Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение износостойкости колес железнодорожного подвижного состава путем уменьшения выщербинообразования на поверхности катания Нахимович, Ирина Алексеевна

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Нахимович, Ирина Алексеевна. Повышение износостойкости колес железнодорожного подвижного состава путем уменьшения выщербинообразования на поверхности катания : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.07.- Ростов-на-Дону, 2000.- 178 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/2026-3

Введение к работе

Актуальность работы. Рыночные методы управления требуют экономии всех видов ресурсов. Наиболее металлоемкими и дорогостоящими элементами железнодорожного подвижного состава являются колеса, обеспечивающие эффективную работу железнодорожного транспорта и безопасность движения. На железных дорогах страны значительно возросло количество отцепов в ремонт пассажирских вагонов из-за износов и дефектов на поверхности катания колес. Восстановление геометрии профиля катания колес методом обточки в/ большинстве случаев ведет к сокращению расчетного срока службы колесной пары на 30...40%.

На фоне снижения числа тормозных дефектов наблюдается рост контактно-усталостных повреждений и износов, обусловленных, с одной стороны, недостаточной механической прочностью колесной стали в сравнении с рельсовой сталью, с другой, - некачественной сборкой тележек как грузовых, так и пассажирских вагонов.

Наиболее интенсивно поверхностные повреждения проявляются у колес, оснащенных композиционными тормозными колодками. Указанием МПС от 24.08.1994 г. №К-716-У «во исполнение Постановления Коллегии МПС от 06.04.1994 г. №10, основываясь на выводах и предложениях ВНИИЖТ, в целях снижения повреждаемости в эксплуатации колес, парк пассажирских вагонов, обращающихся со скоростями движения свыше 120 км/ч», переоснащен с композиционных на чугунные тормозные колодки.

Статистический анализ дефектов колес, поступивших на обточку поверхности катания в пассажирские и грузовые депо СКЖД в 1994...1998 г.г. показал, что уровень повреждаемости колес после внедрения рекомендаций постановления остался практически без изменений.. Повреждаемость выщербинами находится на одном уровне у колес грузовых вагонов, изготовленных из стали I марки и эксплуатирующихся в настоящее время с композиционными колодками, и у колес пассажирских вагонов II марки стали (ГОСТ 24182-80), работающих с чугунными колодками, несмотря на существенные различия в условиях их эксплуатации. Как показала практика, повышенный износ и выщербинообразование не столько зависят от типа колодки (чугун, композит), сколько от специфики работы колесных пар в условиях эксплуатации, свойств колесной стали и состава композита колодки, неблагоприятно влияющего на состояние поверхности катания колеса.

До настоящего времени нет, ясности в объяснении причин возникновения дефектов на поверхности катания колес. Анализ теоретических исследований и экспериментальных данных указывает на неопределенность и противоречивость существующих точек зрения на механизм образования поверхностных дефектов колес. В связи с этим назрела' необходимость в проведении комплексных исследований с целью установления причин

возникновения дефектов на поверхности катания и разработки мероприятий по их устранению.

Цель работы. Цель настоящей работы заключается в исследовании механизма образования дефектов на поверхности катания колес в процессе эксплуатации и в разработке мероприятий по повышению стойкости колес к этим дефектам.

Основные задачи исследования. Для повышения стойкости колес к поверхностным дефектам и износу в диссертационной работе решались следующие задачи.

  1. Сбор и статистическая обработка данных по повреждаемости колес грузовых и пассажирских вагонов.

  2. Установление влияния эксплуатационных факторов на износ поверхности катания колес.

  3. Исследование механизма трещинообразования на поверхности катания колес на основе механических и металлографических испытаний образцов, изготовленных из поврежденных колес.

  4. Разработка аналитического метода исследования механизма усталостного трещинообразования.

5. Проведение лабораторных испытаний стальных образцов с
различными прочностными параметрами в установленном режиме нагружения.

6. Исследование процессов, происходящих в зоне сопряжения колеса
с тормозной колодкой, разработка композиционного материала для тормозной
колодки с заданными свойствами.

7. Проведение эксплуатационных испытаний тормозных колодок
серийного производства и опытных.

8. Подсчет экономической эффективности от внедрения опытных
колодок.

Научная новизна. Решена важная народнохозяйственная задача повышения стойкости колес к износу и поверхностным дефектам за счет улучшения прочностных характеристик колесной стали и использования композиционного материала для тормозных колодок с заданными свойствами.

На защиту выносятся:

  1. Результаты анализа повреждаемости колес железнодорожного подвижного состава.

  2. Установленные закономерности влияния эксплуатационных факторов на изнашиваемость колес железнодорожного подвижного состава.

  3. Методика лабораторных испытаний.

4. Обоснование основного механизма изнашивания колес.

  1. Рекомендации по выбору характеристик колесной стали.

  2. Установленные закономерности между свойствами материала тормозной колодки и повреждаемостью колес дефектами. Рекомендации по

использованию композиционного материала для изготовления тормозных колодок с заданными свойствами.

Практическая ценность работы:

доказана необходимость введения дополнительного контроля за качеством сборки тележек пассажирских и грузовых вагонов при изготовлении и после ремонта;

рекомендована для изготовления колес сталь, прошедшая дополнительную термическую обработку в виде гомогенизации, с повышенными содержанием углерода и прочностными характеристиками;

- предложен состав полимерного материала, для производства композиционных железнодорожных колодок, обладающий отрицательной трибозарядкой, повышенными коэффициентом трения и износостойкостью.

Реализация результатов работы. По предложенной технологии изготовлена опытная партия тормозных композиционных колодок, которые были установлены на электропоезде Ростов-Азов. Эксплуатационные испытания, проводимые с февраля по август 1999 года, показали, что средний прокат колес, работающих с опытными колодками, меньше, чем при работе с серийными чугунными и композиционными колодками соответственно на 22 % и 30 %. Установлены высокая стойкость опытных колодок к износу и отсутствие видимых дефектов на поверхности катания колес.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и одобрены на научно-технических конференциях:

  1. II международная конференция «Износостойкость машин», Брянск, 1996 г.

  2. «Физико-химические основы трения и износа фрикционных пар трения колесо-рельс». «Трибэнерго-98», I международная конференция с использованием электронных средств связи, Москва, 1998 г.

  3. «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта и роль молодых ученых в их решении», Ростов-на-Дону, 1998 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано десять научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы. Работа содержит 176 страниц, 59 рисунков, 12 таблиц, библиографический список литературных источников из 129 наименований.

Похожие диссертации на Повышение износостойкости колес железнодорожного подвижного состава путем уменьшения выщербинообразования на поверхности катания