автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Влияние геометрических параметров профиля поверхности катания колеса рельсового транспорта на износ контактирующих поверхностей

РГ о ОД

7 " А ЯГ 2000

МПС РФ

Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)

На правах рукописи УДК 621.9.0:629.4.027.118-42 Б - 81

Бондаренко Анатолий Иванович

Влияние геометрических параметров профиля поверхности катания колеса рельсового транспорта на износ контактирующих поверхностей (05.02.02 - машиноведение и детали машин)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2000

Научный руководитель:

Научный консультант:

Официальные оппоненты: -

Ведущее предприятие

доктор технических наук профессор Корольков Е.П. кандидат технических наук профессор Киреев B.C. доктор технических наук, профессор Анисимов П.С. кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ГУП ВНИИЖТа Митрохин А.Н. Проектно-конструкторское бюро департамента пассажирских сообщений

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения.

Защита диссертации состоится " М " 2000 г.

в ^Г час. на заседании диссертационного совета К 114.05.11 при Московском государственном университете путей сообщения

по адресу: 101475, ГСП, г.Москва, А-55, ул.Образцова, 15, ауд. НОТ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан " 11" 2000 г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим направлять по адресу университета.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент [// JJUCOPHOyXOB

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Задача повышения провозной способности сокращения времени доставки пассажиров и грузов, уменьшения экспл> атационных расходов была и остается актуальной для всех железных дс рог. Эти критерии имеют важное значение в грузовых и пассажирских пе ревозках ввиду конкуренции со стороны автомобильного, водного и авиг ционного транспорта. Производительность железнодорожных перевозок их конкурентноспособность с перевозками другими видами транспорт во многом определяется составом и состоянием вагонного парка и состс янием пути. В связи с этим на первый план выдвигаются ресурсосберс гающие технологии, позволяющие с наименьшими, как материальным! так и финансовыми затратами производить ремонт основных изделий деталей. За последние два десятилетия на сети железных дорог Росси и, в частности, метрополитена наблюдается интенсивный износ гребне колес и боковых поверхностей рельсов в кривых участках пути. Меропрг ятия, проводимые для снижения износа, в основном, связаны с уменьшен» ем коэффициента скольжения и увеличением твердости контактируемы материалов. В теоретическом плане проводятся исследования по учет нелинейности различных факторов, влияющих на относительное сколь жение колеса по рельсу, которые в большей степени влияют на сцепны свойства колесных пар локомотивов и поперечную устойчивость движе ния экипажа. Однако, все проводимые меры по снижению износа не влк ягот на причину его интенсивного возникновения, а лишь воздействую на физические компоненты, участвующие в механизме трущихся поверг ностей. Существующие характеристики износа поверхности катания гребней(факторы износа) не содержат в явном виде параметров ходовы частей и пути(ширина, зазор, радиус кривой) и для выявления их влг яния на износ требуется большая вычислительная работа и трудоемки анализ результатов. Как показывают некоторые исследования, проведе* ные для экипажей магистральных железных дорог, снижение износа коле можно добиться изменением конструктивных параметров ходовых чаете

экипажа и верхнего строения пути.

В связи с этим тема данной работы, касающаяся исследованию влияния параметров профиля колес и пути является актуальной. Решение этих вопросов преобретает особую актуальность в связи с ростом цен на энергоносители и стоимости колесных пар и рельсов, ростом трудозатрат на переточку поверхностей колесных пар и замену рельсов. Выработка рекомендаций и мер по снижению износа осуществлялась для сети дорог метрополитена и промпредприятий, имеющих большое количество кривых малого (меньше 350 м) радиуса.

Диссертация представляет собой научную квалификационную работу, в которой на основании выполненных исследований изложены научно обоснованные технические решения проблемы выбора рационального профиля поверхности катания колеса вагонов метрополитена по разработанной математической модели. В работе теоретически и экспериментально проведена оценка влияния сужения колеи на износ поверхности колес, рост мощности сил трения скольжения, что влияет на увеличение эксплуатационных расходов.

Цель работы состоит в определении, на основе единой методики, основных параметров тележки и пути, влияющих на износ гребней и поверхностей колес и рельсов, определении удельной мощности сил трения скольжения, выработке рекомендаций по уменьшению износа гребней колес вагонов метрополитена и промпредприятий.

Решение этой проблемы состоит в: 1) уточнении свойств движения тележки с жесткой рамой в кривых участках пути;

2) уточнении свойств движения ведущей колесной пары в жесткой раме при поперечном перемещении ее из центрального состояния;

3) определении влияния параметров тележки и пути на плотность скольжения и мощность сил трения скольжения;

4) проектировании профилей катания колес, уменьшающих износ в условиях метрополитена в кривых малого радиуса;

5) экспериментальной проверке износостойкости колес с новыми профилями и сравнении ее с износостойкостью колес с стандартным профилем;

6) выработке рекомендаций по совершенствованию конструкции тележки способствующей уменьшению износа поверхности катания.

Методы исследования Теоретические исследования проводились с использованием понятия плотности скольжения и мощности сил трения скол жения применительно к кривым малых радиусов(от 99 м и более). Разработанные новые профили поверхности катания колес были испытань в условиях Филевской линии метрополитена и проведен сравнительны* анализ результатов эксперимента.

Научная новизна диссертации заключается в обосновании методики оценки влияния изменения параметров тележки с ведущими колесными парами, параметров пути на износ поверхности катания, гребня колес и боковой поверхности рельсов;

обосновании и обобщении рекомендаций по проектированию профилей поверхности катания железнодорожных колес вагонов, эксплуатируемых I кривых малого радиуса, разработке профиля поверхности катания, уменьшающего износ гребня при движении экипажа в кривых малого радиусг (от 99 м и более);

разработке математической модели кинематики станка Рафамет 11ВА-112, иВВ-112 и рекомендации конструктивных изменений, позволякдцш вытачивать профили, уменьшающие износ гребня колес, без замены ле кал;

проведении сравнения влияния изменения профиля катания и лубрикацго на мощность сил трения скольжения.

Црактическая ценность. Выполненные исследования позволили анали тически оценивать влияние параметров тележек и пути на износостой кость профилей поверхности катания колес и проектировать новые профили, обеспечивающие движение двухосной тележки с минимальным контактом гребней колес с рельсами.

В результате проведенных исследований выработаны рекомендации пс проектированию профилей колес, эксплуатируемых на сетях метрополи тена и промпредприятий.

Применение профилей, разработанных автором, для сетей метрополи

тена и промпредприятий позволяет увеличить пробег между переточками в 2-3 раза, соответственно уменьшить боковой износ рельсов в кривых, уменьшить сопротивление движению экипажей и снизить расход топлива и электроэнергии.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на:

- научно-технических семинарах МИИТа "Недели науки"(1994-1999 гг.);

- международном симпозиуме "Безопасность перевозочных процессов", Москва, 1995 г.;

- 2-ой международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта", посвященной 100-летию МИИТа, Москва, 1996 г.

- 2-ой научно-практической конференции "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте", Москва, 1999 г. Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 6 печатных работах опубликованных в журнале "Железнодорожный транспорт", в трудах МИИТ и РГОТУПС, а также в трудах научных конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Материал диссертации изложен на 132 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц и 24 рисунков, список литературы из 140 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность научной проблемы, показано ее народнохозяйственное значение и проанализировано современное состояние проблемы взаимодействия поверхностей катания, гребней колес и рельсов. Отмечается, что решение этих проблем во многом связано с контактом колеса и рельса, их взаимосвязанностью и многоцелевым назначением профиля колеса. Отмечается, что назначение профиля колеса связано с обеспечением безопасности движения, виляния тележки без контакта гребней колес с рельсами, вписывании в кривые и увеличении длительности эксплуатации колес между переточками.

Далее проводится обзор работ, связанных с проблемой повышения про возной и пропускной спосбности железнодорожного транспорта, котора не может быть решена без учета основного звена, связывающего подвиж ной состав с верхним строением пути, и, в тоже время, зависит от кон струкции тележки, реализованного в ней способа подвешивания, конструк Пии пути и его содержания.

Колесная пара является основным элементом, передающим всю нагруэ ку от вагона на путь в любой конструкции тележки. В тоже время, колес пая пара является источником колебательных процессов экипажа в цело! и его элементов, процессов сопротивления движению в прямых и кривы участках пути, вписывания экипажей в кривые, сцепления локомотивны колес с рельсами, взаимодействия ходовых частей с кузовом экипажа рельсами, износостойкости колес и рельсов и их прочности.

Поэтому в краткой исторической справке рассматриваются фундаме? тальные научные работы, связанные со всеми отмеченными проблемам!

