Оценка влияния параметров рельсовой колеи на интенсивность износа рельсов в кривых

• Автор: Антерейкин, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ПРИРОДА И ПРИЧИНЫ ИЗНОСА РЕЛЬСОВ И КОЛЕС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

1.1 Износ как результат взаимодействия твердых тел при зрении

1.2 Классификация видов изнашивания

1.3 Основные закономерности изнашивания

1.4 Обзор исследований по износу рельсов и гребней колес

1.5 Выводы
2 ПАРАМЕТРЫ РЕЛЬСОВОЙ КОЛЕИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РОЦЕСС ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМЕ КОЛЕСОРЕЛЬС 3

2.1 Общие понятия

2.2 Минимальная, максимальная и оптимальная ширина колеи в кривых из условия квазистатичсского вписывания экипажей
2.3 Динамическое вписывание экипажей в кривую
2.3.1 Общие положения
2.3.2 Уравнения вписывания экипажей в кривые
2.3.3 Расчет вписывания грузового вагона на тележках модели
0 в кривые
2.3.4 Учет продольных сил при расчете вписывания фузового вагона на тележках модели 0
2.3.5 Определение направляющих и боковых сил по приближенным формулам
2.4 Экспериментальные исследования взаимодействия в системе
колесорельс в кривых участках пути
2.4.1 Постановка задачи и выбор натурных участков
2.4.2 Методика проведения эксперимента
2.4.3 Обработка и анализ полученных результатов
2.5 Выводы
3 ИЗНОС РЕЛЬСОВ И КОЛЕС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
3.1 Математическая модель оценки интенсивности бокового износа рельсов
3.2 Расчеты интенсивности износа рельсов
3.3 Экспериментальное исследование износа рельсов и колес подвижного состава в кривых
3.4 Результаты наблюдений за изменением ширины рельсовой колки и бокового износа
3.5 Интенсивность уширения рельсовой колеи и бокового износа рельсов
3.6 Регрессионный анализ процессов нарастания износа рельсов
и уширения рельсовой колеи
3.7 Расчет ресурса и вероятности безотказной работы рельсов
3.8 Исследование характера износа локомотивных и вагонных колес
3.9 Выводы
4 ОЦЕНКА ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ В КРИВЫХ МАЛОГО И СРЕДНЕГО РАДИУСОВ
4.1 Современный подход к оценке эффективности и выбора инвестиционных проектов
4.2 Варианты конструкции верхнего строения пути, принятые к рассмотрению
4.3 Сравнение эксплуатационных затрат
4.3.1 Расходы на оплату труда работников, занятых на текущем содержании пути
4.3.2 Расходы на одиночную смену рельсов
4.3.3 Расходы на сплошную смену рельсов по наружной нити в
кри вых
4.3.4 Расходы на одиночную смену промежуточных рельсовых скреплений
4.3.5 Расходы на одиночную смену шпал
4.3.6 Амортизационные отчисления
4.3.7 Расходы от предоставления окон для проведения ремонтов пути
4.3.8 Расходы изза снижения скоростей движения поездов по предупреждениям
4.4 Определение видов путевых работ и очередности их выполнения
4.5 Оценка экономической эффективности конструкции пути в кривых
4.6 Вывод
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Химико-термическими процессами, такими, как образование пленок окисла или других химических соединений; растворение одного из трущихся тел под влиянием механохимических процессов, протекающих в зоне контакта; охрупчивание поверхностного слоя под действием атомарного водорода, выделяющегося из смазки или одного из трущихся тел, - приводящие к резкому изменению свойств поверхностного слоя в отличие от свойств основного материала - именно этот слой и подвергается разрушению. Влиянием на трение смазки, которая играет исключительную роль и во многом определяет интенсивность износа. Следует иметь в виду, что, кроме положительного эффекта, смазка, попадая в микротрещины, может оказать расклинивающее действие, способствующее разрушению поверхностных слоев. Переносом материалов с одной поверхности на другую. Это перенос пленки более пластичного тела на твердое в результате молекулярного схватывания (намазывание) и так называемый избирательный атомарный перенос. При этом процесс изнашивания рассматривается как кумулятивный, то есть суммирующий действия отдельных факторов при многократном нагружении фрикционных связей, что приводит в итоге к отделению частиц износа. Как правило, наличие пленки смазки, возникновение окислов, тепловой эффект и ряд других факторов влияют на интенсивность развития усталостного процесса, не изменяя его природы. Механическое изнашивание - происходит в результате только механических взаимодействий материалов изделия; молекулярно-механическое изнашивание сопровождается также воздействием молекулярных или атомарных сил; коррозионно-механическое изнашивание происходит при трении материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой. Хотя, как правило, чтобы избежать износа этого вида, обладающего большой интенсивностью, принимаются меры, часто имеются причины для его возникновения. Абразивные частицы являются продуктами износа - твердыми образованиями структурных составляющих разрушенных микрообъемов. Отделение частиц может также происходить и результате наклепа поверхностного слоя, который становится хрупким и разрушается (изнашивание при хрупком разрушении). Образование адгезионных связей происходит в процессе механического взаимодействия микровысгупов контактирующих тел и сопровождается, как правило, значительным изменением потенциальной энергии поверхностных слоев. Образовавшийся на поверхности в результате своеобразных меха-нохимических процессов мягкий, тонкий слой, обогащенный медью, обеспечивает минимальное трение и способствует равномерному распределению давления на поверхности трения. Окислительное изнашивание - происходит при наличии на поверхности трения защи тных пленок, образовавшихся в результате взаимодействия материала с кислородом. ХЛ/сХб (отношение величины износа к относительному пути трения я, на котором происходит изнашивание). Н, предел текучести а5, модуль упругости Е и др. Кроме того, все закономерности должны описывать изменения износа от времени X или наработки Т в миллионах тонн груза, пропущенного по участку. Получение таких зависимостей является чрезвычайно сложной задачей. Поэтому часто используют зависимости, основанные на эмпирических данных для определенного вида изнашивания, при установленных условиях его протекания для выбранног о сочетания материалов. Давление на поверхности трения Р и скорость относительного скольжения и являются основными параметрами, связанными с конструкцией и кинематикой сопряжении. Р). Па значение коэффициента к влияют характеристики применяемых материалов пары, условия в зоне контакта, и в первую очередь смазка поверхностей. ЬН, (1. Ь - коэффициент пропорциональности. Для термически обработанных сталей износостойкость также возрастает с увеличением твердости, но в меньшей степени. Если твердость повышена путем механического наклепа поверхности, то это практически не скажется на абразивной износостойкости материала. Влияние смазки на интенсивность изнашивания пар трения общеизвестно. При сухом трении скорость изнашивания наибольшая, так как создаются условия для возникновения молекулярного взаимодействия и таких явлении, как повышение температуры, концентрация давлений на отдельных участках, что интенсифицирует процесс разрушения поверхностных слоев.