автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Влияние параметров ходовых частей и формы профиля поверхности качения колес на дингамические показатели грузовых вагонов и износ в паре "колесо-рейка"

Дніпропетровський державний технічний університет залізничного транспорту

РГП

РЕЙДЕМЕЙСТЕР Олексій Геннадійович

УДК 629.4.027.1.004.62:629.4.01

;ив ПАРАМЕТРІВ ХОДОВИХ ЧАСТИН ТА ФОРМИ ПРОФІЛЮ :ОВЕРХНІ КАТАННЯ КОЛІС НА ДИНАМІЧНІ ПОКАЗНИКИ \НТАЖНИХ ВАГОНІВ ТА ЗНОС В ПАРІ «КОЛЕСО-РЕЙКА»

05.22.07 — Рухомий склад залізниць і тяга поїздів

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

•- і

Дніпропетровськ — 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі будівельної механіки Дніпропетровського державного технічного університету залізничного транспорту Міністерства транспорту України.

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор ДАНОВИЧ Віктор Данилович, завідувач кафедрою колії та колійного господарства Дніпропетровськом державного технічного університету залізничного транспорту.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор ГОЛУБЕНКО Олександр Леонідович, ректор Східноукраїнського державного університету; кандидат технічних наук, доцент ШАТУНОВ Олександр Васильович, доцент кафедри вагонів Дніпропетровського державного технічного університету залізничного транспорту,

Провідна установа:

Харківська державна Академія залізничного транспорту Міністерства транспорту України, кафедра вагонів, м. Харків.

Захист відбудеться 27 листопада 2000 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д08.820.02 при Дніпропетровсьі державному технічному університеті залізничного транспорту, шо знаходиться за адресою: м. Дніпопетровськ, вул. акад. Лазаряна, 2.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Дніпропетровського державного технічного університету залізничного транспорту.

Вчений секретар спеціалізованої ради , гі/ У Жуковицький

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

даний час знос у парі «колесо-рейка» є однією з найбільш гострих про-[ залізничного транспорту України і країн СНД. Масові вилучення з луатації рухомого складу для обточки і заміни колісних пар призвели до ження навантажувальних ресурсів і утрудненню в забезпеченні перевіз-процесу. Залізничний транспорт терпить значні збитки.

Ео оцінках, ідо не враховують заходи щодо зниження зносів бічної поні голівки рейок і гребенів колісних пар рухомого складу, інтенсивність нніх у поточний період у порівнянні з базовим періодом до 1985 року ашилася у вісім разів. 'Щоб намітити достатньо ефективні заходи по ішенню зносів, необхідно насамперед визначити причини їхньої появи, кож ступінь їх виливу на ресурс рейок і колісних пар рухомого склад)'-, ліз численних матеріалів і досліджень показав, що існує біля десятьох шків, що спільно впливають на знос пари <<колесо-рейка». З них без-редньо до рухомого складу відносяться конструкція і параметри ходових ■ин і профіль поверхні катання коліс. У даній роботі досліджується вплив чинників на знос коліс, динамічні показники і показники безпеки руху -ажного вагона. У якості основного об’єкта обраний напіввагон на візках ?лі 18-100 як найбільш масова одиниця рухомого складу.

Актуальність теми обумовлена необхідністю зменшення зносу гребенів мого складу. Переважну частину парку вантажних вагонів становлять іривісні вантажні вагони на візках моделі 18-100, тому доцільно в першу у надати рекомендації, що дозволили б знизити інтенсивність зносу грев коліс саме цього типу рухомого складу.

?е 'язок роботи з науковими програмовий, планами, темами. Резудь-[ даного дослідження використовувалися для науково-дослідної роботи зробка рекомендацій по зниженню зносу коліс і рейок за рахунок зме-ння сил динамічної взаємодії залізничних екіпажів і колії з урахуван-стаціонарних і нестаціонарних режимів руху» (^'-91.134.95.9/), що вико-і в галузевій лабораторії динаміки і міцності рухомого складу Дніпровського державного технічного університету залізничного транспорту Ту) за договором із Державною адміністрацією залізничного транспорту аїіш (Укрзалізницею) у рамках «Програми науково-дослідних і дослідно-ггрукторських робіт із проблеми зниження наднормативних зносів пари гесо-рейка», підвищенню надійності і довговічності рейок і колісних пар змого складу», що прийнята Державною адміністрацією залізничного -¡спорту (Укрзалізницею).

\ztem-a та задачі дослідження Мета роботи полягає в розробці рекомен-ій щодо зменшення інтенсивності зносу гребенів коліс вантажних ваго-

нів при збереженні конструкції ходових частин (трьохелементні візки мод: 18-100). При цьому необхідно забезпечити утримання в припустимих жах ходових якостей вагонів та контактних напружень, що виникають в п «колесо-рейка». Таким чином, об’єктом дослідженім є знос гребенів кс та якість ходу рухомого складу. Предметом дослідження е вплив на ііп сивність зносу гребенів та динамічні показники вагонів параметрів ходо: частин та форми профілю поверхні катання коліс. Для досягнення постаї кої мети потрібно вирішити наступні зачачі:

— визначити параметри, від яких залежить інтенсивність зносу в г « колесо-рейка»;

—• розробити методику вивчення впливу цих параметрів на інтенсивні •зносу гребенів коліс рухомого складу, ходові якості вагона та контактні нруження в парі «колесо- рейка»;

— розробити модель взаємодії колеса та рейки, яка ураховує реал форму поверхонь тіл, що контактують, їх пружні та трибологічні хараї ристики та дозволяє обчислювати сили взаємодії колеса та рейки, показш що,характеризують інтенсивність зносу та контактні напруження;

— удосконалити математичну модель чотиривісного вантажного ваг< перевірити вірогідність результатів, що отримані з її допомогою, та напис програму для ЕОМ, призначену для визначення ходових якостей вагон; інтенсивності зносу в парі «колесо-рейка» за розробленою моделлю;

— виконати розрахунки впливу параметрів ходових частин та форми верхні коліс рухомого складу на інтенсивність зносу і контактні напруже в парі «колесо-рейка» та на ходові якості вагона;

— провести аналіз отриманих результатів та розробити рекомендації ц зменшення зносу гребенів коліс рухомого складу.

