с. 19-20.

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

99. Основы трибологии (трение, износ, смазка) / Под ред. A.B. Чичи-надзе. М.: Наука и техника. 1995. 778 с.

100. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути / Т.Г. Яковлева, В.Я. Шульга и др. М.: Транспорт. 1990. 367 с.

101. Павелко Г.Ф. Трибохимическое взаимодействие тиолов, органических сульфидов и дисульфидов с железом // Трение и износ. 1999. Т. 20. № 4.1. C. 412-420.

102. Патент №93007533/04. Шаповалов В.В. и др. Смазка для лубрика-ции железнодорожных рельсов / Бюл.-изобрет. 1995. №23. С. 53.

103. Патент RU № 2181754. Назаров Н.С. и др. Композиция для уменьшения износа в паре трения колесо-рельс / Бюл. изобр. 2002. № 15.

104. Патент RU №2065484 В.В. Шаповалов и др. Смазка для лубрикациижелезнодорожных рельсов / Бюл. изобрет. 1996. №23. С. 171.

105. Патент RU №2036223 A.M. Капустин и др. Битумная смазка для тяжелонагруженных узлов трения / Бюл. изобр. 1995. №15. С. 159.

106. Патент RU №2067110 Ю.А. Евдокимов и др. Смазка для лубрика-ции рельсов / Бюл. изобрет. 1996. №27. С. 169.

107. Пашолок И.Д., Харитонов В.Б. О возможном повышении износостойкости железнодорожных колес // Вестник ВНИИЖТ. 1997. №1. С. 32 36.

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

109. Пластические смазки. Труды ВНИИПКнефтехим. Киев: Наукова думка. 178 с.

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

111. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества. Справочник. Ред. A.A. Абрамзон и др. JL: Химия. 1984. С. 364.

112. Повышение эксплуатационной стойкости рельсов // Железные дороги мира. 1998. №3. С. 62 63.

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

114. Промышленные хлорорганические продукты. Справочник / Под ред. JT.A. Ошина. -М.: Химия. 1978. 656 с.

115. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука. 1968. 238 с.

116. Работа смазки в месте контакта колеса и рельса: сравнительные лабораторные и полигонные испытания (США) / Экспресс-информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Серия IV. Путь и путевое хозяйство. 1992. В. 1.С. 5- 17.

117. Работа системы колесо-рельс при повышенных осевых нагрузках // Железные дороги мира. 1999. №9. С. 51 55.

118. Редькин В.И. Износ рельсов стал меньше // Путь и путевое хозяйство. 1999. №5. С. 19-21.

119. Редькин В.И., Ладыгин О.И., Верхотуров В.К. Энергетическая эффективность лубрикации // Железнодорожный транспорт. 1999. №12. С. 48 50.

120. Рельсовая сталь для железных дорог Северной Америки // Железные дороги. 1998. №7. С. 61 62.

121. Рельсосмазыватели и материалы для смазки рельсов на железных дорогах США. / Экспресс информация. Железнодорожный транспорт за рубежом. Серия IV // Путь и путевое хозяйство. 1993. Вып. 4. С. 28 - 35.

122. Решение о выдаче патента по заявке №2004115439/11(016660) от 21.05. 2004 г. Воротилкин A.B. и др. Узел люлечного подвеса кузова экипажа.

123. Савельев A.A. Уменьшение износа гребня бандажа // Зализнич. Транспорт. Украти. 1999. №3. С. 31.

124. Силинская Я.Н., Томин В.П., Катульский Ю.Н., Корчевин H.A. Анализ хлорорганических производств ОАО «Усольехимпром». Сб. науч. трудов. Ч. 2. Ангарск.: АГТИ. 2000. С. 89 - 97.

125. Синицын В.В. Подбор и применение пластичных смазок. М.: Химия. 1974. С. 372-350.

126. Сиротенко A.A. Определение вязкости товарных пластичных смазок // Химия и технология топлив и масел. 2000. №6. С. 44-45.

127. Сливец Д.П. Ширина колеи. Какой ей быть? // Локомотив. 1996. № 5. С.40.

128. Смазывание рельсов как средство уменьшения шума// Железные дороги мира. 2000. №7. С. 64 66.

129. Смазывание рельсов на железных дорогах США // Железные дорогимира. 1990. № 1. С. 51-53.

130. Смирнов В.И. О прогнозировании долговечности железнодорожных рельсов // Транспорт: Наука, техника, управление. // ВИНИТИ. 1999. №10. С. 19-23.

131. Смирнов A.C. и др. Пат. 213236 RU. Антифрикционный самосмазывающий материал / Бюл. изобр. №18. 1998.

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

133. Сюняев З.И. Нефтяной углерод. М.: Химия. 1979. С. 75.

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

135. Шаповалов В.В., Евдокимов Ю.А., Богданова В.М., Майба И.А. Повышение эффективности лубрикации // Железнодорожный транспорт. 1993. №7. С. 40-41.

136. Шефтель В.О. Полимерные материалы. Токсичные свойства. Справочник. Л.: Химия. 1982. С. 29.

137. Шиладжян A.A. Совершенствование профилей рельсов для кривых и прямых участков пути и их эксплуатационные показатели // Вестник ВНИ-ИЖТ. 2000. №7. С. 8-15.

138. Шишмарев A.A., Никулин А.Н., Коротаев Б.В. О влиянии ширины колеи на износ рельсов // Путь и путевое хозяйство. 1999. №5. С. 16 18.

139. Шур Е.А. Структура и контактно-усталостная прочность стали // МиТом. 1978. №8. С. 37 43.

140. Шур Е.А., Бычкова Н.Я. Влияние внутренних факторов на износ рельсовой и колесной стали. Трибология и транспорт / Материалы научно-практического симпозиума (книга 3). Рыбинск: 1995.

141. Шур Е.А., Бычкова Н.Я., Марков Д.П., Кузмин H.H. Износостойкость рельсовых и колесных сталей // Трение и износ. 1995. Т. 16. №1. С. 80 91.

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

143. Эрадзе Д.Г., Карпачевский Г.В. Влияние ширины колеи на износ рельсов и гребней колес // Путь и путевое хозяйство. 1999. №1. С. 14 16.

144. Эффективность смазывания рельсов // Железные дороги мира. 1996. №6. С. 55-60.

145. Увеличение срока службы рельсов // Железные дороги мира. 1998. №4. С. 60-62.

146. Ушкалов В.Ф., Ковтун E.H., Маркова О.М. Износ гребней колес локомотивов // Зал1знич. трансп. украти. 1999. №6. С. 14-18.

147. Фиалков A.C. Углерод. М.: Аспект Пресс. 1997. 117 с.

148. Физическая химия силикатов. A.A. Пащенко, A.A. Мясников, Е.А. Мясникова и др. -М.: Высш. школа. 1986. 368 с.

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

150. Фукс И.Г. Добавки к пластическим смазкам. М.:Химия. 1982. 248 с.

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

152. Механическая часть тягового подвижного состава / Под ред. И.В. Бирюкова. М.: Транспорт, 1992. 440 с.