Повышение надежности работы бандажей колесных пар электровозов за счет применения триботехнических составов

• Автор: Тихонов, Виктор Артурович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЕРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
1.1 Постановка задачи, характеристика объекта исследования
1.2 Обзор научных работ в области исследования процесса изнашивания поверхности катания и методов повышения надежности бандажей колесных пар электровозов
1.3 Триботехнические составы, их применение для повышения ресурса
пар трения
1.4 Выводы по главе
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ИЗНАШИВАНИЯ
БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ГРУЗОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
2.1 Постановка задачи моделирования
2.2 Выбор расчетной схемы и системы координат
2.3 Расчетные схемы и уравнения динамики тел, входящих в
механическую систему
2.4 Расчет внешних сил и реакций в силовых связях
2.5 Описание процесса изнашивания бандажей колесных пар методами
математического моделирования
2.6 Синтез и верификация модели
2.7 Результаты моделирования процесса изнашивания бандажей,
обработанных триботехническими составами
2.8 Выводы по главе
3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕСУРСА БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЭЛЕКТРОВОЗОВ
3.1 Совершенствование процесса сбора статистических данных за счет использования комплексного измерителя параметров
3.2 Выбор закона распределения контролируемых параметров бандажей

3.3 Применение полиномиальной регрессии для прогнозирования
ресурса бандажей
3.4 Обоснование выбора степени полинома для обеспечения заданной точности прогнозирования
3.5 Проверка адекватности предложенных уравнений регрессии
3.6 Прогнозирование ресурса бандажей колесных пар
3.7 Статистическая оценка эффективности обработки гребней бандажей триботехническими составами
3.8 Выводы по главе
4 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТКИ ГРЕБНЕЙ
БАНДАЖЕЙ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИМИ СОСТАВАМИ
4.1 Сравнение ресурса бандажей колесных пар при обработке триботехническими составами по экспериментальным данным
4.2 Повышение эффективности обработки бандажей триботехническим составом за счет выбора последовательности его применения
и изменения конструкции тормозной колодки
4.3 Разработка технологических решений и экономическая эффективность от их внедрения
4.4 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты верификации математической модели
механической системы секции электровоза ВЛ11К
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Зависимости изменения значений контролируемых
параметров бандажей контрольных групп колесных пар
от пробега электровозов ВЛ
ПРИЛОЖЕНИЕ В Результаты анализа эффективности применения
триботехнических составов
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Документы о внедрении результатов исследований

ВВЕДЕНИЕ
Надежность работы бандажей колесных пар тягового подвижного состава является одним из основных показателей безопасности перевозочного процесса и экономической эффективности локомотивного хозяйства.
Согласно программы «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года», утвержденной распоряжением Министерства транспорта Российской Федерации №1032-р от 11 июня 2014 г., улучшение условий взаимодействия в системе «колесо-рельс» рассматривается как приоритетное направление деятельности с требованием увеличения ресурса бандажей колесных пар до 1 млн км до 2020 г.
Грузовые электровозы серий 2ЭС5, 2ЭС6, 2ЭС7 и 2ЭС10 обладают более совершенными электрическими, механическими системами, средствами диагностирования текущего состояния локомотива в эксплуатации, что способствует снижению изнашивания бандажей колесных пар. Планируется выполнить поэтапное обновление парка путем замены локомотивов выпуска 70-х-90-х гг. с истекшим сроком службы новыми электровозами.
Также программой «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года» предписывается проведение модернизации подвижного состава с продлением эксплуатационного ресурса и улучшением технико-экономических характеристик. На практике наиболее распространенным является выполнение капитального ремонта (КРП) электровозов ВЛ10, ВЛ11 и ВЛ80 всех индексов с продлением срока эксплуатации на 15 лет [121]. Экипажная часть электровозов данных серий значительно уступает по динамическим качествам современным вариантам, представленным на электровозах 2ЭС5, 2ЭС6, 2ЭС7 и 2ЭС10. В результате модернизации механическая часть не претерпевает конструктивных изменений, следовательно, ресурс бандажей колесных пар также не изменится относительно не модернизированных вариантов, и составит значения меньшие, чем требуется согласно программе «Транспортная стратегия Российской Федерации на период до 2030 года» [17, 18, 123]. Таким образом, остается актуальным вопрос разработки
71 91
61 81
Рисунок 2.5 - Схема действия нагрузок на кузов электровоза