Методи дослідоісеппл. Визначення динамічних показників вагона, ін сивносгі зносу та контактних напружень в парі «колесо-рейка» зроблен ДОПОМОГОЮ МеТОДа. математичного моделювання, ПрИ ПООуДОВІ МОДСЛІ Б&І використовувались методи аналітичної механіки та теорії пружності. Е гідність результатів, отриманих шляхом математичного моделювання, в новлена зіставленням цих результатів з даними, отриманими завдяки м дам експериментального дослідження динаміки рухомого складу та спо реження за рухомим складом, ідо знаходиться в експлуатації.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

— удосконалено модель взаємодії колеса та рейки, що враховує pea» форму поверхонь них тіл, дозволяє розглядати одночасний контакт у дек кох точках та розраховувати сили взаємодії колеса та рейки, показники характеризують інтенсивність зносу, та контактні напруження:

— удосконалено математичну модель вантажного вагона з метою бі.

з

іного та докладного вивчення його поведінки насамперед в кривих діляп-

< колії, де спостерігається найінтснсішніший знос гребенів коліс рухомого іаду: -

— запропоновано методику визначення залежності ходових якостей вата. інтенсивності зносу в парі «колесо-рейка» та контактних напружень від раметрів ходових частин та форми поверхні катання коліс, як нових, так і ошених.

Практичне значення одержаних результатів:

— на підставі отриманих даних про вплив параметрів ходових частин на генсивність зносу гребенів коліс надані рекомендації щодо технічного утри-іння ходових частин, які дозволяють зменшити знос гребенів коліс;

— виконаний аналіз залежності інтенсивності зносу гребенів коліс, ходо-IX якостей вагона та контактних напружень в парі « колесо-рейка» від форми іверхні катання коліс та рейок, на підставі якого надані рекомендації щодо орми поверхні катання коліс, яка дозволяє зменшити знос гребенів коліс та іорстти б припустимих межах динамічні показники вагонів;

— на підставі аналізу залежності динамічних показників від форми та сту-:ню зносу коліс зроблений висновок про доцільність використання зношених )ліс при визначенні ходових якостей вагона шляхом ходових динамічних ви-робувань.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем розроблена модель взаємодії злеса і рейки [1,2,4,7], розроблена математична модель вагона, написана рограма розрахунку/ показників зносу і динамічних показників екіпажа на ОМ і отримані результати про вплив на ці показники стану ходових частин форми поверхні катання колеса [3,5,7].

Апробація результатів дисертації. По матеріалам, викладеним у дійс-ій роботі, зроблені доповіді на VIII і X конференціях «Проблеми механіки адізничного транспорту» (травень 1992 р. і травень 2000 p., ДІІТ, Дніпропетровськ), -5-й і 6-й конференціях «Vehicle system dynamics, identification nd anomalies» (листопад 1996 p. і листопад 1998 p., Технічний університет Будапешта, Будапешт, Угорщина), науково-практичної конференції «Пробами взаємодії колії та рухомого складу» (жовтень 1998 p., ДІІТ, Дніпропе-ровськ), семінарі молодих вчених при Науково-технічному центрі залізниць вересень 1998 p., ZNTK. Варшава, Польща), Дніпропетровському міському :емінарі з механіки (травень 1999 р.) та семінарі кафедри будівельної меха-ііки ДІІТу.

Публікації. Основні результати дисертації відбиті в 6 статтях і 3 тезах сонференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел і двох додатків.

Рукопис містить 161 сторінку (із них 11 сторінок займають додатки, 13' ст рінок — список використаних джерел, на 16 окремих сторінках розміще ілюстації та таблиці), 59 рисунків і 12 таблиць. Список використаних джері містить у собі 141 найменування.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

У вступі міститься обгрунтування теми роботи, постановка мети і зад; дослідження, описується наукова новизна роботи та ії практична цінність.

У пергио.му розділі наведений огляд літератури, присвяченої аналізу пр чин підвищеного зносу гребенів коліс рухомого складу і бічного зносу рейо взаємодії колеса і.рейки та моделюванню системи «вкіпаж-залізкична к лія». .Цим питанням присвячені роботи П. С. Анісімова, В. М. Белоусов Є. П. Блохіна, В. М. Богданова, Г. І. Богомаза, Ю. П. Вороненка, А. П. Бу носова, М. Ф. Веріго, С. В. Вершинського, І. І. Галієва, О. Л. Голубенк Л. О. Грачової, В. Д. Дановича, Ю. В. Дьоміна, В. П. Єсаулова, О. Я. Коган

Л.-Коротенка, С. М. Куденка, В. А. Лазаряна, Л. А. Макашкіна, Н. А. П кькіна. Ю. С. Ромена, О. В. Сладковського, М. М. Соколова, В. Ф. Ушкалов В. Д. Хусідова. В. Н. Шестакова, В. В. Широглазова та ін.

Збільшення інтенсивності зносу гребенів коліс і бічного зносу рейок пов’ зується з низкою причин, серед яких: недоліки конструкції і технічний ст; ходових частіш, несприятливі режими експлуатації рухомого складу, змії норм утримання залізничної колії та ії фактичний стан, далеке від оптимал ного співвідношення твердостей колеса і рейки та ін.

У цьому ж розділі виконаний аналіз існуючих критеріїв інтенсивнос зносу в парі «колесо-рейка» і наведено обгрунтування використовуваного дійсному дослідженні критерію — показника зносу (що обчислюється окре? для поверхні катання і для гребеня), який уявляє собою відношення робог сил псевдоковзання (тертя) до пройденого екіпажем шляху.

В другому розділі наведений опис математичної моделі вантажного вагої на стандартних трьохелементних візках, що рухається по інерційній пружн в'язкій залізничній колії.

Екіпаж розглядається як система, що складається з одинадцятьох тве дих тіл із жорсткими, пружними і фрикційними зв’язками між ними, тих випадках, коли звичайно вводяться л-сорсткі зв’язки, використовують пружні елементи великої Л'сорсткості, що дає .можливість достатньо прос визначати значення відповідної реакції зв'язку. Кутова швидкість обертані колісної пари и.' не підпорядкована умові ш = У/г (V - швидкість руху еі пажа, г - радіус колеса), оскільки в кривих малого радіуса, де спостерігаєть

іай більш інтенсивний знос гребенів, колісні пари рухаються зі значними проковзуваннями. і ця умова не виконується. Крім того, модель у такий спосіб :тає придатної для дослідження нестаціонарних режимів руху.