Вопросам исследования взаимодействия пути и подвижного состава износа пары колесо-рельс посвящены работы многих отечественных и зе рубежных ученых, среди которых отметим работы С.М.Андриевскоп Н.С.Анисимова, Е.П.Елохина, В.М.Богданова, Ю.П.Бороненко, М.Ф. Вериго, С.В.Вершинского, Л.О.Грачевой, В.П.Есаулова, В.А.Ивашова, В.Н.Кашникова, А.Я.Когана, Е.П.Королькова, В.Н.Котуранова, В.В.Лу кина, Н.А.Панькина, Ю.С.Ромена, А.Н.Савоськина, В.Н.Филиппова, А./ Хохлова, В.Д.Хусидова и многих других.

Среди вопросов, требующих решения, следует выделить износ поверэ ности колес и увеличение сроков эксплуатации колесных пар. Актуал! иость решения этой проблемы для рельсового транспорта страны вызв! на катострофическим ростом отбраковки колесных пар по износу гребне за последние два десятилетия.

Теоретические исследования и практические разработки, посвященнь решению перечисленных задач, наиболее полно были представлены к двух международных конференциях, прошедших в Днепропетровске и Мс кве, и других конференциях.

Проведенный обзор работ показывает, что износ поверхности катания колес зависит от многих причин, таких как соотношение геометрических параметров колесных пар и тележек, соответствия геометрии профилей колеса и рельса, параметров пути и технического содержания ходовых частей экипажа и верхнего строения пути.

Изучением влияния геометрических параметров ходовых частей тележек на взаимодействие верхнего строения пути и экипажа занимались многие известные исследователи, среди которых в первую очередь следует отметить работы Жуковского Н.Е., где он указал на возможность качения одного из колес с прерывистым скольжением в зависимости от разницы радиусов кругов катания колес, насаженных жестко на ось.

В связи с этим и, учитывая зависимость радиуса колеса от конусности, зазора в колее и ее ширины, возникла задача исследования влияния геометрических параметров тележек и пути на износ поверхности катания колес и их гребней.

А так как износ поверхностей катания и гребня колес и боковых поверхностей рельсов за последние годы принял массовый характер, эта задача преобрела особую актуальность.

Во второй главе с целью получения в дальнейшем износовой характеристики, зависящей от геометрических параметров тележки и пути, приводятся теоретические предпосылки, в которых рассматриваются свойства движения двухосной тележки и ведущей колесной пары, жестко заключенной в раму тележки, в круговых кривых.

Для движения свободной колесной пары(КП) получено необходимое условие качения ее в кривых без скольжения, которое сводится к выполнению следующего условия.

Обозначим р - радиус кривой, описываемой центром КП в горизонтальной плоскости при поперечном сдвиге КП в кривой, равном 6, где 5 -зазор на одну сторону между рельсом и гребнем колеса колесной пары в центральной установке. Этот радиус равен:

(о.ц

где: г - радиус кругов катания колес при нейтральной установке КП : кривой;

2Ь - расстояние между этими кругами катания;

2\ - конусность профиля поверхности катания. ,

Обозначим через II - радиус кривой. Очевидно, что если имеет мест* неравенство

р < К, (0.2

то колесная пара катится в данной кривой без набегания гребня н; внешний рельс. В противном случае, гребень набегает на внешний рель и колесная пара катится со скольжением одного из колес.

Анализ неравенства, которое является необходимым условием качени. КП без набегания, показал, что во всех кривых радиуса менее 960 м дл. колес диаметром 725 мм и радиуса менее 1060 м для колес диаметра 801 мм нсравенство(0.2) не выполняется при существующих нормах устрой ства пути. Следовательно, во всех этих кривых свободная колесная нар; будет внешним колесом набегать на рельс и одно из колес будет катите со значительным скольжением. При этом, во время движения в кривой колесная пара не может выйти из перекошенного, набегающего па впеш ний рельс, состояния, прижимаясь к нему гребнем набегающего колеса.

Из неравенства(0.2) следует, что для того, чтобы улучшить услови. качения колесных пар в кривых, т.е. свести проскальзывания ее коле но рельсам и набегание гребня внешнего колеса на рельс до минимума необходимо уменьшить величину р.

Из формулы(0.1) следует, что это может быть достигнуто либо за сче' увеличения суммарного зазора в колее, либо за счет увеличения конус ности по кругу катания. Величина р может быть уменьшена и за счс уменьшения числителя, что связано с конструктивными изменениями ко лес и ширины пути.

Для выяснения характера движения колесных пар, расположенных па раллельно и жестко закрепленных в раме, были установлены их свой ства движения, если к ним приложен крутящий момент. Эти свойств!

неодинаковы и зависят от выполнения необходимого условия качения КП и соотношения величин вертикальных нагрузок на колеса с большим и меньшим радиусами качения. Однако, в любом случае при движении в кривой одно колесо КП скользит, а другое катится, если считать колеса и рельсы абсолютно жесткими.

Установлено, что движение ведущей колесной пары происходит таким образом, что катится колесо с меньшим радиусом, а с большим радиусом катится со скольжением назад (боксованием) при выполнении неравенства р > Д. При этом, если продольная сила реакции внешнего колеса больше силы реакции внутреннего, то возникающий момент этих сил разворачивает колесную пару, выводя ее из состояния набегания на внешний рельс. В противном случае, этот момент способствует набеганию на внешний рельс. При выполнении неравенства р < Д момент сил реакций, действующих вдоль рельса, независимо от того какое колесо скользит, разворачивает колесную пару, выводя ее из состояния набегания на внешний рельс.

Учитывая, полученные в работе свойства движения колесных пар и тележки с жесткой рамой были выведены формулы для отыскния величин зазоров между гребнями колес и рельсами и величин радиусов качения при условии постоянного прижатия гребня набегающего колеса к рельсу.

В третьей главе на основании научно обоснованных показателей и выведенных формул производится сравнительная оценка и анализ влияния геометрических параметров на плотность скольжения и мощность сил трения скольжения колес двухосной тележки при движении ее в прямых и кривых участках пути.

Понятие плотности скольжения вводится как один из основных показателей, характеризующих длину пути колес тележки, пройденного скольжением, распределенной по всему пройденному пути. Плотность скольжения может характеризовать степень износа рельсов и колес в зависимости от параметров тележки и пути и является сравнительной характеристикой. Понятие плотности скольжения связано с качением колес колесной пары, при котором одно из них имеет прерывистое скольжение.

Плотностью скольжения гребня в кривой назовем отношение пути, про] денного колесом с прижатым гребнем к рельсу к пройденному в тоже вре мя пути качением без скольжения.

В основу определения плотности скольжения были положены свойств! движения тележки и колесной пары, рассмотренные в предыдущей главе Плотность скольжения гребня имеет смысл для тех кривых, в которых н< выполняется необходимое условие качения колесной пары.

Выражения соответствующих плотностей скольжения включают в се бя базовые размеры тележки(Л,I), радиус по кругу катания(г), конусность профиля катания(разность в кругах катания в смещенном состоянии ко лесной пары), зазор в колее между гребнем и рельсом(¿), радиус кри вой(11) и угол набегания(а).

Поперечная составляющая, приходящаяся на колеса тележки, получен; в виде

т т»

„ • «'-л, ,„

-- = г вша = ——^и.о а1 — п-

(0.1

Внешнее и внутреннее колеса одной колесной пары катятся без скольже ния вдоль соответствующих рельсов, когда имеет место равенство

^ = (0.5

Е-к г,2

В противном случае катится без скольжения одно из них, другое ж< обязательно катится с проскальзыванием вдоль соответствующего рель са. Если внутренние колеса катятся, а внешние проскользывают, что, ка! правило, характерно для колес ведущей колесной пары, то имеют мес то следующие равенства для колес тележки (первый индекс номер оси второй-колеса):

^12 = 0 ¿Ы = 0

Ег6 — /гг

"Си = —2--тг-аф

г — го

(0.6 (0.7 (0.8

= _2 (о.9

г — г(о — г])

а выражение дуговой(линейной) плотности суммы абсолютных величин скольжения колес вдоль рельсов для двухосной тележки с жесткой базой в виде

dt = 2 [|RiS - hrI + \Ri(S -17) - hr\]. (0.10)

as rK

Здесь величина г) величина зазора гребня колеса задней оси с внепшим рельсом.

