CC BY
108
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
ЕКСПЛУАТАЦ1Я ТА РЕМОНТ ЗАСОБ1В ТРАНСПОРТУ
УДК 629.424.027.4:620.19
Г. ВАЙЧУНАС1, Г. ГЕЛУМБИЦКАС1, |Л. П. ЛИНГАЙТИС1*
Фак. «Железнодорожный транспорт», Вильнюсский технический университет Гедиминаса, ул. Ж. Басанавичюса, 28, ЬТ-03224, Вильнюс, Литва, тел. +37 (052) 74 48 05, эл. почта [email protected]
ПРОБЛЕМЫ ИЗНОСА КОЛЕС ТЕПЛОВОЗОВ ПРИ ОБНОВЛЕНИИ ПАРКА
Цель. Провести исследование и выяснить причины появления дефектов на поверхности катания колес грузовых тепловозов серии 2М62 и SIEMENS ER20CF. Методика. Путем сопоставления строений локомотивов и условий их эксплуатации найти методы решения этой проблемы. Результаты. В ходе изучения характера износа колес было установлено основное различие: на тепловозах 2М62 изнашивается гребень, а на тепловозах SIEMENS ER20CF - поверхность катания колес. После установки на 2М62 системы смазки гребней интенсивность их износа значительно уменьшилась. Новые грузовые тепловозы SIEMENS ER20CF уже оснащены такими системами, однако изнашивается поверхность катания. Как на локомотивах серии 2М62, так и на локомотивах серии SIEMENS ER20CF больше всего изнашивается профиль катания колес первой колесной пары. После достижения пробега в 170 тысяч километров поверхность катания колес некоторых колесных пар начинает крошиться. Возникло подозрение, что причиной такого крошения может быть недостаточная/избыточная твердость или неподходящий химический состав поверхности колеса. С целью подтвердить или опровергнуть это подозрение были выполнены: осмотровое исследование поверхности обода; исследование твердости металла колеса; анализ документов по изготовлению колес и сравнение их с полученными результатами измерения твердости колеса. Практическая значимость. Техническое состояние тепловозов является одной из основ надежности и безопасности движения подвижного состава, а уменьшение степени износа их колесных пар значительно сокращает эксплуатационные расходы железнодорожного транспорта. В результате исследований можно сделать такой вывод: нет оснований утверждать, что соотношение твердости колесо-рельс могло быть причиной выкрашивания поверхности колеса.
Ключевые слова: тепловоз; колесная пара; колесо; металл; твердость; износ
Введение
После распада Советского Союза на Литовских железных дорогах эксплуатировались грузовые тепловозы серии 2М62. При этом одной из наиболее типичных проблем был износ гребней колес из-за трения о рельсы при прохождении кривых. В связи с этим каждые 100-125 тысяч километров пробега нужно было исправлять профиль катания колеса путем его обточки. Отчасти эта проблема была решена за счет установки на тепловозах системы смазки гребней, что увеличило пробег колес между
обточками до 30 процентов (в зависимости от условий эксплуатации). По достижении тепловозами 2М62 30-летнего возраста их постепенно заменили на произведенные в Германии тепловозы SIEMENS серии ER20CF. На колесах некоторых из этих локомотивов после 170 тысяч километров пробега были обнаружены дефекты поверхности катания. Для установления причин их возникновения и были выполнены исследования.
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нащонального унiверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
Цель
Целью данной работы является выполнение исследований и выяснение причин появления дефектов на поверхности катания колес грузовых тепловозов серии 2М62 и SIEMENS ER20CF.
Методика
В ходе исследований сначала были сопоставлены строение и условия эксплуатации ранее использованных тепловозов 2М62 и новых локомотивов SIEMENS ER20CF (рис. 1).
На рис. 1 видно, что оба локомотива (изучалось по одной секции) являются шестиосными. Поэтому можно предположить, что нагрузка на колеса и их эксплуатация (учитывая ускорения, а также прохождение кривых) должны быть аналогичны. Дальнейшая цель исследования -сравнить особенности износа колес локомотивов 2М62 и SIEMENS ER20CF: характер износа, очередность износа (по очередности колесных пар на локомотиве), ресурс колеса. Изучив строение локомотивов, следует выяснить, являются ли дефекты колес типичными (рис. 2) или они уникальны.
