п.з. (1219528), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

К сожалению, одинаково надежно влиять на появление этих условий, вернее, не допускать их, в настоящее время не представляется возможным. Так, неплотное прилегание остряка к рамному рельсу хотя и контролируется, и есть браковочный размер, но проверяется это в отсутствии поезда. Под колесом при действии поперечных горизон­тальных сил, формируемых в том числе и продоль­ными силами, возникающими при тормозных ре­жимах движения, положение головки рамного рельса может изменяться. Так, ее упругие отжатия достигают 4-5 мм на стрелке типа Р50 и до 3 мм на стрелках Р65. А этого с учетом допуска на отжатие в 3 мм бывает достаточно, чтобы остряк вышел за пределы укрытия рамным рельсом. И пока стрелки не оборудованы внешними замыка­телями, что вряд ли удастся осуществить в обо­зримом будущем, плотное прилегание острия пера к рамному рельсу не гарантировано.

Столь же сомнительно в ближайшей перспективе избавиться перекосов колесных пар в колее, т.е. чрезмерных углов набегания гребня колеса на рельс, поскольку продолжаются эксплуатация бессвязевых тележек ЦНИИ-ХЗ и старение подвижно­го состава. В то же время перекосы и углы набегания - основная причина появления остроконечного наката и интенсивного износа гребней колёс и рельсов. К сожалению, этот актуальный вопрос ни ВНИИЖТом, ни Департаментом подвижного состава должным образом не решается, и перекосы колёсных пар даже не нормируются.

Остроконечный же накат легко и просто обна­руживается на гребне колеса визуально и на ощупь под пальцами при каждом осмотре колес­ных пар, браковка которых по этому дефекту пре­дотвращает сходы. Теперь этот надежный крите­рий безопасности предлагается устранить. К чему приведет такое решение – выше было показано.

Нередко сторонники отмены браковки колесных пар по остроконечному накату, в том числе и руко­водящие работники научных институтов, заявляют, что со сходами с рельсов подвижного состава на станциях можно мириться. По их расчетам, даже если число сходов увеличивается в несколько раз, расходы на ликвидацию их последствий все равно будут меньше, чем на отцепку вагонов и обточки колес. Возможно это и так. Но, во-первых, морально ли сознательно нарушать основной закон транспорта - его безопасность, а, главное, можно ли га­рантировать, что никогда не будет тяжелых послед­ствии сходов в условиях, когда по соседним путям вполне вероятно движение поездов, в том числе и с большими скоростями.

Как уже отмечалось, вместо браковки гребней по остроконечному накату ВНИИЖТ рекомендует браковать их по опасной форме износа, руковод­ствуясь параметром qR. Его минимальный размер устанавливается 5,5 мм, что при прокате 8 мм со­ответствует углу наклона гребня α=7450’. В ППВ qR = 6,5 мм и а = 7450’, т.е. почти аналогично расчетам ВНИИЖТа. С позиций безопасности движения параметр qR как критерий опасной фор­мы износа лучше, чем «вертикальный подрез», допускающий углы наклона гребня близкие к 90. Но тогда, вопреки поставленной цели, при браковке колес по qR число обточек колесных пар и отцепок вагонов от поезда, безусловно возрастет. И такой опыт уже был. В конце 80-х годов, также по предложению ВНИИЖТа, угол наклона изношенно­го гребня попытались ограничить 72. Изготовили специальные шаблоны. Однако из-за массовых , отцепок и протестов линии от браковки по углу отказались.

Но, главное, на мой взгляд, состоит в том, что браковкой по qR или углам наклона гребня нельзя отменить браковку по остроконечному накату, так как последний может иметь место и при меньших, чем нормируемые по qR, углах наклона. На рисунке 2.3 приведено положение гребня с остроконечным накатом в вершинной части гребня (в пределах 2 мм ниже верха гребня) перед вступлением коле­са наостряк, прилегающий к рамному рельсу с зазором 3 мм. Формы износа гребня толщиной 25 мм и рамного рельса с боковым и вертикаль­ным износом сняты с натуры при одном из схо­дов в противошерстном движении поезда по стрелочному переводу.