На рис.0.1 показано влияние ширины пути на плотность скольжения поверхности катания. Горизонтальные линии соответствуют средним значениям плотности скольжения на данном интервале кривых. Анализ изменения плотности скольжения показывает, что с переходом на путь шириною 1520 мм плотность скольжения возросла в кривых радиуса 650-950м в 1.35 раза, радиуса 450-649м в 2 раза , радиуса 350-449 в 3 раза, радиуса 125-349 в 1,7 раза. Сравнение средних значений плотности скольжения, подсчитанных для интервала изменения радиусов кривых от 125 м до 950 м, показывает, что с переходом на существующую ширину пути,

плотность скольжеш!я поверхности катания увеличилась в 1,93 раза. При движении в кривых участках пути, в случае не выполнения неравенства р < R, набегающее на внешний рельс колесо катится, скользя гребнем пс рельсу. Протяженность скольжения будет зависить от параметров пути и тележки. Для исследования влияния этих параметров на длину пути скольжения гребня по рельсу определена плотность скольжения гребня по формуле:

Р<* I Р

С 2(^-1). (0.11)

Эта формула носит приближенный характер и может служить качественной оценкой влияния ширины пути и радиуса кривой на плотность скольжения гребня.

На рисунке0.2 приведены графики плотностей скольжения гребней колес вагонов метрополитена (для условий Филевской линии ) в кривых, соответствующих нормам устройства пути 1936 г. и существующим. Из графиков видно, что с уменьшением радиуса кривой плотность скольжения растет при неизменном зазоре. Скачки плотности скольжения происходят из-за увеличения зазора в тех кривых, в которых вводятся ушире-ния. Очевидно, что значение плотности скольжения, превышающее единицу, указывает на скольжение по всей длине пройденного пути, а при меньшем значении - скольжение происходит на части пройденного пути.

Анализ значений плотностей скольжения показывает, что для колесных нар с конусностью 1/10, движущихся в кривых радиуса менее 717 м и устроенным по нормам 1936 г., величины плотностей скольжений меньше, чем при движении в кривых существующего пути. Особенно эта разница велика в диапазоне кривых радиуса 125 - 450 м. Кроме того, применение уширений пути позволяет катится набех'ающей колесной паре с частичным проскальзыванием гребня практически во всех кривых радиуса 350717 м, в то время как в существующих кривых радиуса 350-600 м гребень скользит постояппо па всей длине кривой. На кривых малых радиусов

Рис. 0.2: Графики плотности скольжений гребня в кривых

до 125 м. графики плотностей практически совпадают (идет постоянное скольжение гребнем). Приведенные значения плотности скольжения, превышающие единицу, позволяют оценить степень влияния ширины пути и радиуса кривой и произвести необходимые меры по снижению плотности скольжения.

Все известные аналити ческе выражения фактором износа железнодорожных колес и рельсов практически не содержат конструктивных параметров рельсов и колес, особенно контактирующих элементов, которые непосредственно участвуют в процессе износа. В настоящее время основной износовой характеристикой является мощность сил трения скольжения, получить которую можно лишь численным расчетом. Ниже приводится аналитическое выражение мощности сил трения скольжения поверхностей катания и гребня при движении экипажа в кривой. Наличие плотности скольжения в виде сомножителя в выражении мощности позволило учесть влияние геометрических параметров колесных пар, тележек и ко-

леи на значение мощности сил трения.

При движении в кривой тележка испытывает сопротивление движении как за счет скольжения поверхности катания, так и за счет скольженш гребня по рельсу, если не выполняется необходимое условие качения те лежки в кривых без набегания колес на рельс. Поэтому мощность сш трения скольжения в кривых будет определяться выражением

где Р - вертикальная сила давления колеса на рельс, / - коэффициент трения скольжения, з - индекс поверхности скольжения колеса, ^ - плотность скольжения, д - индекс поверхности скольжения гребня, х ~ уго* наклона образующей гребня, V - скорость движения экипажа.

Из выражения (0.12) видно, что мощность сил трения пропорциональна сумм" ттлотгтостпт"; ст;о.*т1,;тспт;тт" и поэтому значение мощности такж< зависит от геометрических параметров, как и плотность.

Анализ показывает, что уменьшение износа можно добится изменением геометрических параметров тележки и колеи (зазора и ширины) , уменьшением давления колеса на рельс и скорости движения.

Однако, радикальное изменение характеристик пути и тележек, уменьшение скорости движения и нагрузки на ось сопряжено с большими капитальными затратами или нерентабельно, поэтому снижение износа бе: больших затрат можно обеспечить за счет изменения профиля катания уменьшением толщины гребня, увеличением конусности по кругу катания или кривопинейностью профиля.

Проектирование таких профилей, особенно криволинейных, потребовало выполнения определенных условий, накладываемых на профили. Исходя из этих условий, были получены зависимости координат точек контакта на профилях колес и головки рельса, радиусы качения в зависимости от. поперечного перемещения колесной пары и профиля колеса, который описан заданной функцией. По этим зависимостям были произведены сравнения трех типов профилей: конический, криволинейно-конический и криволинейный с точкой перегиба по кругу катания. Сравнительный анализ

4.У+-

---. СТАНДАРТ. ПРОФИЛЬ

..ПРофиль.МИИТА

3.0-

2.0

•{.О

Им}

-4-«-и-1——— 1 .■! ' I I I I I

•(00 200 500 400 500 боо 700 800 900 4000

Рис. 0.3: Графики мощностей сил трения скольжения для экспериментального и стандартного профиля в зависимости от радиуса кривых

этих профилей показал, что предпочтительней криволинейно-конический профиль с отношением кривизны профиля к кривизне головки рельса равным 0,8. Тем не менее следует заметить, что при отсутствии кривых малого радиуса, с точки зрения увеличения эксплуатационного ресура, выгоднее применять конические профили повышенной конусности.

На основании теоретических разработок, МИИТом предложены конический профиль с конусностью 1:5, криволинейно-конические с конснос-тью 1:10 и 1:8.

Последний профиль в наибольшей степени удовлетворяет условиям эксплуатации в метрополитене.

Для этого профиля и существующего стандартного были произведены расчеты мощностей сил трения скольжения в кривых участках пути Филеского радиуса метро.

Сравнительные расчеты мощностей(рис.О.З) и стоимостей электроэнергии показали, что применение криволинейного профиля МИИТа может существенно снизить мощность сил трения скольжения. Так, по произ-

ПРОФИЛЬ, ,М' ^УБРЫКДЦ'ии

Ш 200 500 400 500 Ш 400 № 90В 4000

ркс. 0.4: Графики влияния лубрикащш и изменения профиля поверхности на мощное« сил трения скольжения

неценным расчетам месячная экономия от применения профиля МИИТ может составить в существующих ценах 100 и 240 т.р. соответственно при движении со скоростями 12 и 20 м/с только за счет уменьшения сопротивления движению.

На рис. (0.4) приведены графики мощностей сил трения скольжения при

исползовании стандартного профиля с лубрикацией в кривых и профиля МИИТ без лубрикации. Расчеты производились для 5000 колесных пар. так как прохождение этого количества меняет коэффициент трения с 0.08 до 0.28. Кривая изменения коэффициента трения была заимствована из автореферата диссертации А.А.Сашко. Расчеты мощности для профилей МИИТ производились при постоянном значении коэффициента трения / = 0.28. Анализ графиков, и в этом случае, показывает преимущества применения профиля МИИТ, так как при минимальных затратах на переточку профиля экономятся материалы смазки(бензин и напонитель), средства на преобретение их и оборудования, а также эксплуатационные расходы. Так по данным депо Бекасово только на преобретение материа-

лов расходуется в месяц 15150 руб.

Итак, как показали расчеты, применение лубрикации действительно снижает интенсивность износа гребней в 4-5 раз. Однако, применение криволинейного профиля позволит избежать затрат на лубрикацию и, в тоже время, добиться не меньшего снижения износа гребня.

В четвертой главе приведен анализ состояния колесных пар при их эксплуатации в условиях метрополитена, из которого следует необходимость применения мероприятий по уменьшению износа гребней колес.

В качестве этой меры разработан и предложен для эксплуатации криволш конический профиль МЙИТа, с конусностью по кругу катания 1:8. Кроме того были спроектированы копиры и шаблоны как этого профиля, так и профилей, предложенных МИИТом для магистральных железных дорог. Один из них конический с конусностью 1:5, а другой - криволинейно-конический с конусностью 1:10, как у стандартного. Все предложенные профили имели меньшую толщину гребня, чем стандартный.

По копирам всех предложенных профилей были обточены колесные пары вагонов метрополитена, которые в составе поездов ,были выпущены на линию Филевского радиуса метро.

Анализ результатов эксплуатации и последующая обработка результатов замеров износа проката и толщины гребня позволила получить кривые интенсивности износа колесных пар всех наблюдаемых вагонов. Эти графики представлены на рис.0.5.

