Повышение ресурса бандажей колесных пар локомотивов на промышленном железнодорожном транспорте

• Автор: Пышный, Игорь Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 ПРИЧИНЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЛОКОМОТИВОВ НА ПРОМЫШЛЕННОМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ
1.1 Постановка задачи и характеристика объекта исследования..
1.2 Обзор научных работ, направленных на повышение ресурса бандажей колесных пар промышленных локомотивов
2 РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЭЛЕКТРОВОЗА ПЭ2М
ДЛЯ РАСЧЕТА РЕСУРСА БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР
2.1 Теоретическое обоснование выбора модели
2.2 Основные принципы построения модели
2.3 Результаты проведения моделирования
3 ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ЛОКОМОТИВОВ ЗА СЧЕТ ЛУБРИКАЦИИ,
ТРИБОТЕХНИЧЕСКОГО СОСТАВА НАЛ
И ВЫБОРА ПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ
3.1 Сбор и обработка статистического материала об износе бандажей колесных пар тепловозов ТЭМ2 и ТЭМ18,
уточнение методики определения ресурса
3.1.1 Выбор контролируемых параметров для определения
ресурса бандажей колесных пар
3.1.2 Определение зависимости числовых характеристик
от наработки. Определение ресурса до обточки (смены) бандажей колесных пар промышленных тепловозов
3.2 Эксплуатационные исследования твердо-смазочных стержней
с использованием бесприводных гребнесмазывателей

3.2.1 Разработка состава ТС НАЛ и способа его нанесения
на гребни колесных пар
3.2.2 Проведение лабораторных испытаний бандажей до и после
применения ТС НАЛ
3.3 Выбор профиля поверхности катания бандажей колесных пар
на промышленном железнодорожном транспорте
4 УВЕЛИЧЕНИЕ РЕСУРСА БАНДАЖЕЙ КОЛЕСНЫХ ПАР ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ С ПОМОЩЬЮ
НАПЛАВКИ
4.1 Производство наплавочных работ с выкаткой и без выкатки колесных пар из-под локомотива в России
4.2 Разработка оборудования и технологии наплавки гребней бандажей без выкатки колесных пар
промышленных электровозов ПЭ2М
4.3 Проведение исследований по режиму наплавки
и выбору сварочной проволоки
5 ВНЕДРЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
5.1 Внедрение технических решений повышения ресурса бандажей локомотивов на промышленном железнодорожном транспорте
5.2 Экономический эффект от внедрения триботехнического
состава НАЛ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ВВЕДЕНИЕ
Вопросы поиска технологий, сберегающих материальные, энергетические и трудовые ресурсы, в последние годы занимают особое место в нашей стране. В финансовой структуре России чрезвычайно высоки затраты на энергоносители и материалы, в том числе из-за технологической отсталости и износа тягового подвижного состава железнодорожного транспорта необщего пользования (более 74 % по данным Министерства транспорта Российской Федерации [16] и более 82 % по данным Национального Союза железнодорожников Российской Федерации [151]).
Вопрос актуальности проведения исследований в сложившейся ситуации диктуется необходимостью поиска, разработки и усовершенствования энергосберегающих технологий. Полученные ресурсы необходимо использовать в производстве и эксплуатации подвижного состава, что приведет к сокращению эксплуатационных расходов, связанных с износом рабочей поверхности катания бандажа колесной пары.
По ГОСТу 30858-2003 [64] износ это - изменение массы изделия, его размера или его геометрических параметров, зависящих от износа поверхностей или сопряжений. Износ бандажа колесной пары - результат взаимодействия большого числа факторов в процессе трения [111], который встречается в виде значений нарастания проката, выбоин, подреза гребней и др. Он заключается в том, что их конфигурация по всей поверхности катания постепенно утрачивает свою начальную (после восстановления) форму. Значения интенсивного изнашивания бандажной стали определяются выработкой по кругу катания, называемой «прокатом», а также изменением толщины гребня и бандажа [159,49].
Связано это с тяжелыми условиями эксплуатации железнодорожного транспорта необщего пользования. Так, в добывающих отраслях промышленности Российской Федерации спецификой работы подвижного состава является глубина залегания полезной руды.
На открытых разработках преобладает поездное движение по уклонам 48 %о и более, в карьерах - по временным путям. Во всех сферах промышлен-

1 - исходный профиль; 2 - пробег 3 тыс. км;
3 - пробег 6 тыс. км; 4 - пробег 9,8 тыс. км
Рисунок 2.8 — Эволюция профиля колеса после обработки гребней бандажей ТС НАЛ
Величина ресурса бандажа колесной пары до обточки, лимитируемой по минимальной толщине гребня, после обработки гребней триботехническим составом НАЛ увеличилась 1,95 раза и составляет 9855 км. При среднемесячном пробеге электровоза 1385 км наработка бандажа составляет 7,12 месяца.
Полученный результат подтверждается данными статистического анализа (приведенного ниже), что свидетельствует о правильном выборе изменяемых параметров при моделировании. Относительная погрешность расчета не превышает 10 % [46].