70
Рис. 2. Традиционные дефекты профиля колес: а - равномерный износ; Ь, с - ступенчатый износ (из-за разницы диаметров колес); d - вертикальный износ гребня (из-за разницы диаметров колес, характерный в кривых участках); е - острый износ гребня (из-за трения о рельсы при прохождении кривых);/- ползун (из-за проскальзывания колеса); % - «навар» (из-за проскальзывания при торможении)
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
В результате исследований характера износа колес локомотивов установлено основное различие: на 2М62 изнашивается гребень (см. рис. 2, e), а на локомотиве SIEMENS ER20CF - поверхность катания колеса (такой износ не был найден среди типичных). После установки на локомотивах 2М62 системы смазки гребней интенсивность их износа заметно уменьшилась (рис. 3).
а
острой, поскольку на новых тепловозах имеются установленные на заводе системы смазки гребней колесных пар, помимо этого подвеска тепловоза собрана точнее и качественнее. Однако изнашивается поверхность катания. Интенсивность износа поверхности катания колеса локомотива SIEMENS ER20CF и его зависимость от месторасположения колесной пары в локомотиве показаны на рис. 4, а и б соот-
б
£ 100 80
О н ф
♦ 1ось
X = 2 X « i а 2 =Г I 60 40 20 01 • 2ось Зось 4ось * 5 ось
5 о *1
о Ч о 26 50 75 100 126 150 * gOCb
С! X Общий пробег локомотива, тыс км
Рис. 3. Интенсивность износа колесных пар локомотива серии 2М62:
а - без смазки; б - со смазкой гребней колес
Сравнивая интенсивность износа колесных пар локомотивов 2М62 без смазки и со смазкой гребней их колес (см. рис. 3), видно, что при смазке не только уменьшается интенсивность износа, но и можно проследить зависимость износа от месторасположения колесной пары в локомотиве.
1,75
1,66
к 1,58^--**^"
» D £ X I.5D 1,50
1 S Ii и о о « 1,35 f" '•'* у = 0.0114х-0,1198 R2 = 0,9932
I к ,25
s 1 <х g
1 о .00
120 130 140 150 160 170 180
Пробег локомотива, тыс км
ветственно. Из него видно, что колесные пары локомотива SIEMENS ER20CF изнашиваются в таком порядке: 1, 4, 6, 3, 5, 2. Иначе говоря, как у 2М62, так и у SIEMENS ER20CF наиболее изнашивается профиль колес первой колесной пары. Однако после 170-200 тысяч километров пробега выяснилось, что не это является б
Рис. 4. Износ поверхности катания колеса локомотива SIEMENS серии ER20CF
Более всего изнашиваются гребни колес первой оси, а менее - третьей. Такая закономерность объясняется тем, что гребень колеса первой оси более всего нагружен эксцентрической силой при прохождении локомотивом кривых, а третьей - наименее. Заменив 2М62 на произведенные в Германии тепловозы SIEMENS серии ER20CF, проблема износа гребней колесных пар перестала быть столь
самой большой проблемой колесных пар тепловоза SIEMENS ER20CF. По достижении указанного предела пробега тепловоза начинает крошиться поверхность катания некоторых его колесных пар (рис. 5).
На рис. 5 видно, что эксплуатировать колеса с такими дефектами невозможно. Обточив до 5 миллиметров металла, можно восстановить профиль поверхности колеса и эксплуатировать © Г. Вайчунас, Г. Гелумбицкас, [Л. П. Лингайтис|, 2013
а
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
его дальше. В связи с этим уменьшается диаметр катания колеса. Так как разница диаметра колес тепловоза регламентирована, то, обточив одно колесо после крошения, приходится обтачивать и другие (еще 11 колес). Таким образом, в сумме получаются большие убытки ресурса колес, не говоря уже об убытках ресурса токарного станка, стачиваемого металла и рабочего времени работников.