Отметим, что износ гребней для вагонов с колесами стандартного профиля имеет существенный разброс 1.8-6.08 по четырем вагонам. Если отбросить наибольший и наименьший износы колес с этими профилями , то уменьшение интенсивности износов будет в 1,8 раза для криволинейных профилей с конусностью 1:10 и в 5.7 раза для криволинейных профилей с конусностью 1:8. Заметим, что уменьшение мощности сил трения скольжения для профиля МИИТ, полученный теоретически, имеет тот же порядок цифр.

В ходе проведения эксперимента и анализа результатов испытаний было отмечен меньший износ гребней колес шпинтонных тележек по сравне-

кц

стандарт. профиль КРИВОЛИНЕЙНА

коничбский С<:$] криьолине&Н. (¡-1)

А.0-

05

О i

2 3 Н 5 6 7 г 9 <0 V 42. ^/тыг.км)

Рис. 0.5: Графики интенсивности износа гребней различных профилей в зависимости о-пробега

кию с поводковыми тележками, горизонтальная жесткость подвепшвани: которых больше, чем у шпинтонных. Это свидетельствует о необходимое ти проектиования тележек с раздельным горизонтальным и вертикаль ным подвешиванием.

Пятая глава посвящена вопросу приспособления колесно- токарных сте ков Рафамет к обточке колес по профилям отличным от стандартных Связано это с устройством копировальных лекал, имеющих сложную и н> конгруентную с профилем конфигурацию. Поэтому переход к новым про филям катания требует полной замены лекал, что связано с их заказом 31 рубежом.

Наличие наладочных допусков кривошипно шатунного механизма поз воляет избежать замены лекал и изменением некоторых параметров при водного механизма обтачивать колесные пары с профилями, уменьшаю пдими износ гребня колес.

Для определения необходимых изменений параметров в работе пред ложена математическая модель расчета траектории движения центра

копировальных роликов в зависимости от профиля поверхности катания колес и профиля гребня и, наоборот, определение профиля по траектории движения копировальных роликов.

Решение этой задачи свелось к решению нескольких задач:

1. По данному профилю получить конфигурацию выемки лекала для гребня и поверхности катания.

2. Изменяя параметры кривошипно- шатунных механизмов и угол установки лекал для стандартного профиля, получить измененный профиль, имеющий параметры, уменьшающие износ профиля поверхности катания колеса.

Принцип решения этих задач различен, в силу чего потребовалось создание двух математических моделей и алгоритмы их решения.

В свою очередь из-за различия в приводе кривошипно-шатунного ме-ханизма( обточки гребня и обточки поверхности катания) расчет лекал также не одинаков. Таким образом, решение задачи создания профиля катания колеса с помощью изменения параметров кривошипно- шатунного механизма свелось к решению четырех самостоятельных задач.

По выведенным уравнениям была разработана программа расчета на ЭВМ конфигурации гребня и профиля, с определением изменения необходимых параметров привода станка. Численные расчеты на ЭВМ позволили получить профиль, близкий по своим параметрам к коническому профилю МИИТ. Его толщина гребня в измеряемом сечении 30.85 мм, высота - 28.8 мм, радиус выкружки - 17 мм и конусность по кругу катания 1:5. Такой профиль имеет все параметры в допустимых для эксплуатации пределах.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

На основании проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы и предложения.

1. Движение колесной пары, заключенной в жесткую раму, при поперечном смещении относительно оси пути происходит с проскальэы-

ванием одного колеса и качением без проскальзывания другого.

2. В кривых участках пути двухосная тележка с жесткой рамой двига ется в состоянии естественной установки, которая является устойчи вой во все время движения в кривой(естественной установкой назван) установка, в которой ось задней колесной пары занимает радиальш» положение). В этой установке зазоры между гребнями колес и рель сами остаются неизменными.

3. Если не выполняется необходимое условие качения колесной пары бе: скольжения колес, то в кривой передняя колесная пара всегда движет ся с контактом гребня и боковой поверхности внешнего рельса. Дл; существующих параметров двухосных тележек вагонов метрополите на и пути необходимое условие выполнятся в кривых радиуса боле* 960 м для колес диаметром 725 мм (изношенные колеса) и 1060 м для колес диаметром 800 мм (новые колеса).

Эти научно обоснованные теоретические положения позволили: Получить выражения плотности скольжения поверхности катания 1 гребня колес, которые зависят от радиуса кривой, зазора, расстоя ния между кругами катания, радиуса и конусности профиля катание колеса.

4. Вывести выражения мощности сил трения скольжения и аналитичес ки оценить влияние параметров тележки и пути на скольжение кол© и гребня.

5. В настоящее время для снижения износа гребня рекомендовать умень шение толщины гребня и изменение профиля поверхности катани: колес. Для этого разработан и предложен криволинейно-конически] профиль поверхности катания колес, предназначенный для эксплуа тации на сети с большим количеством малых кривых.

6. Сравнительные эксплуатационные испытания экспериментальных профилей, разработанных в МИИТе, и стандартного, подтвердил] теоретические выводы о влиянии зазора в колее и конусности профи

ля катания на износ поверхности катания и гребня колес. Применение профилей МИИТа на метрополитене снижает интенсивность износа гребня в стадии приработки в 2,7 рада и при дальнейшей эксплуатации в 6 раз (для криволинейно конического профиля с конусностью 1:8) и увеличивает пробег между обточками в 2 - 3 раза. Эти данные, полученные в результате эксплуатационных испытаний хорошо согласуются с теоретическими данными.

7. Создана математическая модель и программа по изменению параметров копировального устройства станка Рафамет для обточки колесных пар вагонов сети железных дорог и метрополитена по экспериментальным профилям.

Решение поставленной задачи уменьшения износа поверхности катания и гребня колес непосредственно влечет снижение износа рельсов, особенно бокового, уменьшение сопротивления движению как в прямых, так и в кривых участках пути.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Аверинцев М.Б., Бондаренко А.И., Корольков Е.П., Мироненко Е.И. Обточка колесных пар по нестандартным профилям. "Железнодорожный транспорт", М., 1995, N 4.

2. Бондаренко А.И. Опыт экспериментального исследования влияния очертания бандажа на износ колеса. Вестник МИИТа. N 2. М. 1999. стр.39-40.

3. Бондаренко А.И., Корольков Е.П. Условия одноточечного контакта колеса с рельсом. Научно-практическая конференция "Неделя науки-99". Труды МИИТа. М. 1999. стр.У-5.

4. Корольков Е.П., Бондаренко А.И. Подсчет мощностей сил скольжения тележки вагона с измененным профилем поверхности катания колеса для условий метрополитена. Тезисы докладов. 2-я научно-

практическая конференция "Ресурсосберегающие технологии на железнодорожном транспорте". М. 1999. стр. III-18.

5. Корольков Е.П., Бондаренко А.И. Выбор профиля, уменьшающего износ гребня колес, в условиях метрополитена. Межвуз.сб.науч.тр. -Математические методы и задачи функционирования систем железнодорожного транспорта. М,: 1995

6. Панькин H.A.,Корольков Е.П., Бондаренко А.И. Кинематика движения двухосной тележки с жесткой базой в кривом участке пути. Тезисы докладов по итогам "Неделя науки-94". Часть 2. -М, - 1995. стр.112

Бондаренко Анатолий Иванович

ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ КОЛЕСА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТА НА ИЗНОС КОНТАКТИРУЮЩИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

05.02.02 - Машиноведение и детали машин

Подписано к печати 2Ц. 01(, 2.000"1, Формат бумаги 60x84 1/16 Объем 1,0 п.л.

Заказ 336 • Тираж 80 экз.

101475, Москва, А-55, ул.Образцова 15, Типография МИИТа

1 Введение

1.1 Краткий обзор работ в области долговечности тел качения в условиях железных дорог и метрополитена.

1.2 Состояние вопроса, цели исследования и постановка задачи

2 Теоретические предпосылки изменения профиля колес вагонов метрополитена > Г '

2.1 Необходимое условие качения колесной пары без контакта гребня с рельсом.

2.2 Основные свойства движения двухосной тележки в кривой и квазистатические свойства движения ведущей колесной пары.

2.3 Выводы по главе.

3 Плотность скольжения и мощность сил трения скольжения колесной пары. Выбор профиля поверхности катания для колес вагонов метрополитена

3.1 Определение плотности скольжения поверхности катания и гребня колеса вагона метрополитена.

3.2 Удельная мощность сил трения скольжения в прямых и кривых участках пути для условий Филевской линии Московского метрополитена.

3.3 Выбор профилей поверхности катания колес вагонов метрополитена

3.4 Выводы по главе.

