Повышение эффективности активизаторов сцепления путем улучшения их адгезионных характеристик

• Автор: Кикичев, Шамиль Владимирович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение

1 Анализ процесса взаимодействия колеса локомотива с рельсом

1.1 Обзор существующих гипотез образования силы сцепления колеса локомотива с рельсом

1.2 Факторы, оказывающие влияние на уровень коэффициента сцепления

1.3 Анализ методов обнаружения срыва сцепления и мероприятий, направленных на повышение и стабилизацию коэффициента сцепления

1.4 Цель и постановка задач исследований

2 Моделирование фрикционной пары «колесо-рельс»

2.1 Определение расчетных параметров масштабного коэффициента перехода

2.2 Разработка физической модели

2.2.1 Используемое лабораторное оборудование

2.2.2 Модернизация машины СМТ-1 для определения величины проскальзывания в зависимости от состояния фрикционного
контакта
3 Формирование гипотезы механизма повышения сцепления
3.1 Определение влияния вязкости связующей жидкости на
коэффициент сцепления
3.2 Влияние материала и размера частиц на коэффициент
сцепления
3.3 Влияние воды на процессы при трении сталей
4. Разработка брикета активизатора сцепления всесезонного АСВ-
0,3. Эксплуатационные испытания
4.1 Определение оптимального состава наполнителя брикета

активизатора сцепления
4.1.1 Выбор плана эксперимента и составление матрицы
планирования
4.1.2 Составление математической модели эксперимента и проверка
ее адекватности
4.1.3 Определение оптимального состава наполнителя активизатора
сцепления
4.2.Конструктивная разработка брикета активизатора сцепления и определение его трибопараметров
4.3 Конструктивное оформление и эксплуатационные испытания устройств подачи активизатора сцепления
4.3.1 Оборудование локомотива ВЛ80 системой подачи
АСВ-0
4.3.2 Методика проведения и основные результаты
эксплуатационных испытаний активизатора сцепления АСВ-0
Заключение и общие выводы
Список использованных источников
Приложение
Приложение

Введение
Актуальность темы
Развитие экономики ставит перед железнодорожным транспортом повышенные требования, в том числе по увеличению весовых норм и скоростей движения поездов, одним из условий реализации которого является стабилизация коэффициента сцепления (КС) колес локомотива с рельсами на уровне не менее 0,3.
В настоящее время коэффициент сцепления в зависимости от состояния фрикционной системы колесо-рельс изменяется от 0,1 до 0,5. Основным методом повышения КС, применяемым на железнодорожном транспорте, является использование кварцевого песка. Однако при его доступности и низкой стоимости, имеется ряд негативных последствий от применения технологии пескоподачи: засорение балласта и как следствие ухудшение его дренажных свойств, потеря до 5% тяговой мощности локомотива в первый момент подачи песка и его разрушения и повышенный износ от абразивного воздействия на колеса и рельсы.
Учитывая, что снижение коэффициента сцепления приводит к недоиспользованию установленной мощности подвижного состава, к срывам сцепления, боксованию и повышенному износу колес и рельсов, вопрос его стабилизации является актуальным.
Работа выполнялась в соответствии с программой развития железнодорожного транспорта, в которой указывается необходимость улучшения тяговых свойств локомотивов на 20-30% без увеличения нагрузки на оси колесных пар, а так же повышение величины коэффициента сцепления колес локомотивов с рельсами до 0,3 без применения песка. Распоряжение президента ОАО «РЖД» В.И. Якунина № 964 от 31.08.2007 г. «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.».

Следует отметить, что лазер представляет определенную опасность, и на луч инфракрасного лазера нельзя смотреть без специальных очков, требуется блокировка дверей машинного отделения во время работы лазера. Возникает необходимость защиты оптической части лазерного устройства от вибраций и ударов.
Основным методом применяемым на сети железных дорог является устройство для предотвращения боксования, содержащее бункер с сыпучим электризующимся материалом, форсунку, соединенную трубопроводом с соплом, предназначенным для подачи смеси сыпучего материала с воздухом, ускоритель для увеличения скорости истечения смеси и воздухопровод поддувки. Недостатком таких устройств является большой расход песка и, следовательно, низкая эффективность его использования. Низкая эффективность использования подаваемого под колеса сыпучего материала обусловлена сдуванием его с рельса боковым ветром, завихрениями воздуха, вызванными движением локомотива, рассеянием струи смеси при подаче ее под колесо.
Опыт применения песка в целях повышения сцепления колес с рельсами позволил установить, что известные конструкции песочных форсунок, применяемых в песочных системах локомотивов, практически не позволяют реализовать разработанные рекомендации. Обзор конструкций песочных форсунок, выполненный в работах [92, 93], показывает, что абсолютное распространение получил метод захвата и подачи песка в контакт колеса с рельсом сжатым воздухом.
Многолетний опыт эксплуатации песочных систем тепловозов позволил выявить их серьезные недостатки: это низкая стабильность, отказы в работе при повышенной влажности и низких температурах.
На всех выпускающихся локомотивах устанавливается песочная система с электропневматическим управлением. В форсунке воздушный поток разделяется на два потока, один из которых взрыхляет песок, второй