Розроблено докладну модель взаємодії колеса і рейки, у якій враховуються форми цих тіл, їх пружні і трибологічні характеристики. Розглядається ■южливість одночасного контакту цих тіл у декількох точках. Нормальна сомпонента сили взаємодії розраховується за теорією контактної взаємодії \рца, дотична — за теорією псевдокоззання Джонсона- Вермюлена.

Введемо системи координат Охуг і 0'^т]( в такий спосіб. Точка О лежить іа осі колії на рівні головок рейок і рухається разом із колісною парою, вісь З.і- торкається осі колії і спрямована у бік руху екіпажа, вісь Оу лежить ■' площині колії і спрямована вправо, вісь Ог нормальна площини колії і :прямована униз. Система координат 0'£т]С жорстко пов'язана з колесом. Гонка О' лежить на осі колеса в площині середнього кола катання, вісь О'г)

:бігається з віссю колісної пари, а вісь 0'£ паралельна площині Оху і складає

юстрий кут із віссю Ох.

Поверхні колеся і рейки визначаються рівняннями

£2 + С2 = (г -ЬР{т]))\ (і)

2 = г, + ^ + Лг/-йг-т,-г/ог). (2)

де Р, / - функції, що описують профіль колеса і рейки; уг, г7" — віджаття >ейкової нитки в горизонтальному поперечному і вертикальному напрямках; ’. у]' горизонтальна і вертикальна нерівності рейки; уд — зсув рейки, що ;ідповідає рівній недеформованій колії.

Точкою торкання на колесі Р° і відповідною їй точкою торкання на рейці назвемо точки, координати котрих (їх ми будемо надалі відзначати тильде ю та рисою) задовольняють умовам (1) і (2) відповідно, крім того, нормаль де по в врхггі 11 с де ф О р м ированого колеса (1) у точці Ра і нормаль до поверхні іедеформированої рейки (2) у точці Ра повинні бути паралельні. Можлива итуація, коли відразу декілька пар точок задовольняють сформульованій ■ище умові (наприклад, одна пара точок відповідає контакту на поверхні ка-'ання, а друга — контакту на гребені), тому і введений індекс а, значення ікого відповідають усім можливим точкам контакту.

Відстань між точками Ра і Ра .

да = \){Іа -Ъ)2 + (Г - іIа? + (Са - С“)2 (3)

тому випадку, коли має місце перекриття областей у просторі, що відпо-ідають недеформированим колесу і рейці (тобто коли виконується умова ” < -"), трактується як величина контактної деформації (нормального зближення колеса і рейки). Нормальна компонента сили взаємодії колеса і рейки

_\'а. контактні напруження (7а і розміри напівосей контактного еліпса аа, Ь‘ обчислюються за теорією контактної взаємодії Герца і залежать від величині контактної деформації, пружних постійних матеріалу тіл, що контактують головних кривизн поверхонь колеса і рейки в точці контакту та кута мій головними площинами.

Для опису дотичних до площадки контакту складових сили взаємодії ко леса і рейки зручно ввести ортогональну систему координат Оаиауаи)а. Вісі 0аиа паралельна осі Ох, вісь 0а Vа торкається поверхонь колеса і рейки і точці їхнього контакту і складає гострий кут із віссю Оу.

Проковзування колеса і рейки характеризується величиною кріпу, що уяв ляе собою відношення різниці швидкостей точок Р" і Рп (що розглядаютье: як фіксовані точки на поверхнях колеса і рейки) до швидкості руху колісис пари V- Компоненти кріпу (проекції кріпу на осі Оаиа, 0аVа) визначаготьс: за формулами

єаи=У-\їш-((-1)Ч + г)а)Г-С^' + У-((-іуЬ + уат, (4 е“ - ш~У~Св - уг) соэ іЗа+

. (¿ш+((-1)^6+^)і)ш + и,'шГ-¿г)5Іп,5а), (5

де у™, zw — координати центру ваги колісної пари: $ш, — кути бічне

качки і виляння колісної пари; — кутова швидкість обертання колісис пари навколо своєї осі; 2Ь — відстань між середніми колами катання коліс Ра —■ кут нахилу площадки контакту колеса і рейки до горизонталі; й = У/і? — кутова швидкість обертання системи координат Оху2 у плані пр русі по правій круговій кривій радіуса Я; значення індексу 1 = І відповіда лівому колесу, і = 2 — правому.

Приведені значення поздовжнього е“’ та поперечного с“* кріпу визначаїс ться таким чином:

С = С = (Є

де 9, іі’і — обумовлені теорією псевдоковзання Джонсона-Вермюлена функц відношення напівосей еліпса контакту; О — модуль пружності другого'род для сталі (матеріалу, із якого виготовлені колесо та рейка).

Поздовжня иа і поперечна Vа компоненти сили взаємодії колеса і рейк обчислюються відповідно до теорії псевдоковзання Джонсона-Вермюлена:

иа=и№т-1є“*((1Г7'/3)3-1’' ЯКЩ°Т<3,

и \-1, якщо т > 3, '

Vа - ^ “ т!3)3 “ ^ ЯКЩ° г < 3, /с

^ І -1, якщо г > 3,

де // — коефіцієнт терта ковзання між колесом і рейкою; т = \/(“2*)2 + (-?*)

}нос коліс характеризується величинами показників зносу, що розрахову-ся окремо для кожної точки контакту, і дорівнюють відношенню взятої зі ютннм знаком роботи сил псевдоковзання (тертя), що діють у цій точці, іройденого екіпажем шляху Ь:

ІГ = -Ь[0\иаеаи + \/аг°) сіз. (9)

Задалі в якості значень індексу а будуть використовуватися букви «к», , що позначають точки контакту на поверхні катання і на гребені відпові-

Цля оцінки ходових якостей екіпажа використовуються значення рамної и (вираженої в долях статичного навантаження від колісної пари на ко) і коефіцієнта запасу стійкості проти сходу з рейок, що обчислюється повідно до чинної нормативної документації.

У цьому ж розділі проведене зіставлення динамічних характеристик екі-ка, отриманих у результаті моделювання, із даними ходових динамічних іробувань. їхня задовільна відповідність підтвердила вірогідність розроб-

'оі моделі екіпажа.