4 Экспериментальные исследования по износу колес с про

Филями МИИТа на Филевской линии Московского метрополитена

4.1 Анализ состояния колесных пар при их эксплуатации в условиях метрополитена.

4.2 Профили, уменьшающие износ гребня для метрополитена

4.3 Результаты сравнительных испытаний вагонов метрополитена, с колесными парами, обточенными по экспериментальным профилям.

4.4 Выводы по главе.

Техническое и математическое решение по использованию станков Рафамет моделей ЦВВ 112 и Х1ВА 112 для обточки колесных пар по измененным профилям

5.1 Анализ парка станков, применяемых для обточки колесных пар вагонов метрополитена, и их основные особенности

5.2 Математическая модель расчета траектории движения центров роликов станка Рафамет для обточки колесных пар вагонов метрополитена по экспериментальным профилям

5.3 Выводы по главе.

Открытие явления качения является одним из наиболее выдающихся в истории человечества. Благодаря труду многих поколений осуществлялось практическое использование этого, казалось бы очень простого явления. На протяжении столетий люди находили все новые свойства явления качения и расширяли области его применения.

В настоящее время явление качения широко используется в технике. Промышленность в огромных количествах выпускает всякого рода ролики, кулачки, колеса, бегунки, шарики и другие детали, работающие в узлах качения. Использование явления качения позволяет осуществить высокие скорости движения транспортных средств, исполнительных механизмов, уменьшить их износ, снизить затраты энергии, потребляемой машинами.

Несмотря на кажущуюся простоту и широкое использование явления качения во всех областях промышленности и транспорта, сущность этого явления изучена еще недостаточно.

Исследованию явления качения посвящено большое число экспериментальных и теоретических работ. Однако вследствие трудности вопроса, до настоящего времени еще не создано общепризнанной теории этого явления.

Долгое время считалось, что явление качения и скольжения - два независимых вида контактного взаимодействия тел. На самом деле эти явления связаны друг с другом.

Наблюдения показывают, что при взаимодействии реальных тел пар качения в области их контакта происходят взаимные деформации, вызывающие относительное скольжение поверхностных элементов тел, сопровождаемое трением.

Вследствие неизбежного взаимного скольжения поверхностей элементов в области контакта тел пар качения происходит их износ, приводящий к сокращению сроков нормальной работы узлов машин и механизмов. Отсюда возникает весьма актуальная проблема, посвященная причинам возникновения и уменьшения износа, в частности для условий магистральных железных дорог, промпредприятий и метрополитена.

Любая транспортная машина или механизм состоит из узлов и деталей, движущихся под нагрузками друг относительно друга. Интересующими нас относительными движениями являются их взаимные скольжение и качение, сопровождаемые трением скольжения и качения. Трение вызывает изнашивание деталей и узлов машин и механизмов.

Исследования трения и изнашивания имеют важное практическое значение, ибо эти явления приводят к огромным экономическим потерям. Например, в [8] приводятся данные, что в бывшем СССР "ежегодные затраты на ремонт и восстановление изношенного оборудования составляют 21 млрд. руб." В США ежегодные затраты, связанные с ремонтом самолетов, автомобилей и железнодорожных экипажей вследствие их износа, составляют около 47 млрд. долл. [133]

Если в среднем 18-20% выплавляемой в каждой стране стали уходит в отходы в процессе производства из нее изделий, то в процессе эксплуатации изделий потери еще выше. Это не значит, что истирается, например, вся деталь или узел. Во многих случаях незначительная потеря веса или объема деталей вследствие износа приводит к необходимости направления их в ремонт или переплавку.

Например, максимально допустимый линейный износ для железнодорожных рельсов Р43 установлен Эмм, для Р50 - 10мм, Р65 - 12мм[78], что составляет всего 5-7% от веса рельсов. Аналогичное положение с железнодорожными колесами. Если принять прокат бандажей колес локомотивов до очередной обточки равным 4 мм, то при колесе диаметром 1050 мм. величина весового износа , ограничивающего его работу между обточками, составляет менее 1%.

Практическое использование результатов исследования трения и износа дают большой экономический эффект.

Подсчитано, что в Англии эффективность использования достижений науки о трении и износе эквивалентна 2 % ее валового национального продукта, а в США - соответственно 16 млрд. долл. [126] Использование результатов исследований трения и износа при разработке и внедрении энерго- и ресурсосберегающих технологий позволяет решать не только экономические, но и экологические и социальные проблемы. [27]

Настоящая работа посвящена, в основном, исследованию износа колес вагонов магистральных железных дорог и метрополитена.

Конструкции тележек грузового и пассажирского подвижного состава должны удовлетворять ряду специфических требований, которые могут реализовываться с помощью различных технических средств. В частности, весьма нежелательным является виляние тележек, при котором гребень бандажа колес периодически прижимается то к одной, то к другой рельсовой нити, и в экстремальных случаях, ведущих к крушению.

Для устранения этого явления особое внимание уделяется выбору соответствующего профиля колеса и рельса[83]. Геометрия колеса и рельса, наряду с другими параметрами тележки и пути, влияет не только на плавность движения колесных пар, но также на износ контактных поверхностей колеса и рельса и контактные напряжения. Соответствующим подбором параметров уравнения, описывающего профиль колеса, можно обеспечить движение колесной пары без контакта гребней колес с рельсами и тем самым уменьшить боковые силы на колеса и рамные силы.

Железнодорожные колеса являются важной частью подвижного состава, в значительной степени обеспечивающие его эффективную работу и безопасность движения. Увеличение уровня нагрузок на колесо в последние годы обусловило увеличение количества переточек колес, а также повышение интенсивности износа рельсов. В значительной мере решение этих вопросов зависит от конструктивных и технологических параметров взаимодействующих поверхностей колеса и рельса. Изучению и оптимизации данных параметров посвящены работы многих авторов, однако при этом реальные условия контактирования пары трения гребня колеса и боковой поверхности рельса, определяющиеся площадью их контакта, и их влияние на взаимный износ контактирующих поверхностей практически не изучены.

Ремонт колес в процессе эксплуатации в большинстве случаев ведет к сокращению на 30-40% расчетного срока службы колес из-за неэкономичного восстановления геометрических параметров профиля катания колес. В связи с этим, актуальной является задача повышения износостойкости пары трения колесо-рельс на основе совершенствования конструкции и технологических параметров.

Учитывая многоцелевое назначение профиля колеса, он должен отвечать требованиям обеспечения

1. безопасности движения,

2. виляния тележки без контакта гребней с рельсами,

3. вписывания в кривые участки пути всех радиусов, применяемых на данной сети железных дорог,

4. длительности эксплуатации между переточками.

5.3 Выводы по главе

1. В связи с увеличением интенсивности износа гребней колес вагонов метрополитена возникла необходимость изменения профиля поверхности катания колес, как одна из мер уменьшения интенсивности износа.

2. Переточка колес по новым профилям требует новых копиров. Переход на новые копиры на станках КЗТС, КЖ-20, Хегеншейдт не вызывает затруднений, так как копирами являются профили.

3. Проектирование и изготовление копиров для станка Рафамет польского производства требует привлечения специалистов Польши, а,следовательно, и оплаты труда и продукции в твердой валюте.

4. В результате проведенных исследований создана математическая модель расчета конфигурации лекал станка Рафамет для любого профиля и просчитаны конфигурации лекал для обточки экспериментальных профилей МИИТа. Это позволяет изготовлять лекала на российских машиностроительных заводах.

5. Благодаря разработанному алгоритму получен профиль катания колеса, близкий по своим параметрам к коническому профилю МИИТа и обтачиваемый на станке Рафамет без замены лекал.

6. В целях быстрейшего перехода к экспериментальным профилям МИИТа, снижающим износ колесных пар вагонов метрополитена, даны рекомендации по изменению параметров кулисношатунного механизма станка Рафамет, не меняя лекал, а лишь поворачивая их.

Глава 6

Заключение

Задача обеспечения безопасности движения поездов на железных дорогах страны и метрополитена, снижения сопротивления движению,исследования причин износа колес и рельсов имеет большое практическое значение.

В настоящее время особую актуальность приобрела задача определения причин повышенного износа гребней колес вагонов метрополитена, из-за которого ежегодно в переточку направляется, примерно, 6000-7000 колесных пар вагонов метрополитена, что составляет около 40% всех колесных пар, поступающих в переточку.

Решение этой задачи и задачи уменьшения износа поверхности катания колес непосредственно повлечет снижение износа, особенно бокового, рельсов, уменьшение сопротивлению движения и динамического взаимодействия подвижного состава и пути в горизонтальной плоскости.