среднее. Обобщенные результаты измерений (изменение твердости поверхности колеса в зависимости от расстояния от внутреннего края) показаны на рис. 7.
Рис. 5. Дефекты поверхности колеса, возникающие после 170-200 тысяч километров пробега
Было предположено, что причинами крошения поверхности колеса могут являться неподходящая твердость колеса или его химический состав. С целью подтвердить или опровергнуть это предположение были выполнены: осмотро-вое исследование поверхности обода колеса; исследование твердости металла колеса; анализ документов по производству колес и сравнение их с полученными результатами измерения твердости колеса. Твердость (твердость Бри-нелля) поверхности катания колеса измерялась с использованием твердомера БтаМЮ. Металлическая поверхность испытуемого колеса сточена до плоской поверхности. Твердость измерена в 8 зонах поверхности катания колеса (рис. 6).
Поверхность разделена на зоны для удобства измерения, результаты измерения представлены по расстоянию от внутреннего края колеса. Расстояние первой зоны от внутреннего края составляет 60 мм, второй - 70 и так каждые 10 мм. В каждой зоне с одинаковым интервалом выполнено по 5 измерений твердости. Для каждой зоны вычислено арифметическое
Рис. 6. Зоны измерения твердости поверхности катания колес
Рис. 7. Изменение твердости поверхности колеса в зависимости от расстояния от внутреннего края (согласно техническим паспортам тепловозов твердость поверхности их колес колеблется от 279 до 292 НВ, что удовлетворяет требованиям £N13262-2004)
В соответствии с ГОСТ 398-96 твердость, в зависимости от марки стали, должна быть 269-275 НВ. Анализируя рис. 5, замечаем, что наибольшая твердость изучаемого колеса (411 и 384 НВ) находится не в центре катания (расстояние от внутреннего края составляет 70 мм), а на 30 мм дальше. Зона повышенной твердости находится примерно на расстоянии 90... 110 мм от внутреннего края колеса. Это соответствует зоне появления большинства трещин. Поэтому можно предположить, что трещины, вызвавшие выкрашивание, появились из-за повышения © Г. Вайчунас, Г. Гелумбицкас, [Л. П. Лингайтис|, 2013
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
ЕКСПЛУАТАЦ1Я ТА РЕМОНТ ЗАСОБ1В ТРАНСПОРТУ
После обточки поверхности катания колеса ее твердость была измерена снова. Твердость на поверхности катания колес (начиная от центра - 70 мм и продвигаясь к внешней стороне колеса) распределена почти равномерно, однако в зоне, где до обточки было увеличение твердости металла и трещины (20-32 мм от центра катания), после обточки также наблюдается увеличение твердости до 50 НВ (рис. 11).
В документах регламентируется такая твердость металла колеса:
Технический паспорт................ 286 и 284 HB
ГОСТ 398-96, не менее................269-275 HB
EN 13262-2004, не менее.....................255 HB
Твердость головки рельса..............до 401 HB
По выписке из технического паспорта видно, что твердость металла колес тепловозов SIEMENS ER20CF колеблется от 280 до 292 НВ (она соответствует требованиям стандарта EN 13262-2004 - не менее чем 255 НВ), а твердость металла 2 изучаемых колес колесной пары - 286 и 284 НВ. По ГОСТ 398-96 твердость, в зависимости от марки стали, должна быть не менее чем 269 и 275 НВ. Стандарты ГОСТ 398-96 и EN 13262-2004 регламентируют только нижний предел твердости металла колеса. Формально твердость колеса удовлетворяет требованиям обоих стандартов. Поэтому делать предположение, что (с точки зрения твердости металла) колесо может быть не совместимо с рельсами, изготовленными по ГОСТам, нет основания.
320 j 315 В 310 i 305
I-
о 300 -ч
ш 295 -ш
I- 290
285
280 -0
Расстояние от коая колеса, мм
Рис. 9. Распределение твердости на беговой поверхности колеса А
твердости деформируемого металла.
Твердость боковой поверхности колеса измеряется в 8 зонах (рис. 8). Результаты измерения показаны на рис. 9 и 10.