У третьому розділі приведені результати про вплив параметрів зізка мо-[і 18-100 на інтенсивність зносу в парі «колесо-рейка». Розглядалися такі >аметри:

1) кут перекосу колісних пар фа (колісні пари розвертаються в різні боки, і цьому візок у плані приймає форму трапеції, кут фа вважається додатні. якщо перша колісна пара повертається за годинниковою стрілкою);

2) кут перекосу колісних пар ф3 (колісні пари повертаються в один бік, ок у плані приймає форму паралелограму, кут •фі додатний, якщо перша іісна пара повертається за годинниковою стрілкою);

3) початковий поперечний зсув першої колісної пари Д (Д додатний, якщо іісна пара зміщається вправо);

4) різниця діаметрів лівого і правого коліс першої колісної пари Ді;

5) різниця діаметрів лівого і правого коліс другої колісної пари Д-2;

6) різниця діаметрів коліс першої і другої колісної пари Дз;

7) різниця діаметрів коліс колісних пар першої і другої візків Д4:

8) момент опору поворотові візка відносно кузова М.

При вивченні виливу на знос гребенів параметрів фа, ф3. Д зазори в букс (як у поздовжньому, так і в поперечному напрямках) приймалися рівними лю. Це допущення виправдується тим, що. як показав експеримент, перемі-ння колісних пар відносно боковий незначні (до 3-5 мм) і спостерігаються н розгоні, гальмуванні та у перехідних кривих, у кругових же кривих, де і ібувається найбільший знос гребенів, колісна пара займає деяке фіксоване ложення щодо боковий.

Розрахунки виконувалися для ділянок колії таких типів:

1) пряма;

2) права кругова крива радіуса і? = 600 м, узвишшя зовнішньої рейь Л = 60 мм;

3) права кругова крива радіуса ії = 350 м, узвишшя зовнішньої рейь

її = 100 мм. .

Колія рахувалася ідеально рівною, без нерівностей, ії ширина — 1520 мі Швидкість руху — 50 км/г. Параметри кузова напіввагона відповідали йоі завантаженню до повної вантажопідйомності.

Найбільш інтенсивний знос спостерігався в кривих на гребені колеса, и набігає, першої колісної пари. Графіки залежності показника зносу гребе* цього колеса від деяких із розглянутих параметрів візка наведені на рис. 1

З усіх розглянутих недосконалостей візка на інтенсивності зносу гребен коліс найбільш помітним чином позначаються різноспрямований перекіс кол сних пар (тобто такий перекіс, при якому візок у плані приймає форму трап ції) і різниця діаметрів коліс на першій колісній парі. Так, при куті перекос 10 мрад показник зносу гребеня в 2,7-3,2 рази більше, ніж при відсутнос перекосу (при русі в кривих малого і середнього радіуса). Слід зазначити, и при куті перекосу колісних пар, що перевищує- 2 мрад, а також при різни діаметрів коліс на одній колісній парі понад 2 мм з'являється знос гребен на прямих ділянках колії. Інші недосконалості візка позначаються на зно гребенів не настільки помітним чином і не призводять до зносу гребенів і прямих. ^

Заслуговує на увагу та обставина, що при моменті опору повороту візка, р вному 10 кН/м, показник зносу гребеня лише на 5-7% вище, ніж при його ві, сутності. Це цікаво, тому що введенням додаткового опору повороту візка ві, носно кузова можна домогтися збільшення діапазону швидкостей, при які рух екіпажа стійкий. При цьому побічний ефект, що полягає в можливо?, збільшенні інтенсивності зносу гребенів, буде невеликим. На другій колісн парі першого візка показник зносу гребеня помітно менше, ніж на першій не перевищує 0,3 кДж/м. Цікаво відзначити, що цей розмір більш чутливі до зміни всіх розглянутих параметрів візка, ніж показник зносу гребеня і першій колісній парі.

Показники зносу поверхонь катання коліс змінювалися, як правило, ті: же чином, що і показники зносу гребенів. Найбільше інтенсивний знос ві значався на колесі , що не набігає, першої колісної пари.

Коефіцієнт запасу стійкості проти сходу з рейки у усіх випадках був вин того, що припускається дійсною нормативною документацією (1,4). Найме шого значення (1,51) цей показник досяг при фа = 10 мрад у кривій радіу 350 м. ..

а) б)

а

С

М, кН- м

'ис. 1. Залежність показника зносу гребеня колеса, що набігає, першої олісної пари від параметрів, які характеризують стан ходових частин.

Нас також цікавила орієнтація візка в кривих. У більшості випадків'ор ентація першої колісної пари була близька до радіальної (кут набігання і перевищував 2-3 мрад), у той час, як кут набігання першої колісної пари д сягав 7-10 мрад і більше (при різноспрямованому перекосі колісних пар — ; 25 мрад).

У четвертому розділі розглядається вплив на знос гребенів і динаміч характеристики вагона форми профілю поверхонь коліс і рейок. У першол підрозділі вивчаються реально існуючі профілі, у другому — профіль к леса, що має найпростішу форму (тобто профіль колеса з прямолінійна утворюючими поверхні катання і гребеня), у третьому — зношені профілі к ліс (окремо розглядаються профілі з переважним зносом поверхні катанні з переважним зносом гребеня) і рейок. Крім показників зносу аналізують динамічні характеристики екіпажа (рамна сила і коефіцієнт запасу стійкої колеса проти сходу з рейки) і величини контактних напружень.

У першому підрозділі розглядаються такі профілі коліс:

1) стандартний для вагонних коліс (ГОСТ 9036-76);

2) ВНДІЗТ;

3) ДМетІ ВБ;

4) Хеймана-Лотера; .

5) 51002; і рейок:

1) Р65 (ГОСТ 8161-75), підуклінка 1/20;

2) ШС60, підуклшка 1/40.