Для решения поставленной задачи в работе теоретически обоснованы и сформулированы свойства движения двухосной тележки с жесткой рамой в кривых и свойства движения колесной пары в жесткой раме. Введено понятие естественной установки двухосной тележки в кривой.

Использовано понятие плотности скольжения поверхности катания и гребня колес для вагонов метрополитена, как меры износостойкости их. На основании свойств движения тележки и колесной пары, с помощью выражения для определения плотности скольжения при движении в кривых, показана возможность проектирования профиля поверхности катания колес вагонов метрополитена и изменения норм устройства пути, позволя

-13Вющая существенно уменьшить износ поверхности катания и гребня колес и, как следствие, уменьшить износ рельсов. Разработаны требования к проектированию профилей колес и предложено уравнение криволинейного профиля катания колес для вагонов метрополитена. Разработан криволинейный и конический профили для существующих норм устройства пути метрополитена, уменьшающие износ колес.

Проведены эксплуатационные сравнительные испытания вагонов метро на Филевской линии с колесными парами стандартного профиля и разработанных криволинейного и конического профилей.

Проведены сравнительные расчеты влияния конусности и величины зазора на износ гребней колес вагонов метрополитена.

Создана математическая модель и программа по изменению параметров копировального устройства станка Рафамет для обточки колесных пар вагонов метрополитена по экспериментальным профилям.

На основании проведенных исследований можно сделать следующие основные выводы и предложения.

1. Движение колесной пары, заключенной в жесткую раму, при поперечном смещении относительно оси пути происходит с проскальзыванием одного колеса и качением без проскальзывания другого. У ведомой колесной пары при равных нагрузках на колеса катится колесо большего радиуса, а меньшего - скользит; у ведущей - катится колесо меньшего радиуса, а большего - скользит.

2. В кривых участках пути двухосная тележка с жесткой рамой двигается в состоянии естественной установки, которая является устойчивой во все время движения в кривой(естественной установкой названа установка, в которой ось задней колесной пары занимает радиальное положение). В этой установке зазоры между гребнями колес и рельсами остаются неизменными.

3. Если не выполняется необходимое условие качения колесной пары без скольжения колес, то в кривой передняя колесная пара всегда движется с контактом гребня и боковой поверхности внешнего рельса. Для существующих параметров двухосных тележек вагонов метрополитена и пути необходимое условие выполнятся в кривых радиуса более 960 м для колес диаметром 725 мм (изношенные колеса) и 1060 м -для колес диаметром 800 мм (новые колеса).

4. Для оценки влияния параметров тележки и пути получены выражения для определения плотности скольжений поверхности катания и гребня колес. Плотность скольжения гребня колес зависит от радиуса кривой, зазора, расстояния между кругами катания, радиуса и конусности профиля катания колеса. Полученные выражения плотностей скольжения позволяют подсчитать мощности сил трения скольжения и аналитически оценить влияние параметров тележки и пути на скольжение колес и произвести сравнительный анализ для различных профилей.

5. В настоящее время, учитывая конструктивные особенности тележки и пути, изменение которых влечет за собой большие капиталовложения, наиболее целесообразным для уменьшения износа поверхности катания и гребня является уменьшение толщины гребня и изменение профиля поверхности катания колес.

6. Вновь разработанные профили катания колес должны удовлетворять необходимым условиям качения колесных пар без скольжения колес и условию одноточечного контакта, учитывающего профиль головки рельса.

7. Сравнительные эксплуатационные испытания экспериментальных профилей, разработанных в МИИТе, и стандартного, подтвердили теоретические выводы о влиянии зазора в колее и конусности профиля катания на износ поверхности катания и гребня колес. Применение профилей МИИТа на метрополитене снижает интенсивность износа гребня в стадии приработки в 2,7 раза и при дальнейшей эксплуатации в 6 раз (для криволинейно конического профиля с конусностью 1:8) и увеличивает пробег между обточками в 2 - 3 раза. Эти данные, полученные в результате эксплуатационных испытаний хорошо

116— согласуются с теоретическими данными.

8. Создана математическая модель и программа по изменению параметров копировального устройства станка Рафамет для обточки колесных пар вагонов сети железных дорог и метрополитена по экспериментальным профилям.

В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований для уменьшения износа поверхности катания и гребней колес вагонов метрополитена и бокового износа рельсов предлагаются следующие меры:

1. Уменьшить толщину гребня, так как восстановление ширины пути требует больших капиталовложений.

2. В целях уменьшения износа поверхностей катания, боковых сил на колеса и рамных сил предлагаются профили МИИТа(включены в "Программу организационно-технических мероприятий по повышению надежности и снижению повреждаемости в эксплуатации колесных пар пассажирских вагонов" от 14 июня 1995 г. пункт 3.6)

Эти мероприятия по предложению МИИТа частично выполняются на сети железных дорог России ( Приказ министра МПС РФ № 6Ц от 6 марта 1996 "О внесении изменений и дополнений в ПТЭ". Указание Зам. министра МПС Ж°М-1002 от 29 декабря 1995 г. "О дополнительных мерах по продлению срока службы колесных пар грузовых вагонов".)

1. Аверинцев М.Б., Бондаренко А.И., Корольков Е.П., Мироненко Е.И. Обточка колесных пар по нестандартным профилям. "Железнодорожный транспорт", М., 1995, N 4.

2. Аверинцев М.Б., Корольков Е.П. К вопросу обточки колес на станках Рафамет по измененному профилю катания. "Автоматизация и современные технологии", М., 1997, N 1.

3. Аккерман Г.Л., Янин В.М. Влияние эксплатационных показателей и параметров рельсовой колеи на боковой износ. 9-ая международная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.48.

4. Андриевский С.М. Боковой износ рельсов на кривых. Труды ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1961, вып.207, 128 с.

5. Анисимов П.С. Влияние конструкции и параметров тележек грузовых вагонов на износ гребней колес и рельсов. Научно-практическая конференция "Неделя науки-99." Труды МИИТа. М. 1999., стр.У-2.

6. Бакурова Е.В., Горбунов Н.И. и др. Твердосмазочный лубрикатор. 9-ая международная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.52.

7. Белый В.А. и др. Некоторые итоги исследования и проблемы, требующие решения в области трения и износа в машинах. Трение и износ, 1981, т.11, N 5. стр.938-043.

8. Беррен Ж. Текущее содержание высокоскоростных линий SNCF. Железные дроги мира. М,: 1996, N 1, с.65.

9. Бирюков И.В., Бурчак Г.П., Савоськин А.Н. Механическая часть подвижного состава. М,: Транспорт, 1992, 443 с.

10. Богданов А.Ф., Чурсин В.Г. Эксплуатация и ремонт колесных пар вагонов. М. Транспорт. 1985. 270 стр.

11. Богданов В.М., Козубенко И.Д., Ромен Ю.С. Техническое состояние вагона и износ гребней колес. Железнодорожный транспорт. М. 1998.1. N8.

12. Богданова E.H. Повышение ресурса пары трения колесо-рельс на основе совершенствования конструктивных и технологических параметров. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 1997.

13. Бондаренко А.И. Опыт экспериментального исследования влияния очертания бандажа на износ колеса. Вестник МИИТа. N 2. М. 1999. стр.39-40.

14. Бондаренко А.И., Корольков Е.П. Условия одноточечного контакта колеса с рельсом. Научно-практическая конференция "Неделя науки-99". Труды МИИТа. М. 1999. стр.У-5.

15. Буйносов А.П., Цихалевский И.С. Анализ износа бандажей с различными профилями поверхности катания колесных пар. Тезисы докладов на Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию МИИТа. М. 1996. с.46.

16. Буйносов А.П., Агапов Е.В;, Цихалевский И.С. Снижение износа бандажей колес за счет применения "твердой" смазки. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.1, с.111.

17. Буйносов А.П., Агапов Е.В., Цихалевский И.С. Влияние разности диаметров колес на износ бандажей колесных пар. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.1, с. 110.

18. Вагоны. Конструкция, теория, расчет. Под ред. Л.А.Шадура. М., Транспорт, 1980, 439 с.

19. Вериго М.Ф.,А.Я.Коган А.Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.,Транспорт, 1986, 559 с.

20. Вериг о М.Ф. Причины роста интенсивности бокового износа рельсов и гребней колес. М.: Транспорт, 1992, 45 с.

21. Верховский A.B., Авраамов В.М. Явление предварительного смещения при трогании с места катка. //Изв. Томского политех, ин-та им. С.М.Кирова, -1947, Т.61, вып.1, с.53-54.

22. Винник JI.B., Ромен Ю.С. Динамические параметры вагона метрополитена с колесными парами дифференциального вращения. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.2, с.87.

