Повышение величины и стабильности коэффициента сцепления колес локомотива с рельсами путем применения модификаторов трения : На примере электровоза ВЛ-80

• Автор: Лубягов, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 237 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Вопросы взаимодействия колеса и рельса при качении

1.2. Анализ факторов, определяющих процессы сцепления колеса с рельсом

1.3. Свойства поверхностных слоев загрязнений колес и рельсов.

1.4. Анализ мероприятий, направленных на повышение эффективности тягового подвижного состава

1.5. Способы и устройства для обнаружения боксования локомотива

1.6. Цели и задачи исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ “ПУТЬ-ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ” МЕТОДОМ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.1. Динамическое подобие механических систем
2.2. Физическое моделирование колебаний подвижного состава
2.3. Физическое моделирование верхнего строения пути
2.4. Динамическое подобие узла трения “колесо-рельс”
2.5. Методика моделирования узла трения “колесо-рельс”
3. РАЗРАБОТКА ЛЕТНЕГО И ЗИМНЕГО ВАРИАНТОВ
МОДИФИКАТОРОВ ТРЕНИЯ КОЛЕС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА С
РЕЛЬСАМИ
3.1. Основные цели разработки модификаторов трения
3.2. Анализ физико-химических свойств жидкого стекла

3.3. Вязкостно-температурные характеристики силикатных жидкостей
3.4. Разработка составов компонентов жидкого и твердого модификаторов трения
3.5. Разработка зимнего варианта жидкого модификатора трения
4. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ МОДИФИКАТОРОВ ТРЕНИЯ
4.1. Измерительно-вычислительный комплекс для проведения трибологических исследований
4.2. Исследование трибологических характеристик модификаторов трения
4.3. Физические методы исследования поверхности трения модификаторов трения
4.4. Рентгеноэлектронная и фотоэлектронная спектроскопия (РФЕС)..
5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАЕШЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ “ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ - ПУТЬ”
5.1. Математическая модель “Электровоз ВЛ-80 - ВСП”
5.2. Моделирование движения электровоза ВЛ80, расчетная схема и параметры
5.3. Расчетная схема механической части секции электровоза ВЛ80
5.4. Кинематика расчетной схемы
5.5. Действующие силы
5.6. Результаты расчета модели
5.7. Пример сравнения расчетных и экспериментальных данных

6. ИНЖЕНЕРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ, ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ И РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ МОДИФИКТОРОВ ТРЕНИЯ
6.1. Разработка приводов жидкого и твердого модификаторов трения.
6.2. Эксплуатационные испытания модификаторов трения
6.3. Абразивно-жидкостная обработка контакта колеса с рельсом.
6.4. Расчет экономической эффективности
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
Список используемых источников
Приложение 1. Результаты расчета динамической модели Приложение 2. Результаты эксплуатационных испытаний

1 - датчик
скорости
2 - блок
управления
3 - песочная
форсунка

Устройство для повышения сцепления колес локомотива с рельсами
Варианты устройств повышения сцепления и разработанных форсунок представлены на рис. 6,7. Принципиально представленные форсунки отличаются выполнением электромеханического клапана, который, работая в режиме “открыт-закрыт”, обеспечивает попадание кварцевого песка из бункера в смесительную камеру.
Особенностью конструкций форсунки является выполнение клапана в виде металлических пластин, что обеспечивает перемещение клапана в пространстве за счет собственной упругости. При необходимости подачи песка на колесо локомотива на электромагнит 11 посредством нажатия на педаль песочницы подаются электрические импульсы, которые вызывают движения якоря 12, укрепленного на клапане 7. Якорь 12, двигаясь к сердечнику электромагнита, увлекает за собой клапан 7 вместе с запорным элементом 6, в результате этого освобождается канал подсоединения к бункеру 2 и песок 5 через дозирующее отверстие 3 попадает в смесительную камеру 10, откуда сжатым воздухом транспортируется по каналу 9 и пескопроводу под колесо локомотива.
На рис. 7 форсунки песочной системы отличаются конструкцией электромеханического клапана, в основе работы которого был заложен