140
Рис. 8. Схема измерения твердости боковой поверхности колеса:
1,..8 - зоны измерения твердости
При сравнении двух диаграмм твердости на боковой поверхности колес видно, что, несмотря на то, что они различаются, у них есть общая черта: по мере удаления от края поверхности катания колеса твердость уменьшается. Под поверхностью катания (на глубине от 5 до 25 мм) уменьшение твердости составляет в среднем 1,5 НВ/мм. Тем не менее, нигде твердость не бывает ниже 255 НВ, значит, при производстве колеса было соблюдено требование по твердости стандарта ЕШ3262-2004.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
m X
о
о ф
ffl
330 320 310 300 290 280 270 260
da чЗ 14
Я П1
£9 4 in п in
86
26 6
0 5 10 15 20 25
Расстояние от края колеса, мм Рис. 10. Распределение твердости на беговой поверхности колеса Б
30
Рис. 11. Распределение твердости на поверхности катания колес
Результаты
Изучив характер износа колес, было установлено основное различие: на тепловозах 2М62 изнашивается гребень, а на тепловозах SIEMENS ER20CF - поверхность катания колес. После установки на 2М62 системы смазки гребней интенсивность их износа значительно уменьшилась. Новые грузовые тепловозы SIEMENS ER20CF уже оснащены такими системами смазки гребней колесных пар, однако изнашивается поверхность катания. Как на локомотивах серии 2М62, так и на локомотивах серии SIEMENS ER20CF больше всего изнашивается профиль катания колес первой колесной пары. После достижения пробега в 170 тысяч километров поверхность катания колес некоторых колесных пар начинает крошиться. Возникло подозрение, что причиной такого крошения может быть недостаточная/избыточная твердость или неподходящий
химический состав поверхности колеса. С целью подтвердить или опровергнуть это подозрение были выполнены: осмотровое исследование поверхности обода; исследование твердости металла колеса; анализ документов по изготовлению колес и сравнение их с полученными результатами измерения твердости колеса.
Практическая значимость
Техническое состояние тепловозов является одной из основ надежности и безопасности движения подвижного состава, а уменьшение степени износа их колесных пар значительно сокращает эксплуатационные расходы железнодорожного транспорта. Выполнив исследования, можно сделать такой вывод: нет оснований утверждать, что соотношение твердости колесо-рельс могло быть причиной выкрашивания поверхности колеса.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з^зничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
Выводы
1. В соответствии с техническими паспортами тепловозов SIEMENS ER20CF твердость металла их колес колеблется от 280 до 292 НВ (она соответствует требованиям EN 13262-2004 - не менее чем 255 НВ). По стандарту ГОСТ 398-96 твердость, в зависимости от марки стали, должна быть не менее чем 269-275 НВ. Следовательно, твердость металла колес удовлетворяет требованиям ГОСТ 398-96.
2. Стандарты ГОСТ 398-96 и EN 13262-2004 регламентируют только нижний предел твердости металла колеса. Формально твердость колеса удовлетворяет требованиям обоих стандартов. Поэтому делать предположение, что (с точки зрения твердости металла) колесо может быть не совместимо с рельсами, изготовленными по стандартам, нет основания.
3. Самые большие значения твердости поверхности катания изучаемых колес до обточки были соответственно 411 и 384 НВ, когда согласно техническим паспортами тепловозов твердость поверхности их колес колеблется от 280 до 300 НВ.
4. Наибольшая твердость изучаемого колеса находится не в центре катания, а на 30 мм дальше. Зона повышенной твердости совпадает с зоной возникновения большинства трещин.
5. По мере углубления от поверхности катания колеса твердость уменьшается. На глубине от 5 до 25 мм уменьшение твердости составляет в среднем 1,5 HB/мм.
6. Твердость металла колеса нигде не бывает ниже 255 НВ, значит, при производстве колеса было соблюдено требование по твердости стандарта EN13262-2004.