23. Волков JI.H., Коротаев Б.В. и др. Моделирование поведения колесной пары. 9-ая международная конференция "Проблемы механикижелезнодорожного транспорта", Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.67.

24. Глаголев Н.И., Томило Э.А. Трение качения, тяга, напряженное состояние и износ пар качения. ИПЦ "Финпол" М.:1996, 187 с.

25. Годицкий-Цвирко A.M. Взаимодействие пути и подвижного состава железных дорог. Гострансиздат, 1931, с.215.

26. Голубенко A.JI. Сцепление колеса с рельсом: Монография. -К.:-1993. -448 с.

27. Голубенко A.JL, Костюкевич А.И., Кашура A.JI. Пути решения проблемы износа колес рельсового подвижного состава. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.1, с. 112.

28. Гребенюк М.П., Лейко H.H. Снижение износа гребней локомотивных колес. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.1, с.112.

29. Данилов В.Н. Железнодорожный путь и его взаимодействие с подвижным составом. М.: Трансжелдориздат, 1961, с.112.

30. Де Патер А.Д. Боковые колебания рельсовых экипажей. В кн. Динамика высокоскоростного транспорта. Транспорт М.: 1988, стр. 119155

31. Дудкин Е.П., Севрстьянов B.C., Шашков H.A., Яковлев В.Ф., Дувх-главов В.А. и др. Горизонтальное воздействие радиальной тележки на путь в кривых. Межвуз. сб. Вопросы работы промышленных ж.дорог.Л.:ЛИИЖТ, 1980.

32. Есаулов В.П. и др. Результаты испытаний криволинейного профиля бандажей. "Железнодорожный транспорт", 11, М.: 1991.

33. Есаулов В.П., Сладковский A.B., Шмурыгин Н.Д. Применение профилей ДМетИ в условиях магистрального и промышленного транспорта. 9-ая международная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.78.

34. Ершков О.П. Расчеты поперечных горизонтальных сил в кривых. Труды ВНИИЖТ. М.: 1966, вып.301, 236 с.

35. Ершков О.П., Крепкогорский С.С., Зак М.Г. Повышение скоростей движения поездов на кривых участках пути. В сб."Исследование возможностей повьппения скоростей движения поездов". Труды ВНИИЖТ. М.'Транспорт, 1984, с.58-68.

36. Жуковский Н.Е. Трение бандажей железнодорожных колес о рельсы. Собр. соч.-М.-Л.: Госиздат, 1950. т.7, с.426-478.

37. Инструкция по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм N ЦТ/329. 1995. 121 стр.

38. Иванов С.Г. и др.Технические предложения по улучшению состояния колесных пар и буксового узла с подшипниками качения на основе опыта эксплуатации вагонов с повышенными осевыми нагрузками. Отчет по НИР. М.:ВНИИЖТ,1990.

39. Ильин В.А., Кожевников Г.Н., Левыкин Р.В., Штремер Ю.Н. Дефектоскопия деталей подвижного состава железных дорог и метрополитенов. Транспорт. М. 1983. 318 стр.

40. Иноземцев В.Г., Хохлов A.A., Хусидов В.Д., Корольков Е.П. Установление причин и обоснование рекомендаций по снижению интенсивного износа гребней колесных пар в эксплуатации. Отчет по НИР. М.:МИИТ, 1995.

41. Исаев И.П. Случайные факторы и коэффициент сцепления. М.: Транспорт, 1970, 184 с.

42. Камаев A.A., Петрунин B.C. О влиянии параметров упругой связи кузова и тележек на боковые колебания экипажа. Изв. вузов. Машиностроение, 1969, N 5, с.119-122.

43. Кашников В.Н. Математическое моделирование входа локомотива в кривую с учетом динамических неровностей пути в плане. Труды РИИЖТа, вып. 104. Ростов-на-Дону: 1974, с.10-18.

44. Кашников В.Н., Филоненков А.И. и др. Устройство для автоматического управления движением экипажа в кривых участках пути. Труды РИИЖТа, вып.165. Ростов-на-Дону: 1982, с.30-35.

45. Кирсанова В.Н. Исследование и расчет касательной податливости плоских стыков // Станки и инструмент. 1967, N 7, с.22-24.

46. Ковалев H.A. Боковые колебания подвижного состава. М.: Транс-желдориздат, 1957, 247 с.

47. Коган А.Я. и др. Поперечные горизонтальные силы, действующие на железнодорожный путь в прямых участках. Труды ВНИИЖТа, 1979, вып. 619, 88 с.

48. Королев К.П. Вписывание паровозов в кривые участки пути. Науч. труды ВНИИЖТ. М.: Трансжелдориздат, 1950, вып.37, 224 с.

49. Корольков Е.П. Исследование причин интенсивного износа поверхности катания и гребней колес пассажирских тележек и меры его уменьшения. Отчет МИИТ, 1992, 39 с.

50. Корольков Е.П. Снижение износа колес железнодорожного подвижного состава при конструктивных изменениях ходовых частей. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М., 1997.

51. Корольков Е.П., Бондаренко А.И. Выбор профиля, уменьшающего износ гребня колес, в условиях метрополитена. Межвуз.сб.науч.тр. -Математические методы и задачи функционирования систем железнодорожного транспорта. М,: 1995

52. Корольков Е.П.и др. Испытания колес с новым профилем катания. Железнодорожный транспорт, 8. М.:1993.

53. Корольков Е.П., Бондаренко А.И. Уточнение модели для описания движений экипажа в горизонтальной плоскости.// Международный симпозиум "Безопасность перевозочных процессов", Тезисы докладов. М.: 1995, стр.36

54. Корольков Е.П. Влияние профиля поверхности колеса на рамные силы пассажирской тележки. Межвузовский сборник научных трудов. М., РГОТУПС, 1997, с.85-88.

55. Корольков Е.П., Бондаренко А.И. О выборе допущений при линеаризации уравнений, описывающих движение экипажа в горизонтальной плоскости. Межвузовский сборник научных трудов. М., РГОТУПС, 1997, с.67-70.

56. Корольков Е.П. Сравнительный анализ влияния геометрических характеристик тележки и пути на износ поверхности катания колес. 9-ая междунородная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск. Тезисы докладов. 1996, с.92

57. Корольков Е.П., Аверинцев М.Б. Описание движения колесной пары с учетом сил упругости в контакте колеса с рельсом. //2 международная научно-тех. конференция. М.: Тезисы докладов, Т.2, 1996.

58. Костецкий Б.И. Износостойкость металлов. М. Машиностроение. 1980. 62 стр.

59. Костецкий Б.И. Фундаментальные основы поверхностей прочности металлов при трении. Киев. Наукова думка. 1980. 26 стр.

60. Краев A.C. Влияние условий работы на интенсивность и механизм износа бандажей. Волгоград. Нижне- Волжск, книжн. издат. 1964. 98 стр.

61. Крапивный В.А. Программа снижения износа рельсов и колесных пар. Железнодорожный транспорт. 1995. N 11. с.30-36.

62. Куценко С.М. Экспериментальное исследование некоторых явлений, протекающих в точках опоры колеса локомотива на рельсы. Вопросы конструирования, расчета и испытаний тепловозов. М.: Машгиз, 1957, с.50-68.

63. Ларин Т.В. Перспективы улучшения качества железнодорожных цельнокатанных колес. Вестн. ВНИИЖТ. 1985. N 3. стр.31-35.

64. Ларин Т.В. Локомотивные бандажи повышенной эксплуатационной стойкости. Вестн. ВНИИЖТ. 1986. N 3. стр.26-29.

65. Лари Дж. Ф. Колеса с изношенным профилем для вагонов железных дорог США. Железные дороги мира. 1991. N 8. с.25-29.

66. Левченко Н.Ф., Лысюк B.C. Волнообразный износ рельсов и контактные усталостные напряжения. Межвуз. сб. научн. тр. Исследование воздействия на путь современного подвижного состава. М. Трансжелдориздат, 1986. стр.39-48.

67. Лехоцки П. Испытания новых тележек для метрополитена в Вене. Железные дороги мира. N 2. 1994. стр. 18-25.

68. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. М.: Машиностроение, 1971, -151 с.

69. Лужнов Ю.М., Исаев И,П. Проблемы сцепления колес локомотива с рельсами. М. Машиностроение. 1985. 238 стр.

70. Лужнов Ю.М. Физические принципы классификаций увлажнения поверхностей трения колес и рельсов. Тр. МИИТа. 1973. Вып.445, с.84-91.

71. Лужнов.Ю.М. Физикохимия сцепления. Тр.III конгресса Евротриб-81. Варшава, 1981. вып.1, стр.315-325.

