Прогнозирование оптимальных триботехнических характеристик слоистой смазочной композиции, обусловленной расплавом ее металлической составляющей : На примере "Колесо-рельс"

• Автор: Воронин, Николай Семенович
• Шифр специальности: 05.02.04, 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 158 с. : ил

1. Современное состояние вопроса и постановка задач

исследований

1.1 Условия взаимодействия колеса с рельсом в кривых участках пути

1.2 Безопасность движения при входе подвижного состава в кривой участок пути.

1.3 Актуальность создания смазок для лубрикации гребней колес подвижного состава и боковой грани колес.

1.4 Обзор и анализ смазок для лубрикации пары трения

1.5 Системы для нанесения смазок на антифрикционную пару зрения колесорельс.

1.6 Результаты применения смазки рельсов и реборд.

1.7 Комплексная технология гребнесмазывания.

1.8 Выводы и постановка задач исследований

2. Математическая модель гидродинамической смазки с расплавом в системе имитирующей взаимодействие колеса с рельсом с учетом сил инерции
2.1 Математическая модель прогнозирования влияния реологических свойств вязкопластичных смазок на основные характеристики узла трения колесорельс.
2.2 Математическая модель прогнозирования реологических свойств вязкопластичных смазок на работу узла зрения колесорельс с учетом нелинейных факторов
2.3 Гидродинамический контакт двух цилиндров, имитирующих взаимодействие колеса с рельсом, с квазикруговым контуром опорной поверхности
2.4 Нелинейная задача о гидродинамическом контакте двух цилиндров, имитирующих взаимодействие колеса с рельсом, с квазикруговым контуром опорной поверхности внешнего цилиндра
2.5 Математическая модель гидродинамической смазки с расплавом в системе имитирующей взаимодействие колеса с рельсом без учета сил инерции
2.6 Математическая модель гидродинамической смазки с расплавом в
системе, имитирующей взаимодействие колеса с рельсом с учетом сил
инерции
3.Математическая модель взаимодействия колеса с рельсом при наличии слоистой смазочной композиции, обусловленной расплавом.
3.1 Математическая модель взаимодействия колеса с рельсом при
наличии ньютоновской слоистой смазочной композиции, обусловленной расплавом
3.2 Математическая модель взаимодействия колеса с рельсом при
наличии вязкопластичной слоистой композиции, обусловленной расплавом
3.3 Влияние лубрикации на износ гребней колесных пар при движении в кривых.
3.4 Методика расчета фрикционных систем на износ.
3.5 Оценка влияния качества смазывания на трение и износ гребней
колесных пар при их вписывании в кривые.
3.6 Математическая модель гидродинамической смазки жидкостью,
образующейся при плавлении направляющей, при наличии принудительной смазки
3.7 Математическая модель гидродинамической смазки жидкостью,
образующейся при плавлении направляющей при наличии принудительной смазки и с учетом сил инерции.
Введение


Если колесо повернулось на угол у, то на зрение ребня о рельс расходуется энергия А лтрУнЬс1у. Предварение набегания можно определить как Ь Як Ькт ЩР, где Як радиус колеса но кругу катания Ькт расстояние от уровня головки рельса до точки прижатия гребня к колесу. Если известно расстояние от рассматриваемой оси, колесо которой набегает на рельс, до центра поворота тележки при вписывании в кривую, то ца па хВ, где В радиус кривой. В этом случае энергия А МтрУиВк ЬюхЯ рЬВц 1. У экипажей разных типов при одинаковых изиосах бандажей Д Вк Ькт щр практически одинаковы. Поэтому при у 1 энергия трения гребня о рельс определяется величиной, называемой фактором износа гребней Ф хЯ Ун. Гак как направляющая сила в кривой зависит от угла набегания колесной пары Уи а, можно говорить о том, что фактор износа примерно пропорционален квадрату угла набегания а. Этот угол имеет наибольшее значение при движении в кривой следовательно, и подрез гребня в основном определяется ЭТИМ режимом движения И СИЛЬНО зависит кривизны. Фактор износа условный показатель, он отражает лишь хоминирующие физические явления, происходящие при скольжении гребня солеса по боковой рани рельса. Рис. Как известно, износ гребня бандажа и рельсов оказывает большое влияние на безопасность движения в кривой, поскольку изменяются очертания профилей колеса и рельса. Кроме того, сильное трение гребня колеса о боковую поверхность головки рельса повышает сопротивление движению поезда. Исследования показывают, что никакое изменение геометрических размеров поперечного профиля колеса и рельса неспособно полностью устранить износ гребня колеса и рельса. Из выражения 1. Для этого необходимо в зону контакта ввести смазку. Согласно исследованиям Гаркунова Н. Д. 1 Крагельского И. В. 2, Чичинадзе 3, Костецкого Б. И. 4, Боудена Ф. П. 5, Мура Д. Из работ Курасова Д. А. 7, Хеймана X. Мелентьева Л. Г. 9, Кислика В. А. , Ларина Т. В. и других известно, что износ гребней бандажей колесных пар и рельсов происходит под воздействием одновременно протекающих процессов смятия металла и срезания микровыступов поверхностей. Ведущими видами изнашивания требней колес подвижного состава являются схватывание I, II рода и усталостное, сопутствующим абразивное изнашивание. В результате проведенного анализа было установлено, что наибольший процент от общего объема износа бандажей колес принадлежит механическому от действия касательных сил. Исследованию вопроса повышения ресурса гребней бандажей колесных пар подвижного состава посвящены работы Ситажа М. Иванова И. Л. , Вериго М. И. , Домбровского К. И. , Кашникова В. Н. , Григоренко В. Г. , Богданова В. М. , Лукина Б. Е. , Минина С. М. , Хлебникова В. М. , Гребенюка М. П. , Шаповалова В. В., Майбы И. А., Щербака П. Н. и др. Коэффициент безопасности связан с углом наклона гребня и коэффициентом трения колеса о боковую грань рельса рис. ЪРе
1. Р угол наклона гребня колеса. Рис. В последнее время повышение ресурса пары трения колесо рельс приобретает все большую актуальность. В результате интенсивного износа производится частая замена колес и рельсов, что приводит к дополнительным расходам на текущее обслуживание и ремонт подвижного состава и пути. Согласно данным, полученным в ЛВЧ2 станции РостовГлавный в году текущему ремонту подлежало 0 колесных пар по причине бокового износа, что составляет от общего объема ремонтных работ. На основании данных, полученных в Локомотивном Депо станции РостовГлавный в году 3 колесных пар подлежало ремонту по причине остроконечного наката, что составляет от общего объема выполненных ремонтных работ. Допустимый износ гребней колес подвижного состава составляет 0, мм на 4 км пробега. Допустимый износ боковой поверхности головки рельса в кривых участках пути составляет 0,. Износ гребней колес доходит до 4,2 мм на 4 км пробега. Износ боковой поверхности головки рельса в кривых с радиусом 0 м составляет 0, мм на 1 млн. Такое значительное расхождение между допустимой и фактической величиной износа возникает в результате наличия сухого зрения в зоне контакта поверхностей.