7. Механизм износа колеса является следующим. Во время долгосрочной эксплуатации колес происходит накопление пластической деформации. Как известно, при пластической деформации в металле возрастает плотность дислокаций. Новые дислокации возникают из-за внутренних источников, наиболее известный из них источник Франка-Рида. Рост плотности дислокаций способствует постоянному увеличению твердости металла, которое сопровождается увеличением его хрупкости. Вследствие этого на поверхности колес в зоне максимальной твердости образуются микротрещины. При дальнейшей эксплуатации эти микротрещины становят-
ся макротрещинами. Далее происходит крошение металла. Этот факт был подтвержден визуальным осмотром и цветной дефектоскопией.
8. В результате выполненных исследовани-ий нет основания утверждать, что соотношение твердости колесо-рельс могло стать причиной крошения поверхности колеса.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Афанасов, А. М. Анализ влияния условий сцепления на фактор износа гребней колесных пар локомотивов / А. М. Афанасов, А. И. Кийко, С. В. Арпуль // Вюник Дшпропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Д., 2012.
- Вип. 41. - С. 71-74.
2. Вакуленко, Л. И. Оценка влияния содержания углерода в стали на формирование дефектов на поверхности катания железнодорожных колес / Л. И. Вакуленко, Ю. Л. Надеждин // Вюник Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Д., 2012. - Вип. 41. - С. 226-229.
3. Грищенко, М. А. Причини виникнення дефеклв на поверхш кочення залiзничних колю / М. А. Грищенко // Вюник Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна.
- Д., 2009. - Вип. 27. - С. 223-225.
4. Грищенко, М. А. Систематизащя дефекпв залiзничних колю / М. А. Грищенко // Вюник Дншропетр. нац. ун-ту залiзн. трансп. iм. акад. В. Лазаряна. - Д., 2008. - Вип. 24. - С. 199-200.
5. Исследование причин образования дефектов на поверхности катания высокопрочных колес в процессе эксплуатации / А. И. Бабаченко, П. Л. Литвиненко, А. В. Книш и др. // Залiзн. трансп. Украши : науково-практ. журн. - 2010.
- № 5. - С. 35-38.
6. Рухлов, И. В. Влияние повышения твердости колеса на количество дефектов на его поверхности катания и интенсивность износа гребня / И. В. Рухлов // Техническая механика. - 2011. -№ 1. - С. 12-17.
7. Determining Major Factors Causing the Wear of Wheelset Tyres / G. Vaiciunas, V. Gediminas, L. P. Lingaitis, S. Mikaliunas // Solid State Phenomena. - 2006. - Vol. 113. - P. 425-428.
8. Dukkipati, R. V. Independently rotating wheel systems for railway vehicles / R. V. Dukkipati, S. Narayanaswamy, M. O. M. Osman // Vehicle System Dynamics. - 1992. - Vol. 21, № 5. -P. 297-327.
9. Fang, L. An explanation of the relation between wear and material hardness in three-body abrasion / L. Fang, Q. D. Zhou // Wear. - 1991. - Vol. 151.
- P. 313-321.
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нащонального ушверситету залiзничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
10. Lingaitis, L. P. Research on railway traction rolling stocks tyres wear / L. P. Lingaitis, S. Mikaliunas, G. Vaiciunas // Mechatronic Systems and Materials MSM : proc. of International Conference (20-23 October 2005). -Vilnius : Technika, 2005. - 123 p.
11. Lingaitis, L. P. The analysis of wear intensity of lubricated and unlubricated locomotive wheel sets flanges / L. P. Lingaitis, S. Mikaliunas, G. Vaiciunas // Transport. - 2004. - Vol. XIX, №. 1. - P. 32-36.
12. Lingaitis, L. P. The analysis of wear intensity of the locomotive wheel - sets / L. P. Lingaitis, S. Mikaliûnas, G. Vaiciünas // Eksploatacja i niezawodnosc. - 2004. - № 3. - P. 23-28.
13. Povilaitienè, I. Influence of Geometrical Parameters of Railway Gauge upon Rail Durability on Curves : summary of Doctoral Dissertation / Inesa Povilaitienè. - Vilnius : Technika, 2004. - 32 p.