З п'ятьох розглянутих профілів коліс найпростіша форма у стандартної На цьому профілі працюють дві ділянки — прямолінійна ділянка в райс середнього кола катання (ії ухил дорівнює 1/20) і прямолінійна ділянка гребені (утворює кут із горизонталлю, рівний 60°). Точка контакту з рейк< в міру бічного віднесення колеса переміщається по колу катання, потім стрі ком переходить на гребінь. Про таку ситуацію говорять як про двохточков контакт (у момент переходу точки контакту з кола катання на гребінь коле торкається рейки в двох точках одночасно). Така форма профілю призводи до підвищеного зносу гребенів (у кривих малого і середнього радіуса коле притискається гребенем до зовнішньої рейки, має місце торкання в двох ' чках одночасно, при цьому проковзування на колі катання незначне, а гребені велике, що і призводить до великих показників зносу). Інші проф мають більш складну (т. з. криволінійну) форму, що має виправити цю хи ^ хид поверхні катання в цьому випадку перемінний і збільшується в мі наближення до гребеня. Передбачається, що при цьому за рахунок збі. шення конічности буде збільшений радіус кривої, що припускає кінемати1 (без торкання гребенем) вписування колісної пари, а за рахунок виключек

г)

Рис. 2. Контактування деяких профілів коліс з рейками: а) стандартний профіль коліс — Рбо, б) профіль ЗНДІЗТ — ШС60,

в) профіль ДМетІ ВБ — Р65, г) профіль 51002 — ШС60.

)хточкового контакту вдасться зменшити проковзування на гребені в кри-

< малого радіуса. Цей підхід відповідає сучасної тенденції проектування офілю коліс рухомого складу. Зрозуміло, профіль колеса повніший роз-злятися з урахуванням профілю рейок, на яких екіпажі з дими колесами цуть їздити. Якщо ж цією обставиною зневажити, то виключити двохто-овий контакт (тобто домогтися того, щоб точка контакту колеса і рейки авно переходила з кола катання на гребінь) не вдасться. Так, серед деся-зх розглянутих комбінацій профілю колеса і профілю рейки, одноточковий нтакт має місце лише в трьох випадках: «ДМетІ ВБ — Рбо», «ДМетІ ВБ — С60», «31002 — ІЛС60». Сказане ілюструє рис. 2, на якому показано, як реміщається точка контакту' уздовж профілів колеса і рейки б міру бічного інесення колеса.

Кількісною характеристикою ступеня зміни радіусів коліс є ефективна ко-чність — відношення різниці радіусів лівого і правого коліс у точках їхнього ркання з рейками до величини бічного віднесення колісної пари. Для ана-зованих профілів коліс при переміщеннях у межах зазора в колії цей розмір піймає такі значення, У випадку рейок типу Рбо — 0.4-0.6 для профілю Меті ВБ, і до 0.1 — для інших профілів. У випадку рейок типу ТЛС60 — 4-0.8 для профілю ДМетИ ВБ, 0,2-0,3 для профілів 81002 і Хеймана- Ло-■ра. до 0,1 — для стандартного профілю і профілю ВНДІЗТ.

Таблиця' 1.

Показники зносу гребеня колеса, що набігає, першої П^ та другої колісник пар. показник зносу поверхні катання колеса, що не набігає, першої колісної пари Щ2, кДж/м

Тип Профіль Радіус кривої

рейки колеса 600 м 350 м

Пї, Щ, ТТК и12 Щ, Щ, пк Г2

Р65 стандартний 0,369 0,012 0,106 0,417 0,223 0,219

ВНДІЗТ 0,445 0,280 0,139 0,498 0,296 0,229

ДМетІ ВБ 0,204 0 0,159 0,299 0 0,241

<< Хейман- Лот ер » 0,396 0,288 0,150 n ICI U,"tüi 0,281 0,252

S1002 0,255 0,004 0,137 0,412 0,029 0,198

UIC60 стандартний 0,326 0,053 0,113 0,385 0,196 0.221

ВНДІЗТ 0,216 0,084 0,126 0,258 0,070 0,206

ДМетІ В Б 0,192 0 0,162 0,306 0 0,243

«Хейман-Лотер» 0,263 0 0,111 0,314 0,160 0,219

S1002 . 0,194 0 0.135 0.320 0,005 0.203

Розрахунки показників зносу, контактних напружень і коефіцієнта запас стійкості проти сходу з рейки виконувалися для навантаженого вагона, ш рухається зі швидкістю -50 км/г по кривим радіусів 350 м (узвишшя зовніи ньої рейки 100 мм) і QOO м (узвишшя зовнішньої рейки 60 мм). Колія вважг лася ідеально гладкою. Результати розрахунків показників зносу приведеї в табл. 1.

З табл. 1 видно, що найменший знос гребенів спостерігається для тих ко№ бінацій профілю колеса і профілю рейки, при яких має місце одноточкови або близький до одноточкового контакт — «ДМетІ ВБ — Р65», «S1002 -Р65», «ВДНІЗТ — UIC60», «ДМетІ ВБ — ШС60», «S1002 — ÜIC60». Бли зьким до одноточкового вважається такий контакт колеса і рейки, при яком

TT/-\irCl'Tt.'r\O0 Флиі’О ТЛПГОЦисІ ГПІЗЛЛПП тт Г4 ї ГЧлЯ’Т.'Т» <-» л r Î ТТГ /-»'-р у Г>гт <тл Ллт>пП'і тлг-, „

n\J itniLvwui 1 \J avvw і ¿-»'.-Ovj.iyi t pci'iivj'l ошіш,асіЬ^Л Ди O^nUDtl і pt

беня (як, наприклад, при контакті коліс із профілем ВНДІЗТ з рейкам] типу UIC60, рис. 2). Зниження показника зносу для, наприклад профіль ДМетІ ВБ, у порівнянні зі стандартним складає 20-45%. Належить такой відзначити, що показник зносу гребеня у випадку рейок типу UIC60 у серед ньому на 5-20% нижче, ніж у випадку рейок типу Р65 при тих нее профіля: коліс.

Контактні напруження на гребені (перевищуючі контактні напруженні на поверхні катання в 2-5 разів) для різних профілів відрізняються друг ві; друга незначно — на 5-15% у залежності від типу рейки і радіуса кривої, прі

Таблиця 2.

Рамна сила (у долях статичного навантаження від колісної пари на колію), що діє на першу колісну пару вагона при русі по прямій ділянці колії

Тип Профіль Навантажений Порожній

рейки колеса вагон вагон

Р65 стандартний 0,150 0,191

ВНДІЗТ 0,142 0,197

ДМетІ В Б 0,136 0,334

«Хейман-Лотер» 0,150 0,223

31002 0,122 0,180

иісбо стандартний 0,151 0,202

ВНДІЗТ 0,135 0,207

ДМетІ ВБ 0,147 0,240

«Хейман-Лотер» 0,149 0,245

31002 0,131 0,259

іу. що сили, які викликають ці напруження, відрізняються на 30-40%. Це існюється тим, що у випадку одноточкового контакту поверхня колеса має іку ненульову кривизну у поперечному напрямку, виходить, вона ближче кривизни рейки, що і призводить до зниження напружень або до меншого ього збільшення в порівнянні зі збільшенням СИЛІІ.