Рисунок 2.3 – Положение гребня с остроконечным накатом в момент въезда колеса на остряк

Остроконечный накат – это наволакивание ме­талла к вершине гребня на границу перехода из­ношенной части к неизношенной. Такое наволаки­вание происходит под действием сил трения при двухточечном контактировании колеса с рельсом, как правило, в крутых кривых, в тех случаях, когда по ходу движения контакт по гребню в отличие от обычного не опережает, а отстает от контакта по кругу катания (рисунок 2.4), и вектор сил трения скольжения гребня по боковой поверхнос­ти рельса направлен в сторону его вершины. От­ставание контакта по гребню от контакта по кругу катания нередко имеет место, как правильно заме­тил канд. техн. наук Л.П.Мелентьев, у колеса вто­рой оси, которое катится по наружной нити при хордовой установке тележки в кривой, а иногда и у колеса, идущего по внутренней нити при перекосной установке тележки. Это может быть и у направляющего колеса, если при перекосе колесной пары оно отклоняется от нормали в направлении движения. Величина α, град. определяется формулой профессо­ра П.Г.Козийчука

(2.9)

где α – угол наклона к горизонту образующей гребня, у неизношенного колеса α=60;

β – угол набегания гребня колеса на рельс, до­стигающий в зависимости от

перекоса колесной пары в колее, β=3.

Рисунок 2.4 - Положение колеса, при котором контакт по греб­ню А отстает от контакта по кругу катания О

Чтобы произошло наволакивание металла, удельное давление гребня на боковую поверх­ность рельса должно быть значительным, а мгновенная температура в месте контакта – способной размягчить поверхностный слой металла. Та­кие условия создают перекосы колесных пар. Они-то и являются причиной того, что остроконечный накат стал весьма распространенным явлени­ем на железных дорогах.

Доля перекошенных колесных пар, определяемых односторонним износом гребней на них увеличилась по сравнению с началом 80-х годов более чем на порядок. Причина таких изменений в состоянии ходовых частей, по моему мнению, связана не только со старением подвижного состава, не обновляемого уже многие годы, но и упущениями в вопросах модернизации тележек, их формирования и содержания. До сих пор не установлены нормы допускаемых перекосов колесных пар в колее или углов набегания гребней колес на рельсы и способы контроля за их соблюдением.

На мой взгляд, нельзя при решении проблемы интенсивного износа грёбней колес уповать на смазывание рельсов. При этом ведь не перестают действовать и другие два фактора износа: направляющее усилие и угол набегания. Они нередко даже противодействуют смазыванию: перекошенные колёсные пары снимают её с рельсов, а иногда смазка выгорает под гребнями.

Известно, что в последнее время вопросами износа гребней колес и рельсов занимался зас­луженный деятель науки и техники профессор М.Ф.Вериго. Его работа «Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых малого радиуса и борьба с боковым износом рельсов и гребней ко­лес» помимо теоретических исследований содер­жит и предложение практических мероприятий. Их реализация, а не предлагаемая отмена браковки колес, могла бы существенно снизить потери железнодорожного транспорта, связанные с остроконечным накатом на гребнях колёсных пар.

2.4 Повышение срока службы бандажей

Снижение износа гребней бандажей колесных пар локомотивов - острая проблема для многих дорог сети. Сейчас ее решают, в основном, совершенствуя профиль бандажа и внедряя новые материалы (например, сталь марки 3), хотя эти меры не всегда достаточно эффективны. Существуют и другие предложения, направленные на продление срока службы бандажей, например те, которые изложены в публикуемой подборке из двух материалов.

2.4.1 Снижение износа гребней

Износ гребней бандажей зависит от мно­гих факторов. Например, от плана и профиля пути, его состояния на участках обращения, от изменения эксплуатацион­ных показателей использования локомоти­ва. Опыт показывает, что конструкция эки­пажа также в значительной мере определя­ет темпы износа гребней в кривых участ­ках пути. При этом наиболее интенсивно изнашиваются на таких участках гребни у локомотивов с бесчелюстными тележками. Степень износа гребней во многом зависит и от климатических условий. На многих полигонах в осенне-зимний период интен­сивность изнашивания падает, иногда в 3 раза.

Увеличившаяся интенсивность износа гребней приводит к частым обточкам бан­дажей. При этом увеличивается потреб­ность в смене бандажей, растут расходы на их переточку, ремонт и приобретение режу­щего инструмента, отвлекаются локомоти­вы из эксплуатации. А может ли ремонтный персонал депо что-либо предпринять для того, чтобы уменьшить износ.

Для ответа на этот вопрос во ВНИИЖТе исследовали влияние основных параметров бандажей на темпы износа их гребней. В ка­честве основных размеров были выбраны следующие: толщин бандажа, толщина его гребня и прокат. Исследования проводили как построением парных корреляций, свя­зывающих изменение одной величины (из­носа) с изменением другой (какого-либо параметра), так и методом многофактор­ного анализа, позволяющим изучить влия­ние различного параметра на изнашивание гребней. Рассматривали различные серии локомотивов во многих депо сети, где остро стоит вопрос износа гребней.