Г. ВАЙЧУНАС1, Г. ГЕЛУМБЩКАС1,
1 Фак. «З^зничний транспорт», Вшьнюський техшчний утверситет Гедимшаса, вул. Ж. Басанавiчюса, 28, LT-03224, Вшьнюс, Литва, тел. +37 (052) 74 48 05, ел. пошта [email protected]
Л. П. Л1НГАЙТ1С1
ПРОБЛЕМИ ЗНОСУ КОЛ1С ТЕПЛОВОЗ1В ПРИ ОНОВЛЕНН1 ПАРКУ
Мета. Виконати дослвдження та з'ясувати причини появи дефекпв на поверхт катання колю вантажних тепловозiв сери 2М62 i SIEMENS ER20CF. Методика. Шляхом зютавлення будов локомотивiв та умов !х експлуатаци знайти методи виршення uiei' проблеми. Результата. У ходi вивчення характеру зносу колiс було встановлено основну рiзницю: на тепловозах 2М62 зношуеться гребж, а на тепловозах SIEMENS ER20CF -поверхня катання колю. Пiсля установки на 2М62 системи змащення гребенiв штенсивнють !хнього зносу значно зменшилася. HOTi вантажнi тепловози SIEMENS ER20CF вже оснащен такими системами, однак зношуеться поверхня катання. Як на локомотивах сери 2М62, так i на локомотивах сери SIEMENS ER20CF найбшьше зношуеться профшь катання колю першо! колсно! пари. Пiсля досягнення пробку 170 тисяч кiлометрiв поверхня катання колю деяких колiсних пар починае кришитися. Виникла пiдозра, що причиною цього може бути недостатня/надлишкова твердють або невiдповiдний хiмiчний склад колеса. З метою шдгвердити або спростувати цю пiдозру були виконанi: оглядове дослiдження поверхнi обода; дослiдження твердосп металу колеса; аналiз документiв з виготовлення колiс i порiвняння !х з отриманими результатами вимiрювання твердосп колеса. Практична значимкть. Технiчний стан тепловозiв е однiею з основ надшносп та безпеки руху рухомого складу, а зменшення ступеня зносу !х колiсних пар значно скорочуе експлуатацiйнi витрати залiзничного транспорту. Виконавши дослiдження, встановлено, що немае тдстав стверджувати, що спiввiдношення твердостi колесо-рейка могло бути причиною викришування поверхт колеса.
Ключовi слова: тепловоз; колюна пара; колесо; метал; твердють; знос
G. VAYCHUNAS1, G. GELUMBITSKAS1,
1 Fac. «Railway Transport», Vilnyus Gediminas Technical University, J. Basanavichyus Sir., 28, LT-03224, Vilnyus, Lithuania, tel. + 37 (052) 74 48 05, e-mail [email protected]
L. P. LINGAYTIS1
PROBLEMS OF LOCOMOTIVE WHEEL WEAR IN FLEET REPLACEMENT
Purpose. To conduct a research and find out the causes of defects appearing on the wheel thread of freight locomotives 2M62 and SIEMENS ER20CF. Methodology. To find the ways to solve this problem comparing the locomotive designs and their operating conditions. Findings. After examining the nature of the wheel wear the main difference was found: in locomotives of the 2M62 line wears the wheel flange, and in the locomotives SIEMENS ER20CF - the tread surface. After installation on the 2M62 locomotive the lubrication system of flanges their wear rate significantly decreased. On the new freight locomotives SIEMENS ER20CF the flange lubrication systems of the wheel set have been already installed at the factory, however the wheel thread is wearing. As for locomotives 2M62, and on locomotives SIEMENS ER20CF most wear profile skating wheels of the first wheel set. On both locomotive lines the 2M62 and the SIEMENS ER20CF the tread profile of the first wheel set most of all is subject to the wear. After reaching the 170 000 km run, the tread surface of some wheels begins to crumble. There was a sus© r. BannyHac, r. Te^yMS^Kac, [H. n. HKHramucI, 2013
Наука та прогрес транспорту. Вкник Дншропетровського нацюнального ушверситету з^зничного транспорту, 2013, вип. 4 (46)
picion that the reason for crumb formation of the wheel surface may be insufficient or excessive wheel hardness or its chemical composition. In order to confirm or deny this suspicion the following studies were conducted: the examination of the rim surface, the study of the wheel metal hardness and the document analysis of the wheel production and their comparison with the results of wheel hardness measurement. Practical value. The technical condition of locomotives is one of the bases of safety and reliability of the rolling stock. The reduction of the wheel wear significantly reduces the operating costs of railway transport. After study completion it was found that there was no evidence to suggest that the ratio of the wheel-rail hardness could be the cause of the wheel surface crumbling.