Коефіцієнт запасу стійкості проти сходу з рейок у всіх розглянутих вилках перевищує своє значення, що припускається (1,4), і збільшується зі льшенням кута нахилу гребеня.

Значення рамної сили, що діє на першу колісну пару, приведені в табл. 2. зрахунки рамної сили виконувалися для швидкості руху 70 км/г по колії ерівностями. Розрахунки були виконані як для навантаженого, так і для зожнього вагонів. Для навантаженого вагона значення рамних сил при поманім них профілях відрізняються одне від одного не більш, ніж на 20%, ;і цьому не проглядається залежність ні від ефективної конічности, ні від >актеру контакту колеса з рейками (одноточковий він або двохточковий). зипадку порожнього напіввагона видна чітка залежність рамної сили від екливній конічности. При невисокій (до 0,15) ефективній конічносгі рамна іа приймає значення в межах 0.190-0,225 і досягає помітно більших значень 24-0.35) при більшій ефективній конічності. Особливо велика рамна сила ■ипадку профілю ДМетІ ВБ, що має найвищу ефективну конічність серед іглянутих профілів. Зазначене явище пояснюється втратою стійкості не-греного руху і виниклим унаслідок цього інтенсивним вилянням колісних

пар.

Таким чином, можна стверджувати, що за рахунок зміни форми профілк колоса можна домогтися істотного зменшення (до 2 разів) інтенсивності знос; гребенів. При цьому варто звертати увагу нате, щоб не погіршити динамічн показники вагона (у першу чергу, порожнього). На можливість існувати компромісу між зниженням зносу гребенів і зберіганням на відносно неви сокому рівні динамічних характеристик екіпажа вказують, наприклад, парі «81002 — ТЛС60», «ВДНІЗТ — ШС60». Профіль колеса повинен мати неви соку конічність у районі середнього кола катання (для того, щоб забезпечив стійкість руху екіпажа), що збільшується в міру наближення до гребеня (длі того, щоб зменшити знос гребеня).

В другому підрозділі розглянутий, профіль із прямолінійними утворюю чими поверхні катання і гребеня. Цей профіль має найпростішу форму, том; цікаво дізнатися, чи не можна домогтися зменшення зносу, змінивши параме три такого профілю, не переходячи на криволінійний. На жаль, відповідь ні це питання виявилася негативною. При зміні ухилу поверхні катання з І/4І до 1/10 показник зносу гребеня зменшився усього на 7-10%. Від товщини ж* гребеня інтенсивність його зносу практично не залежить.

В третьому підрозділі аналізуються профілі зношених коліс та рейок. Яі показали розрахунки, що виконані для профілів зношених коліс (відповідн профілограми зняті з коліс вагонів, що експлуатувалися в дослідних маршру тах). внаслідок зносу збільшується конічність поверхні катання, що призво дить до зменшення інтенсивності зносу гребенів та погіршенню динамічни: показників вагона (рамна сила, наприклад, збільшується в 1,5-2 рази). Неви сокі динамічні показники вагона, обумовлені незношеними колесами, мают; місце впродовж перших 15-20% від загального терміну експлуатації.

Бічний знос рейок призводить до зниження інтенсивності зносу гребені у 1,7-2,3 рази, при цьому не спостерігається ні підвищення рівня контактни: напружень, ні погіршення диіісімічііих показників екіпажа.

висновки

1. Робота присвячена розробці рекомендацій щодо зменшення інтєнсие ності зносу гребенів коліс вантажних вагонів. Актаульність теми обумовлен тим. що за останні 15 років інтенсивність зносу гребенів коліс рухомого склад на з&пізницях України збільшилась в декілька разів, що призвело до зиачни збитків.

2. Розроблено математичну модель сукупних коливань екіпажа, розгл* нутого як система твердих тіл із жорсткими, пружними і фрикційними зв’яз

між ними, і залізничної колії. Вірогідність отриманих шляхом моделю-ї результатів підтверджується їхнім зіставленням із результатами ходо-;инамічшіх випробувань і даними про інтенсивність зносу гребенів колі-пар. що спостерігалася в експлуатації.

Розроблено докладну модель взаємодії колеса і рейки (що увійшла в за-іу модель взаємодії екіпажа і колії як її складова частина), що враховує ьну геометрію поверхонь цих тіл. Передбачена можливість одночасного акту колеса і рейки в декількох точках, для кожної точки контакту об-юються сила взаємодії, контактні деформація і напруження, відносне овзування (кріп).

У якості міри інтенсивності зносу в парі «колесо-рейка» прийнятий зник зносу, що уявляє собою роботу сил псевдокоззання (тертя), що даться на одиницю пройденого екіпажем шляху. Поряд із цим показником ізувалися значення величин, що характеризують безпеку руху екіпажа фіцієнт запасу стійкості проти сходу з рейки), його ходові якості (рамна

навантаженість пари «колесо-рейка» (контактні напруження) і орієн-ю візка в кривій (кути набігання колісних пар).

. Найбільш інтенсивно гребені колісних пар зношуються в кривих малого >еднього радіуса, але при наявності деяких видів недосконалосте;! ходо-частин (перекіс колісних пар, при якому візок у плані приймає форму теції. різниці діаметрів коліс на одній колісній парі), відзначається знос іенів і на прямих ділянках колії. Гребені коліс на першій колісній парі З», ЯК ПРЗЛЗИЛО, ЗНОШУЮТЬСЯ інтенсивніше, ЙІІК II21 ДрУГІЙ, 8ЛС В0ДІІЧИКЗ. 1Н~ швності зносу на другій колісній парі більш чутлива до параметрів, що іктеризують стан ходових частіш і форму поверхні катання колеса, і. До найбільшого росту інтенсивності зносу гребенів призводить пере-колісних пар, при якому візок у плані приймає форму трапеції (показник су на гребені збільшується в 2,7-3,2 рази при зміні кута перекосу від 0 Ш мрад). Величину куга перекосу варто обмежити 2 мрад, при більших ченнях починається швидке зростання показника зносу гребеня в кривих ¡ого і середнього радіуса, з’являється знос гребенів на прямих ділянках ко ■ Практично це обмеження варто здійснювати шляхом зменшення допуску різницю баз боковий і на сумарний поздовжний зазор у буксових вузлах.