72. Лысюк B.C. и др. О влиянии износа колес на контактирование с рельсами. Тезисы докл. на Всес. конф. Проблемы механики ж/д транспорта. Днепропетровск, 1984. стр. 116-117.

73. Максак В.И. Предварительное смещение и жесткость механического контакта.-М.: Наука, 1975, 60 с.

74. Манашкин JT.А., Данович В.Д. и др. Модель взаимодействия упругой колесной пары и рельса. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.2, с.89.

75. Медель В.Б. Взаимодействие электровоза и пути. М.: Трансжелдо-риздат, 1956, 335 с.

76. Мюллер Р. Проблематика геметрии в контакте колесо рельс. Железные дороги мира. М,: 1996, N 1, с.35.

77. Нефцгер А., Берганден Б. Взаимодействие колеса с рельсами. Железные дороги мира. 1986. N 1. с.10-19.

78. Никифоров Б.Ф. Причины и способы предупреждения износа гребней колесных пар. Железнодорожный транспорт. 1995. N 10. с.36-40.

79. Никифоров Б.Д. Причины и способы предупреждения износа гребней колесных пар. 9-ая международная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.111.

80. Панькин H.A., Корольков Е.П., М.П.Гребенюк Новые принципы конструирования тележек для перспективных грузовых вагонов. Отчет МИИТ. М.: 1989, 80 с.

81. Панькин H.A. Причины интенсивного износа гребней колес и рельсов и пути его устранения. Железнодорожный транспорт, 11, 1991, стр.55-56

82. Панькин H.A., Корольков Е.П., Бондаренко А.И. Кинематика движения двухосной тележки с жесткой базой в кривом участке пути. Тезисы доклалов по итогам "Неделя науки-94". Часть 2. -М, 1995. стр.112

83. Панькин H.A., Корольков Е.П., Гребенюк М.П. Обод железнодорожного колеса. Патент RU 2019430 С1

84. Панькин H.A. Разработка и исследование мероприятий по изменению параметров ж.д. пути и тележек думпкаров с целью улучшения их вписывания в кривые. Отчет НИР. М.:1984.

85. Панькин H.A., Е.П.Корольков Е.П. Исследование и разработка мер по продлению срока службы ходовых частей вагонов-самосвалов и рельсов в условиях Лебединского ГОКа. Отчет НИР. М.:1991.

86. Панькин H.A., Корольков Е.П., Гребенюк М.П. Исследование сил взаимодействия между колесами двухосных тележек и рельсами. М:, Отчет МИИТ. М:, 1990, 30 с.

87. Панькин H.A., Корольков Е.П., Гребенюк М.П.Основные принципы построения тележек с радиальной установкой колесных пар. Отчет МИИТ. М:, 1991, 49 с.

88. Пахомов М.П. Воздействие колес электровозов (тепловоза, вагона) на неравноупругий путь. Вестник ВНИИЖТ, 1961, N5, с.38-40.

89. Пахомов М.П., Осиновский А.П. Основные направления и способы улучшения динамики в горизонт ал ьной плоскости. Труды Ур.ЭМИИТа, N59, 1978, с.87-91.

90. Певзнер В.О., Каменский В.Б. Снижение сил взаимодействия в кривых за счет оптимизации параметров рельсовой колеи. 9-ая международная конференция " Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с. 120.

91. Петров Н.П. Влияние трения при передаче работы упругим ремнем. Изв. С.-Пб. технолог, ин-та. 1983. с.1-43.

92. Повышение срока службы рельсов и колес. Под ред. Кислика В.А. Труды РИИЖТа, вып.63. М. Транспорт, 1967. 172 стр.

93. Решетов Д.Н., Кирсанова В.Н. Касательная контактная податливость детелей. -М.: Машиностроение, 1970, с.88-101.

94. Сашко A.A. Повышение ресурса бандажей колесных пар электровозов технологическими мероприятиями в условиях локомотивного депо. Диссертация в форме научного доклада на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. 1999.

95. Сирина Н.Ф. Оценка влияния конструкции и технического состояния вагона на интенсивность изнашивания гребней колес. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Екатеринбург. 1997.

96. Снижение износа в паре "колесо-рельс". 9-ая международная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.55.

97. Соваж Ж., Бурчак Г.П. Совершенствование методики решения задач поперечных колебаний подвижного состава. 2 Международная науч.-тех. конференция "Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта". Тезисы докладов. М.: 1996, т.2, с.88.

98. Соколов М.М., Шашков H.A., Левков Г.В. Снижение воздействия на путь специализированных вагонов за счет управляемых колесных пар. Сб. трудов "Динамика вагонов". Л.: ЛИИЖТ, 1984, с. 66-71.

99. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и таблицами. Иэ-во"Наука", М.: 1979 г., 837 с.

100. Тибилов Т.А., Филоненков А.И. О вилянии колесной пары с изношенными бандажами. Материалы науч.-техн. конф. секций ДорНТО и кафедр института. Ростов на Дону: 1971, с.12-14.

101. Трегубов Н.Г. Унифицированный профиль обода колеса. Локомотив. 1994. N 6. с.32-34.

102. Тютин В.И. Мероприятия по снижению износа гребней колесных пар локомотивов. Железнодорожный транспорт. 1995. N 9. с.36-40.

103. Цикунов А.Е. Исследование дефектов ободов железнодорожных колес. Минск. Полымя. 1966. 185 с.

104. Цикунов А.Е. Влияние качества обточки колес на темп усталостного износа поверхности катания. Минск. Полымя. 1966. 268 с.

105. Цикунов А.Е. Пути повышения контактной и тепловой прочности колес. Гомель. 1970. 122 с.

106. Цикунов А.Е. О контактной прочности колеса и рельса. Труды Белорусского ин-та ж.д. тр-та. вып.80. Гомель. 1970. 101стр.

107. Цикунов А.Е. Классификация дефектов колесных пар. Железнодорожный транспорт. 1966. N 1. стр.64-66.

108. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М. АН СССР, 1960, 170 стр.

109. Хейман X. Направление железнодорожных экипажей рельсовой колеей. М.: Трансжелдориздат, 1957, 415с.

110. Хохлов А.А. Виляние вагона в прямых участках пути с неровностями. 9-ая международная конференция "Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с.134.

111. Хохлов А.А. Об интесивном износе гребней колесных пар. 9-ая международная конференция " Проблемы механики железнодорожного транспорта". Днепропетровск: Тезисы докладов, 1996, с. 145.

112. Хусидов В.Д., Филиппов В.Н., Данилов В.Н. Извилистое движение экипажа с нелинейными силовыми и кинематическими связями. Вестник ВНИИЖТа, 1971, вып.З, стр.20-23

113. Щедров B.C. Предварительное смещение на упруговязком контакте. Трение и износ в машинах. М.; JL: Изд-во АН СССР, 1950, с.94- 102

114. Bahadur S. The Economic Impact of Wear on Sosiety. Journ. of Lubric. tech. Trans, of ASME, 1978, vol. 100, N 2. p.1-4.

115. Carter, E.W. On the action of locomotive griving weel. Proc.Roy.Soc. London,s. A, vol.112, 1926, pp.151-157

116. Elkins J.A. and Eickhoff B.M. Advance in nonlinear wheel/rail force prediction methods and their validation. Jornal of Dynamic systems, measurement and control, v.104, 1982, p.p.132-142

117. Joly,R., Study of the transverse stability of railway vehicle running at a high speed. Rail International, Vol.3, No.2, 1972-2,pp.83-118.

118. Klingel, G. Uber ger Lauf Eisenbahnwagen auf geraden Bahn. "Organ fur die Fortschritte des Eisenbahnwesens," S.113, 1883.

119. OTA Stress Need for Wear Control Research. Mech. Eng., 1975, N 8. p.26-30.

120. Matsui,N., A Re-examination of the Weel/Rail Contact Geometry and its Application to the Hunting Analysis of Railway Bogie Vehicles Having Profile Wheels. Technical Research Center, Tokye Car Corporation, Yokohama

121. Vereinheitlichung der Radprofile. Bericht Nr.2(schlussbericht), ORE S 1002: Utrecht, April 1973.

122. Porter, S.M. The Mechanics of a Locomotive on Curved Trac. The Railway Engineering, 1934

123. Rankin J.S. The range of friction//Phil.mag.-1926. -V.S.-p.806

124. Reynolds O. On rolling friction//Philos. Trans, of the Royal Soc. -London, 1876. -V.166.-p.155-175.

125. Wickens, A.H., A refined theory of the lateral stability of a four weeled railway vehicle having a flexible, undamped suspension. B.R. Research Department Report DYN/23, 1966, 33 p.132—

126. Wickens A.H. Stability of high speed trains.-Phys. Technol., 1973, 4, N 1, p. 1-17