п.з. (1219528), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Как видно из приведенных данных, отечественные и зарубежные данные имеют как качественную, так и количественную сходимость – при увеличении ширины колеи интенсивность бокового износа рельсов возрастает. Это объясняется тем, что при радиальной установке задней оси увеличение зазора в колее ведет к росту угла набегания. В особенности это сказывается при наличии неровностей в плане. Несложно рассчитать, что для радиальной установки задней оси двухосной тележки грузового вагона ширина колеи должна составлять 1516-1518 мм, а остальной зазор является избыточным. Как показывают результаты промеров, при наличии уширения колеи, вызванного боковым износом головки рельса, величина максимального износа в 1,5-1,7 раза превышает средний износ в кривой. Следует отметить, что наличие даже отдельных рельсов с большим износом при несвоевременной их смене приводит к необходимости замены рельсов на всей кривой.

Обращает на себя внимание тот факт, что резко различается интенсивность износа рельсов разных заводов-изготовителей. Так, лежащие в одной кривой рельсы Азовского и Тагильского завода прокатки 1991 г. имеют интенсивность соответственно 0,054 и 0,034 мм/млн.т.

В работе [5] выполненной под руководством д.т.н. проф. А.Я. Когана, проведено теоретическое исследование влияния различных факторов: радиуса кривой, ширины колеи, непогашенного ускорения, статической осевой нагрузки, продольных сил, действующих на вагон в поезде, смазки боковых граней гребней колес и рельсов, неисправностей в шкворневом узле тележки грузового вагона и жесткости осей, профиля колес и головки рельса на интенсивность бокового износа рельсов и подрез гребней колес.

Результаты исследований показали, что конкретные величины, характеризующие влияние ширины колеи на износ колеса и рельсов колеблются от нескольких процентов до 1,5-2,0 раз и в значительной степени зависят от износа самих колес и величины непогашенного ускорения в кривой.

В работе [3] были проведены исследования влияния зазора в колее на параметры взаимодействия подвижного состава и пути с помощью расчетов на ЭВМ. В работе отмечено, что при значениях параметров тележки ЦНИИ-Х3 и принятых коэффициентах криппа величины инкрементов нарастания колебаний чрезвычайно малы, поэтому характер движения экипажа и его воздействия на путь, в основном, определяется внешними возмущениями. В соответствии с этим влияние ширины колеи на величину боковых сил при скоростях движения до 80 км/ч не проявляется.

С увеличением скорости движения интенсивность виляния полувагона возрастает. В этом случае зазор в колее не только ограничивает амплитуду колебаний, но и лимитирует приток энергии в систему. Поэтому с увеличением зазора почти линейно возрастают боковые силы.

На основании результатов исследований сделан вывод, что уменьшение зазора в колее на 4-5 мм в прямых участках пути приводит к снижению величины боковых сил при вилянии экипажа (т.е. для скоростей выше 68-80 км/ч) примерно на 20%. В пологих кривых подобное уменьшение зазора вызывает относительное увеличение квазистатических сил вписывания (около 300 кгс в кривой радиусом 1000 м). Однако общий уровень сил в этом случае невысок и не превышает 2 тс. В крутых кривых (радиусом 250-350 м) изменение величины квазистатических боковых сил при уменьшении зазора в колее на 4-5 мм не выходит за пределы точности расчета.

Получены убедительные данные о том, что ширина колеи в кривых в пределах 1520-1540 мм не оказывает существенного влияния на боковой износ рельсов. На внутренних нитях такого износа нет, причем на большинстве рабочих граней при радиусе 600 м и менее не видно следов касания гребней колес, а видеосъемка показала большие зазоры между гребнями колес и боковыми гранями внутренних рельсов.

2.1.3 Влияние конструкции экипажной части локомотивов на интенсивность бокового износа

В таблице 2.2 приведены данные по удельному износу гребней колес локомотивов на Забайкальской дороге, собранные В. Н. Шестаковым (мм/104км).

Таблица 2.2 - Удельный износ гребней колёс локомотивов на Забайкальской дороге

Серия локомотива	Год
	1985	1986	1987	1988
ВЛ80	0,30	0,55	0,92	1,8
ВЛ60	0,40	0,501	1,1	2,3
2ТЭ10Л	0,37	0,46	1,9	2,2
2ТЭ10В	0,74	0,92	2,1	2,6
2ТЭ10М	0,62	0,66	1,6	2,1
М62	0,41	0,57	1,7	2,2

Как видно из приведенных данных, удельный износ различается в 1,5-2,0 раза. Аналогично меняется износ рельсов при воздействии этих локомотивов.

