Повышение эффективности лубрикации гребня колеса локомотива твердосмазывающим диском

• Автор: Белоглазова, Наталья Анатольевна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Содержание
Введение.
1 Состояние проблемы взаимодействия колеса и рельса и износа гребней колес подвижного состава.

1.1 Причины изнашивания гребней колес.

1.2 Анализ проблемы износа гребней колес электровозов на Красноярской железной дороге
1.3 Технологические приемы и методы снижения интенсивности изнашивания гребней колес.
1.4 Лубрикация поверхностей колес. Рассмотрение способов смазывания гребней колес и рельсов с применением различных

типов смазочных материалов

1.5 Задачи исследования.

2 Математическое моделирование метода смазывания

гребней колес локомотива твердосмазочным диском.

2.1 Выбор принципиальной схемы смазывания гребня колеса.
2.2 Формирование параметрической модели смазочного устройства и критерия эффективности процесса лубрикации
2.3 Формирование математической модели для исследования особенностей динамического взаимодействия узлов локомотива
с твердосмазочным диском
2.3.1 Математическая модель взаимодействия смазочного устройства
с учетом динамического воздействия узлов локомотива.
2.3.2 Фрикционные условия контакта и формирование силы тяги локомотива
2.3.3 Моделирование процесса взаимодействия смазочного
устройства с гребнем колеса.
2.4 Выводы.
3 Экспериментальные исследования по нанесению твердосмазочного материала на гребень колеса локомотива
в лабораторных условиях.
3.1 Теоретические основы подобия, 7Гтеорема
3.2 Метод анализа размерностей
3.3 Использование метода анализа размерностей при моделировании сложных систем
3.4 Сущность процесса нанесения покрытий методом
финишной антифрикционной безабразивной обработки ФАБО.
3.5 Экспериментальные исследования по лубрикации гребня колеса
3.6 Использование некомпозиционных планов второго порядка
для математического описания процесса натирания.
3.7 Обработка результатов эксперимента
3.8 Выводы
4 Разработка технических устройств для лубрнкацнн пары трения гребень колеса головка рельса твсрдосмазывающим диском
4.1 Конструкция устройства для смазывания гребня колеса локомотива
4.2 Усовершенствование конструкции ролика.
4.3 Способ смазывания диском с емкостью для жидкого
вспомогательного материала
4.4 Выводы
5 Определение экономического эффекта от лубрикации
гребней колес локомотивов твердосмазочным диском
5.1 Сокращение расходов на замену бандажей локомотивов
5.2 Снижение расходов от уменьшения количества обточек колсных нар
5.3 Сокращение расходов на замену колесномоторных блоков.
5.4 Сохранение расходов от простоя локомотивов при замене КМБ.
5.5 Затраты на изготовление и содержание оборудования для
лубрикации гребней колсных пар.
5.6 Результаты расчта экономической эффективности.
Заключение.
Список использованных источников


Возникает трение металла по металлу с подрезкой. Следствием становится интенсивный боковой износ рельсов не только в кривых, но и на прямых участках пути, подрезка бандажей и остроконечный накат при эксплуатации. Досрочная обточка бандажей при ремонтах приводит к срезанию накатанного и упрочненного слоя металла. Однако существует и обратное мнение по этой проблеме /7,8/, которое ^ высказывают работники путевых служб: ширина колеи мм в кривых участках бывает только в первоначальный период. В процессе эксплуатации происходит дальнейшее увеличение ширины колеи, а с учетом бокового износа ширина колеи достигает своей предельной величины, достаточно быстро. Ряд отечественных и зарубежных исследователей рекомендует иметь твердость рельсов и колес примерно на одном уровне, причем твердость бандажей может превышать твердость рельсов примерно на 5 % . При исследованиях инженером К. И. Домбровским износа бандажей колесных пар локомотивов, проведенных в году, было замечено, что минимальный износ бандажей и рельсов достигается при соотношении твердости бандажа Нб и рельсов Нр в пределах Нб/Нр = 1-1,. До введения в эксплуатацию новых типов рельсов (Р, Р) твердость рельсов и бандажей была примерно одинакова /4/. На международном симпозиуме по износу еще в году ряд ученых высказали мнение, что с увеличением твердости износостойкость повышается /,/. При достаточной твердости поверхности катания, колеса должны иметь мягкую сердцевину /, , , /. Однако, отмечено мнение и других специалистов, которые считают, что закаленные колеса вызовут повышенный износ рельсов и снизят величину коэффициента сцепления. Опасение вызывает возможность появления трещин в процессе эксплуатации. Но анализ ряда работ /8, , / показывает, что такие опасения необоснованны. При работе твердого колеса по твердому рельсу их взаимное истирание уменьшается, пара мягкое колесо - твердый рельс работает хуже. Анализ диаграммы величины износа упрочненных и не упрочненных элементов пары колесо - рельс /, / показал, что наименьший износ наблюдается если оба элемента упрочнены, то есть при работе твердого колеса по твердому рельсу суммарный износ элементов уменьшается. Тем не менее, увеличение твердости колеса все равно увеличивает износ рельса. Как уже отмечалось ранее, соотношение твердости колес и рельсов должно быть примерно 1:1, но это справедливо только по отношению к новым парам трения. За это время происходит передеформирование поверхностей и изменение их физико-механических свойств. Таким образом, попытка уменьшить износ рельсов только за счет повышения их твердости представляется ошибочной. Предполагаемые для укладки пути объемнозакаленные рельсы Р и Р имеют твердость 0-0 НВ, а твердость бандажей колес осталась на прежнем уровне (5-5 НВ), т. Были проведены испытания проанализированы износы бандажей колесных пар электровозов ВЛМ и рельсов типа Р и Р при одной ширине колеи в мм / 9/. Установлено, что при переходе от Р к объемнозакаленному рельсу Р интенсивность бокового износа возрастает на %. Одновременно интенсивность нарастания проката бандажей электровозов уменьшилась, но увеличился износ гребня /4, 9/. В качестве промежуточной меры, снижающей боковой износ, рядом авторов исследовалось взаимодействие рельса с различными профилями бандажей /8, , /. Были определены размеры площадок контакта при взаимодействии рельса с профилями бандажей: локомотива с гребнем толщиной мм; Зи-нюка-Никитского с гребнями и мм; ДМетИ ЛР с толщиной гребня мм; ДМетИ ЛБ с толщиной гребня мм; моторвагонного подвижного состава с гребнем толщиной мм и др. С позиции сокращения материальных и трудовых затрат снижение интенсивности износа может быть достигнуто увеличением площадей контактирования колеса и рельса за счет изменения профиля бандажа колеса. На железных дорогах Украины существует программа снижения износа гребней колесных пар и повышения их срока службы //. Одним из мероприятий этой программы является обточка колес по профилю ДМетИ, причем опытные исследования показали, что этот профиль достаточно эффективен для разных дорог.