7. При різниці діаметрів коліс на одній колісній парі 2 мм відзначається іьшення показника зносу на 15-20% у кривих малого і середнього радіуса, акож поява зносу гребенів на прямих ділянках колії. Під час випуску она з ремонту потрібно витримувати існуючий допуск на цей параметр мм).

8. Наявність інших недосконадостей ходових частин (перекіс колісних

з. при якому візок у плані приймає форму паралелограма, початковий

поперечний зсув першої колісної пари, різниця діаметрів коліс на сус колісних парах і на сусідніх візках, опір повороту візка відносно кузов призводять до істотного збільшення сумарного зносу гребенів у кривих Р напрямків і на прямих ділянках колії.

9. Інтенсивність зносу гребенів істотно залежить від форми профілі верхонь колеса і рейки. Обираючи профіль колеса і рейки з вже існу (наприклад, профіль колеса S1002 і профіль рейки UIC60), можна д< тися зменшення інтенсивності зносу гребенів у 1,5-2 рази. При перевис ефективною конічностю значень 0,25-0,30 спостерігається хитливий ру рожнього екіпажа на швидкостях порядку 50-70 км/г.

10. При збільшенні ухилу прямолінійної утворюючої поверхні катані 1/10 показник зносу на гребені зменшиться не більш, ніж на 10%, та: цей захід не призведе до істотного зниження інтенсивності зносу грес При створенні (або виборі) нового профілю поверхні катання колеса в орієнтуватися на профіль із криволінійною утворюючою (при цьому в забезпечити невисоку ефективну конічність колеса в районі середнього катання, яка збільшується в міру наближення до греоепя, тотка торк гребеня колеса і рейки повинна знаходитися якнайближче до основи греб< Зменшення товщини гребеня не позначається на інтенсивності його знос

11. Як показали розрахунки, що виконані для профілів зношених і (відповідні профілограми зняті з коліс вагонів, що експлуатувалися в до> них маршрутах), внаслідок зносу збільшується конічність поверхні ката що призводить до зменшення інтенсивності зносу гребенів та погіршений намічних показників вагона (рамна сила, наприклад, збільшується в рази). Невисокі динамічні показники вагона, обумовлені незношенимі лесами, мають місце впродовж перших 15-20% від загального термін) сплуатації. Тому в правилах проведення ходових динамічних випробу доцільно обумовити використання зношених коліс з підвищеною ефектне конічністю.

12. Бічний знос рейок призводить до зниження інтенсивності зносу rj нів у 1,7-2,3 рази, при цьому не спостерігається ні підвищення рівня коні них напружень, ні погіршення динамічних показників екіпажа. Ця обстаї дозволяти™ рекомендувати удосконалення профілю головки рейки як е< тивннй захід щодо зниження зносів у парі «колесо-рейка».

СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Данович В. Д., Рейдемейстер А. Г., Рябченко С. М. Определение ненця радиуса круга катания в зависимости от бокового перемещения сной пары вагона// Механика транспорта: вес поезда, скорость, безоп-сть движения. Межвуз. сб. науч. трудов. — Днепропетровск: ДИИТ,

. — С. 57-64.

. Данович В. Д., Рейдемейстер А. Г. Определение изменения радиуса 'а катання колеса с учетом боковой качки и виляния колесной пары// шческое содержание и использование подвижного состава. Межвуз. сб. і. трудов. — Днепропетровск: ДИИТ, 1994. — С. 23-27.

I. Данович В. Д., Рейдемейстер А. Г. Оценка влияния состояния тележки ели 18-100 на износ в паре «колесо-рельс»// Транспорт. Збірник наукових ць ДІІТу. Вип. 1. — Дніпропетровськ: ’’Наука і освіта”, 1999. — С. 135—

1. Данович В. Д., Рейдемейстер А. Г. Математическая модель взаи-;ействия колеса и рельса//’ Транспорт. Збірник наукових праць ДІІТу. і. 2. — Дніпропетровськ: ’’Наука і освіта", 19S9. — С. 17-22.

5. Данович В. Д., Рейдемейстер А. Г. О влиянии формы профиля пове-[ости катания колеса на динамические показатели грузовых вагонов, износ [ес и боковой износ рельсов// Транспорт. Збірник наукових праць ДІІТу. а. 4. — Дніпропетровськ: ’’Нова ідеологія”, 1999. — С. 88-96.

6. Рейдемейстер А. Г. Как износ колес сказывается на интенсивности юса гребней, боковом износе рельсов и ходовых качествах грузовых ваг-эв// Транспорт. Збірник наукових праць ДІІТу. Вип. 4. — Дніпропетро->к: ’’Нова ідеологія”, 1999. — С. 96-102.

7.Мельниченко Н. А., Рейдемейстер А. Г. Определение изменения рад-са круга катания// Тез. докл. VIII конференции «Проблемы механики ;лезнодорожного транспорта». —Днепропетровск: ДИИТ, 1996. — С. 48-

8. Рейдемейстер А. Г. Влияние поверхностгг катания колес и профиля голки рельсов на износ колес и рельсов// Тез. докл. Международной научно->актической конференции «Проблемы взаимодействия пути и подвижного става». —Днепропетровск: ДИИТ. 1998. — С. 59-61.

9. Данович В. Д., Рейдемейстер А. Г. Зависимость износа гребней отсост-[ния тележки модели 18-100// Тез. докл. X Международной конференции Проблемы механики железнодорожного транспорта». — Днепропетровск: ЛИТ. 2000. — С. 68-69.

АНОТАЦІЯ

Рейдемейстер О. Г. Вплив параметрів ходових частіш і форми нові катання коліс на динамічні показники вантажник вагонів і інтенсивність: в парі «колесо-рейка». —Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних на; спеціальністю 05.22.07 — рухомий склад залізниць і тяга поїздів. — пропетровський державний технічний університет залізничного трансп Міністерства транспорту України, Дніпропетровськ, 2000.