Влияние состояния экипажной части локомотивов. Данные об удельном износе гребней тепловозов одной серии, работающих на одних участках, приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Удельный износ гребней тепловозов одной серии работающих на одних участках(мм/10⁴км)

№ тепловоза	Удельный износ	№ тепловоза	Удельный износ
1	2	3	4
Депо Могоча, тепловозы 2ТЭ10В, май-июнь 2014 г.
4679	1,78	3050	0,9
3092	2,47	3053	1,2
2987	1,49	4496	1,6
Депо Тында, тепловозы 3ТЭ10М, июнь-июль 2014 г.
069	1,50	158	1,85
125	1,64	170	1,31
126	0,53	171	2,00
129	1,60	172	0,84
068	0,48	174	1,10

Значительные отличия имеются даже у машин одного времени поступления (например, № 125-129 и 170-174 по депо Тында), у которых различия в интенсивности износа составляют до 3 раз. Это определяется разностью диаметров колес одной оси и всего комплекта, различием в нагрузках колесных пар и характеристиках тяговых двигателей, жесткостью рессорного комплекта, правильностью сборки тележки. Здесь также имеется большой резерв сокращения износа.

2.1.4 Влияние осевой нагрузки вагонов и массы поезда

Наблюдениями на Забайкальской дороге установлено, что одним из основных факторов является уровень загрузки вагонов. В таблице 2.4 приведены сводные данные о боковом воздействии на путь грузовых вагонов при различных уровне осевых нагрузок и массах поездов.

Говоря о причинах возникновения интенсивного износа, нельзя не отметить, что в конце 80-х годов на Забайкальской дороге одновременно решалось несколько задач, предъявлявших противоречивые требования к параметрам устройства пути:

- ускорение поезда "Россия", что потребовало увеличения возвышения наружного рельса, достигшего в кривых радиусом 300-350 м 120-140 мм;

- повышение массы поездов до 6000 т и в ряде случаев до 8000 т при наличии предупреждений, связанных с ремонтом пути и тоннелей; это привело к движению грузовых поездов со скоростями 35-40 км/ч при непогашенных ускорениях – 0,4-0,6 м/с², что ведет к росту углов набегания на наружный рельс, особенно при увеличенной ширине колеи;

- как и на всей сети осевые нагрузки вагонов были подняты до 25,75 т, причем при перевозке руды и угля зафиксированы многочисленные перегрузки.

Таблица 2.4 – Влияние осевых загрузок на боковое воздействие на путь

Показатель	Значение при испытаниях
	в Карпатах 1968 г.		на полигоне ВНИИЖТа 1983 г.				в Карпатах 1986 г. (ВНИИЖТ)
Ширина колеи, мм	1520	1524		1526	1526	1526		1534	1534	1534
Осевая нагрузка, кН	200	200		220	230	250		230	230	230
Масса поезда, т	400	400		500	500	500		4000	5000	6000
Максимальная боковая сила, кН	43	38		70	78	81		85	101	108

Следствием совместного действия этих факторов также в значительной степени явился рост интенсивности износа.

Как видно из приведенных данных, в период внедрения интенсивных технологий существенно увеличились показатели взаимодействия, особенно в горизонтальной плоскости, что не могло не сказаться на расстройствах и износах взаимодействующих элементов пути и подвижного состава.

Снижение интенсивности износов в первую очередь может быть достигнуто за счет широкого внедрения средств лубрикации. Одновременно необходима целенаправленная работа по выявлению и устранению отдельных случаев появления максимальных износов в подвижном составе и пути.

Детальный анализ этого вопроса показал, что за период после внедрения унифицированной ширины колеи произошли принципиальные изменения в конструкции ходовых частей вагонов, кардинальным образом изменившие характер их вписывания в кривые.

Речь идет о ликвидации разбегов осей в буксах грузовых вагонов при переходе с подшипников скольжения к роликовым буксам. В подшипниках скольжения этот разбег составлял 6-12 мм, а в роликовых буксах он практически отсутствует.

Физика явления состоит в том, что при наличии разбега с минимальным коэффициентом трения (сталь по бронзе в условиях постоянной смазки) происходит разделение взаимодействующих с рельсом масс – на горизонтальные неровности вначале реагирует только колесная пара, а при вписывании в кривые вначале смещается только колесная пара и лишь потом остальная масса тележки.

При роликовых подшипниках сразу должна поворачиваться вся тележка, а ее сопротивление повороту зависит от характера опирания кузова, т.к. при отсутствии зазора в скользунах момент сопротивления повороту тележки относительно кузова резко возрастает.

Кроме того, наличие разбегов уменьшает угол набегания направляющей оси на наружный рельс, а при перекосной установке тележки, что может иметь место в кривых малого радиуса при избытке возвышения и низких скоростях движения грузовых поездов, угол набегания уменьшается за счет разбега задней оси.

В результате резко ухудшились параметры вписывания вагонов в кривые, что повлекло за собой рост износов и расстройств в пути и подвижном составе.

Характеристики

Список файлов ВКР