Keywords: locomotive; wheel set; wheel; metal; hardness; wear
REFERENCES
1. Afanasov A.M., Kiyko A.I., Arpul S.V. Analiz vliyaniya usloviy stsepleniya na faktor iznosa grebney kole-snykh par lokomotivov [Impact analysis of the cohesion conditions on the wear factor of s locomotive wheel flanges]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 41, pp. 71-74.
2. Vakulenko L.I., Nadezhdin Yu.L. Otsenka vliyaniya soderzhaniya ugleroda v stali na formirovaniye defektov na poverkhnosti kataniya zheleznodorozhnykh koles [Influence evaluation of the carbon content in the steel on the formation of the wheel thread defects]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, issue 41, pp. 226-229.
3. Hryshchenko M.A. Prychyny vynyknennia defektiv na poverkhni kochennia zaliznychnykh kolis [Causes of defect arising on the wheel thread]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2009, issue 27, pp. 223-225.
4. Hryshchenko M.A. Systematyzatsiia defektiv zaliznychnykh kolis [Systematization of the wheel defects]. Vis-nyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2008, issue 24, pp. 199-200.
5. Babachenko A.I., Litvinenko P.L, Knish A.V., Dementeva Zh.A., Khulin A.M., Shpak O.A. Issledovaniye prichin obrazovaniya defektov na poverkhnosti kataniya vysokoprochnykh koles v protsesse ekspluatatsii [Research of causes of defects arising on the tread surface of high-impact wheels during operation]. Zaliznychnyi transport Ukrainy - Railway Transport of Ukraine, 2010, no. 5, pp. 35-38.
6. Rukhlov I.V. Vliyaniye povysheniya tverdosti kolesa na kolichestvo defektov na yego poverkhnosti kataniya i intensivnost iznosa grebnya [Impact of hardening of the wheel on the defects number on its tread and the flange wear rate]. Tekhnicheskaya mekhanika - Technical Mechanics, 2011, no. 1, pp. 12-17.
7. Vaiciunas G., Gediminas V., Lingaitis L.P., Mikaliunas S. Determining Major Factors Causing the Wear of Wheelset Tyres. Solid State Phenomena, 2006, vol. 113, pp. 425-428
8. Dukkipati R.V., Narayanaswamy S., Osman M.O.M. Independently rotating wheel systems for railway vehicles. Vehicle System Dynamics, 1992, vol. 21, no. 5, pp. 297-327.
9. Fang L., Zhou Q.D. An explanation of the relation between wear and material hardness in three-body abrasion. Wear, 1991, vol. 151, pp. 313-321.
10. Lingaitis L.P., Mikaliunas S., Vaiciunas G. Research on railway traction rolling stocks tyres wear. Proc. of Int. Conf. "Mechatronic Systems and Materials MSM". Vilnius, 2005, pp. 123.
11. Lingaitis L.P., Mikaliunas S., Vaiciunas G. The analysis of wear intensity of lubricated and unlubricated locomotive wheel sets flanges. Transport, 2004, vol. XIX, no. 1, pp. 32-36.
12. Lingaitis L.P., Mikaliunas S., Vaiciunas G. The analysis of wear intensity of the locomotive wheel - sets. Ek-sploatacja i niezawodnosc, 2004, no. 3, pp. 23-28.
13. Povilaitienè, I. Influence of Geometrical Parameters of Railway Gauge upon Rail Durability on Curves: summary of Doctoral Dissertation. Vilnius, Technika Publ., 2004. 32 p.
Статья рекомендована к публикации д.т.н., проф. В. Л. Горобцом (Украина); д.т.н., проф. С. В. Мямлиным (Украина)
Поступила в редколлегию 08.04.2013.
Принята к печати 18.07.2013.