Шляхом математичного моделювання руху чотиривісного вантажног гона на трьохелементних візках отримані залежності інтенсивності зн< парі «колесо-рейка» та ходових якостсй вагона від параметрів, що Хс теризують стан ходових частин, і форми профілю поверхні катання ь Результати моделювання зіставлені з даними ходових динамічних і ек; атаційних випробувань рухомого складу, що підтвердило їхню вірогідг Виявлено недосконалості візка, що призводять до підвищеного зносу г нів, запропоновані вимоги до технічного стану ходових частин. Розгля ряд профілів поверхонь катання коліс як нових, так і таких, що мають ступені зносу. Зроблено висновок про доцільність застосування кривої ного профілю колеса. Дано рекомендації про форму такого профілю дозволила б істотно знизити знос гребенів коліс і зберегти в припуст: межах динамічні характеристики екіпажа.

Ключові слова: вайтажний вагон, знос гребенів, пара «колесо-рейка», філь колеса, ходові частини.

АННОТАЦИЯ

Рейдемейстер А. Г. Влияние параметров ходовых частей и формь верхности катания колес на динамические показатели грузовых вагон интенсивность износа в паре «колесо-рельс». — Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических нау специальности 05.22.07 — подвижной состав железных дорог и тяга 1 лов. — Днепропетровский государственный технический университет ж< нодорожного транспорта Министерства транспорта Украины, Днепрош век. 2000.

Целью работы является разработка рекомендаций, позволяющих сни износ гребней колес четырехосных грузовых вагонов на трехэлементны: лежках.

Разработана математическая модель совместных колебаний экипажа, ра-атрнваемого как система твердых тел с жесткими, упругими и фрикц-шыми связями между ними, и железнодорожного пути. Достоверность ученных путем моделирования результатов подтверждается их сопостав-шем с результатами ходовых динамических испытаний и данными о набл-авшейся в эксплуатации интенсивности износа гребней колесных пар. Раз-Зотана подробная модель взаимодействия колеса и рельса (которая вошла )бщую модель взаимодействия экипажа и пути как ее составная часть), итывающая реальную геометрию поверхностей этих тел. Предусмотрена зможность одновременного контакта колеса и рельса в нескольких точках, я каждой точки контакта вычисляются сила взаимодействия, контактные формация и напряжения, относительное проскальзывание (крип). В пастве меры интенсивности износа в паре «колесо-рельс» принят показатель носа, представляющий собой работу сил псевдоскольжения (трения), пр-одящаяся на единицу пройденного экипажем пути.

К наибольшему росту интенсивности износа гребней приводит перекос косных пар, при котором тележка, в ллане принимает форму трапеции (пока-тель износа на гребне увеличивается в 2,7-3,2 раза при изменении угла пе-:коса от 0 до 10 мрад). Величину угла перекоса следует ограничить 2 мрад, >и больших значениях начинается быстрый рост показателя износа гребня кривых малого и среднего радиуса, появляется износ гребней на прямых гастках пути. При разности диаметров колес на одной колесной паре 2 мм гмечается увеличение, показателя износа на 15-20% в кривых малого и сред-?го радиуса, а также появление износа гребней на прямых участках пути, ри выпуске вагонов из ремонта нужно выдерживать существующий допуск а этот параметр. Наличие остальных несовершенств ходовых частей (пе-екое колесных пар, при котором тележка в плане принимает форму ларал-елограмма, начальное поперечное смещение первой колесной пары, разность иаметр-ов колес на соседних колесных парах и на соседних тележках, сопро-ивленпе повороту тележки относительно кузова) не приводит к существен-ому увеличению суммарного износа гребней в кривых разных направлений на прямых участках пути.

Интенсивность износа гребней существенно зависит от формы профилей юверхностей колеса и рельса. Выбирая профиль колеса и рельса из уже уществующих (например, профиль колеса 81002 и профиль рельса 1ЛС60). гожно добиться уменьшения интенсивности износа гребней в 1.5-2 раза. При февышении эффективной коничностью значений 0,25-0.30 наблюдается неустойчивое движение порожнего экипажа на скоростях порядка 50-70 км/ч.

При увеличении уклона прямолинейной образующей поверхности катания *о 1/10 показатель износа на гребне уменьшится не более, чем на 10%. так

что это мероприятие не приведет к существенному снижению интенсивное! износа гребней. При создании (или выборе) нового профиля поверхносч катания колеса следует ориентироваться на профиль с криволинейной обра: ующей (при этом следует обеспечить невысокую эффективную коничпост колеса в районе среднего круга катания, увеличивающуюся по мере приблі жения к гребню, точка касания гребня колеса и рельса должна находиты как можно ближе к: основанию гребня). Уменьшение толщины гребня не ск; зывается на интенсивности его износа.

Как показали расчеты, выполненные для профилей изношенных колес (сі ответствующие профилограммы сняты с колес вагонов, эксплуатировавших« в опытных маршрутах), вследствие износа увеличивается коничность пов рхности катания, что приводит к уменьшению интенсивности износа гребш и ухудшению динамических показателей вагона (рамная сила, например, в< зрастает в 1,5-2 раза). Невысокие динамические показатели, обусловленнь неизношенными колесами, имеют место в теччение первых 15-20% от оі іде го времени эксплуатации, поэтому в правилах проведения ходовых динамі ческих испытаний целесообразно оговорить использование изношенных кол* с. увеличенной эффективной коничностыо.

Ключевые слова: грузовой вагон, износ гребней, пара «колесо-рельс», прі филь колеса, ходовые части.

' SUMMARY

Reidemeister A. G. The influence of rnnning gear parameters and wheel profi shape on the freight car dynamic performance and the intensity of wear in whee rail pair. Manuscript.

Thesis for a candidate’s degree by speciality 05.22.07 — rolling stock of rai ways and train traction. — Dnipropetrovsk state technical university of railwt transport of Ministry of transport of Ukraine, Dnipropetrovsk, 2000.

The dependencies of wear in wheel-rail pair from the state o running gear ar wheel profile shape have been obtained with mathematical modeling of movemei of four-axle freight car on three-pieces bogies. The results of modeling have bee verified by comparing with the results of dynamic and exploitation tests. T1 bogie imperfections that lead to higher flange wear have been revealed. Tl requirements to the technical sate of running gear are proposed. Several whe and rail profiles (new and worn) are considered. The conclusion about advantaj of curvilinear wheel profile using has been made. The recommendations aboi shape of wheel profile that permits to decrease considerably the flange wear ar