Полученные результаты указывают на один из возможных путей снижения интен­сивности износа гребней – расширение практики эксплуатации бандажей колесных пар, имеющих предварительный прокат. За­мечено, что бандажи колесных пар со зна­чительным прокатом изнашиваются менее интенсивно. Эксплуатация профилей с ис­кусственным предварительным прокатом в депо Кандалакша Октябрьской дороги и Белогорск Забайкальской показала их эф­фективность.

В связи с этим целесообразно рас­смотреть возможности взаимной коопера­ции депо (условно назовем их «первой груп­пы»), обслуживающих равнинные участки, на которых рост проката опережает изна­шивание гребня, с депо («второй группы»), в которых наблюдается противоположная картина. При такой кооперации колёсные пары локомотивов с нулевым про­катом, поступающие на ТР-3 в депо «второй группы», обслуживающие горные участки или участки с большим количеством кривых, без обточки направляли бы в депо «первой группы» и там подкатывали (также без обточки) под ремонтируемые локомотивы и наоборот. Авторам хотелось бы знать мнение практиков об этом предложении.

Рисунок 2.4 – Зависимость интенсивности износа гребней от их толщины,

обобщенная для различных депо сети

Интересно выяснить зависимость интен­сивности изнашивания гребней бандажей колесных пар от первоначальных толщин гребней восстановленных при обточках. На рисунке8 представлены результаты обработки данных, полученных для различных депо сети, расположенных в самых разнообраз­ных климатических зонах и эксплуатирую­щих различные типы локомотивов (как те­пловозы, так и электровозы). Характер при­веденной кривой указывает на то, что ориен­тироваться на обточки, восстанавливающие гребень до полной его толщины (33 мм), нецелесообразно, так как при этих вели­чинах наблюдается наивысшая интенсивность износа.

Интересно выяснить зависимость интен­сивности изнашивания гребней бандажей колесных пар от первоначальных толщин гребней восстановленных при обточках. На рисунке8 представлены результаты обработки данных, полученных для различных депо сети, расположенных в самых разнообраз­ных климатических зонах и эксплуатирую­щих различные типы локомотивов (как те­пловозы, так и электровозы). Характер при­веденной кривой указывает на то, что ориен­тироваться на обточки, восстанавливающие гребень до полной его толщины (33 мм), нецелесообразно, так как при этих вели­чинах наблюдается наивысшая интенсивность износа.

Рисунок 2.5 – Зависимость интенсивности износа гребней от толщины бандажа

Оптимальной толщиной гребня при вос­становлении является величина 29-30 мм. При обточках по этим параметрам темпы изнашивания будут минимальными. Расче­ты показывают, что внедрение подобных методов восстановления в депо позволит увеличить ресурс бандажа до переформирования колёсной пары на 15-140% в зависимости от региона эксплуатации локомотива.

Из исследований, ранее выполненных во ВНИИЖТе, известно, что с уменьшением толщины бандажа увеличивается интенсивность его изнашивания, наблюдается рост проката. В выполненной работе удалось проследить подобную же зависимость и для темпов изнашивания гребней бандажей. На рисунке 2.5 представлена зависимость интенсив­ности износа гребней от толщины бандажа. Как видно из рисунка, с уменьшением тол­щины бандажа темпы износа гребней воз­растают. Отсюда следует вывод, что при проведении обточек в депо нужно стремить­ся снимать минимальную толщину бандажа по кругу катания для того, чтобы обеспечить эксплуатацию бандажа с макси­мально возможной его толщиной.

Чтобы проверить возможность выполне­ния данных рекомендаций на различных типах станков, на которых обтачивают ко­лесные пары без выкатки, был проанализи­рован процесс обточек колесных пар без выкатки их из-под локомотива в разных депо сети. В качестве показателя, характе­ризующего процесс обточки, было выбрано отношение толщины металла, снимаемого по кругу катания бандажа, к приросту тол­щины гребня, восстановленного в резуль­тате обточки.

Очевидно, что данный показатель отра­жает квалификацию токарей, проводящих обточку, тип, техническое состояние и воз­можности станка. Полученные для различ­ных депо результаты свидетельствуют о том, что для токарных станков типа А41 и польс­кой фирмы «Рафамет» средние величины этого показателя изменяются в пределах 1,44-1,88 мм толщины бандажа/мм тол­щины гребня (в зависимости от депо), в то время как для фрезерных станков типа КЖ эта величина достигает 4,67.

Характеристики

Список файлов ВКР