Прогнозирование сцепных свойств электровозов с учетом особенностей районов эксплуатации

• Автор: Кондратенко, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 249 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Особенности формирования сил сцепления колес железнодорожного подвижного состава с рельсами
1.2. Анализ'факторов, определяющих реальные условия реализации сцепных качестЕ локомотивов
1.3. Особенности исследований в облэзти физикохимических и фрикционных свойств поверхностных слоев загрязнений бандажей колесных пар подвижного состава и рельсоЕ
1.4. Постановка задачи исследования
2. АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ В ОБЛАСТИ КОНТАКТА КОЛЕСА И РЕЛЬСА
С ПОЗИЦИЙ МЕХАНИКИ СЦЕПЛЕНИЯ
2.1. Закономерности течения жидкости в зоне контакта сопряженных тел при граничной смазке
2.2. Анализ влияния структурно-реологических характеристик поверхностных слоев загрязнений колес и рельсов на сцепные свойства локомотивов
2.3. Механизм прогнозирования фрикционных характеристик
в области контакта колеса и рельса
2.4. Преобразование зависимостей расчетного коэффициента сцепления электровозов от скорости
2.5. Основные ЕЫВОДЫ по разделу
3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ФРИКЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
В ОБЛАСТИ КОНТАКТА КОЛЕСА ЛОКОМОТИВА И РЕЛЬСА
3.1. Анализ елияния сезонных изменений фрикционных свойств пути на эксплуатационную надежность локомотивов

3.2. Разработка принципов районирование участков железных дорог по сходным фрикционным характеристика,!
3.2.1. Районирование участков дорог по сходным величинам поверхностного увлажнения рельсов
3.2.2. Районирование участков железных дорог по сходным фрикционным свойствам рельсового пути
3.3. Определение границ районов Северо-Кавказской железной дороги по величинам фрикционных характеристик участков пути
3.4. Уточнение механизма прогнозирования сезонных изменений фрикционных свойств пути на основе анализа особенностей выпадения атмосферных осадков в различных районах эксплуатации
3.4.1. Характер статистической информации об особенностях выпадения атмосферных осадков в различных районах эксплуатации
3.4.2. Уточнение механизма прогнозирования сезонных изменений фрикционных свойств пути. Уточнение карты-схемы, отражающей фрикционные свойства рельсового пути для различных участков железных дорог Российской Федерации
3.5. Основные выводы по разделу
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФРИКЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
В ОБЛАСТИ КОНТАКТА КОЛЕСА ЭЛЕКТРОВОЗА И РЕЛЬСА
4.1. Основные особенности методики проведения натурных экспериментов по исследованию сцепных качеств электровозов е зависимости от свойств контактирующих поверхностей колеса и рельса

4*2. Основные результаты натурных испытаний
4.3. Разработка устройства для непрерывного контроля степени поверхностного увлажнения рельса
4.4. Физическое моделирование процессов "трения-сцепления" при трогании электровоза с места
4.4.1. Определение параметров, характеризующих
изучаемый процесс
4.4.2. Вывод критериев подобия
4.4.3. Результаты исследования на физической модели коэффициента сцепления электровоза
при трогании с места
4.5. Разработка способа определения коэффициента сцепления колеса локомотива с рельсом на основе бесконтактного считывания информации
4.6. Основные выводы по разделу
5. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ РЕАЛИЗАЦИИ ИХ СЦЕПНЫХ СВОЙСТВ
5.1. Методика посезонной корректировки весовых норм грузовых поездов
5.1.1. Общие положения
5.1.2. Подготовка статистической информации по данным метеорологических наблюдений рассматриваемого
района эксплуатации
5.1.3. Таблица разброса расчетных значений коэффициента сцепления фо
5.1.4. Вероятностная оценка суммарного Бремени реализации устойчивых областей расчетных
значений коэффициентов сцепления (ф’0)р
5.1.5. Построение функции распределения расчетных
значений коэффициента сцепления
чего с набегающей стороны движущегося колеса образуется валик из поверхностного загрязнения, который создает давление, стремящееся приподнять колесо над поверхностью трения рельса. Эти процессы описываются для вязко-пластического потока уравнением Шведова-Бингама. Расчеты показывают, что при некоторых значениях вязкости, предельного напряжения и ширины качения колеса разгрузочные силы могут принимать достаточно большие величины, соизмеримые с нормальным давлением колеса на рельс.
Эксперименты, проведенные на железнодорожных рельсах в условиях повышенного увлажнения, показали, что после перехода через точку росы по мере увеличения количества Благи в коллоидньїх загрязнениях трение на центральной части дорожки катания колеса по рельсу сначала резко падает, затем проходит через некоторый минимум, а в дальнейшем с повышением увлажнения рельсов постепенно возрастает. Зависимость коэффициента трения ц от количества свободной влаги а на рельсах, полученная на основе одной из серий замеров фрикционных характеристик с помощью роликового трибометра, показана на рис.2.3. Из графика видно, что наименьшие значения коэффициента трения зафиксированы в интервале увлажнения рельсов от 0,2 до 0,6 мг/см2.
Увлажнение железнодорожных рельсов происходит как вследствие конденсаций паров влаги из прилегающего к ним воздуха, таг; и за счет выпадения на поверхности трения уже сконденсировавшейся в воздухе Благи в виде капель воды, мороси, снежинок и др. Оба эти источника увлажнения могут действовать как порознь друг от друга, так и вместе. Количество влаги, находящейся на поверхностях трения, во многом определяется видами действующих источников увлажнения, интенсивностью выпадающих осадков и временем их воздействия. 0 количестве влаги, находящейся на поверхностях трения ко-