Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. В современных условиях одной из важнейших задач, стоящих перед железнодорожным транспортом, является обеспечение высоких объемов перевозок при рациональном использовании материальных, энергетических и трудовых ресурсов. Повышение эффективности использования транспорта в условиях высокой стоимости ресурсов осуществляется путем снижеїшя времени доставки грузов и увеличения веса поездов. В таких критических условиях эксплуатации наиболее острой становится проблема износа узлов и механизмов подвижного состава.
Одним из ответственных узлов подвижного состава является пара трения "колесо-рельс", которая определяет основной процент от общего объема производимых ремонтных работ.
При входе подвижного состава в кривой участок пути направляющие колеса упираются в наружный рельс, создавая необходимый момент для поворота тележки. В результате происходит значительное увеличение контактных нагрузок, перерасход мощности на тягу локомотива, снижение безопасности движения с точки зрения всползания колеса на рельс.
Одним из эффективных методов снижения износа гребней колес является лубрикация. Несмотря на то, что смазка пары трения "колесо-рельс" направлена на устранение последствий, а не причин износа, во всем мире она нашла широкое применение и в процессе эксплуатации подтвердила высокую эффективность использования.
В связи с этим наибольшую актуальность приобретает задача научно-обоснованного прогнозирования свойств вязко-пластичных смазок с целью эффективной разработки новых смазочных композиций.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настоящего исследования является разработка твердой смазки с оптимизированными триботёхнйческими характеристиками для повышения ресурса гребней бандажей колесных пар, применение которой значительно снизит эксплуатационные расходы на содержание подвижного состава и рельсового пупі.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В результате выполненных исследований получены следующие результаты:
используя уравнение Генки-Ильюшина, впервые выведен аналог уравнения Рейнольдса, применение которого позволяет прогнозировать триботехнические свойства смазок в зависимости отих реологии;
установлено влияние параметра пластичности смазок на фактор износа гребней колес и безопасность движения подвижного состава в кривом участке пути;
произведена систематизация методов комплексного решения проблемы повышения ресурса гребней колес подвижного состава и боковой поверхности головки рельса;
установлены основные факторы, влияющие на долговечность твер-досмазочной пленки в системе трения "колесо-твердая смазка-рельс";
с использованием методов физического моделирования и планирования эксперимента разработан и оптимизирован состав твердой смазки РАПС;
- с использованием машины трения СМТ-1 и установки трения-
скольжения конструкции РГУПС исследовано влияние нагрузочно-
скоростных режимов работы на триботехнические характеристики рельсо
вых смазрк;
- определены показатели эффективности для различных смазок, при
меняемых для пубрикации гребней колес и боковой поверхности головки
рельса.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ заключается в следующем:
-
Разработана твердая смазка для лубрикации гребней колес (положительное решение № 603 от 5.06.95 на заявку 94006254/04).
-
Выведенная теоретическая зависимость влияния параметра пластичности смазок на их работоспособность в паре трения "колесо-рельс" позволяет значительно снизить объем экспериментальных исследований при разработке и изучении свойств новых смазок.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Твердая смазка РАПС используется для лубрикации гребней колес электропоездов ростовского локомотивного депо.
Применение твердосмазочных стержней РАПС позволило снизить интенсивность износа гребней колес моторных вагонов в 1,7... 3,5 раза, прицепных-в 1,4... 2,5 раза, затраты электроэнергии в 1,1 ... 1,14раза.
Годовой экономический эффект от лубрикации гребней колес одного электропоезда ростовского локомотивного депо составляет 1,251 млн. руб.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы были доложены, обсуждены и одобрены на следующих конференциях:
-
Совместный научно-технический совет Департамента локомотивного хозяйства и ВНИИЖТа, 1995 г.
-
Научно-технический совет Управления СКЖД, 1995 г.
-
Юбилейная научно-методическая конференция, посвященная 50-летию Победы, 130-летию МПС, 65-летию РГУПС, 1995 г.
-
Совместном заседании кафедры: "Высшая Математика-2", "Локомотивы и локомотивное хозяйство", "Путевые и строительные машины", 1997 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. Некоторые вопросы диссертации отражены в отчетах по научно-исследовательской работе РГУПСа кафедры "Высшая Математика-2" и "ПСМ". Получено положительное решение по заявке на изобретение.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка используемых источников и приложений. Работа содержит 167 страниц машинописного текста, 14 таблиц, 49 рисунков, библиографический список используемых источников из 113 наименований и приложения на 17 страницах.
