Результаты поиска

В данной статье приведен анализ отказов механического оборудования магистрального электровоза 2ЭС6 «Синара». Целью работы является анализ основных неисправностей ме-ханической части, причин их возникновения. Исследование проводилось на базе ремонтного локомотивного депо Московка с использованием статистических методов оценки. Данные для анализа взяты из формы первичного учета ТУ-29 «Книга повреждений и неисправно-стей локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава и их оборудования». По резуль-татам исследования на механическое оборудование приходится 8,62 % от всех отказов. Средняя наработка на отказ механической части локомотива L2 составляет 156221км. Анализ отказов механического оборудования показал, что около 50 % всех неисправностей связано с износом поверхности катания колесной пары. Более трети всех отказов связано с односторонним износом гребня бандажа. Одной из причин отказов является нарушение раз-вески электровоза при постройке на заводе-изготовителе и в процессе эксплуатации, ре-монта. Средняя наработка до отказа колесной пары по причине одностороннего износа бандажа L1 = 279874 км. Около 20 % отказов механического оборудования приходится на разрыв вентиляционных патрубков. Анализ показал, что проблема имеет сезонный характер и проявляется в зимнее время года, что связано с конструктивным недостатком вентиля-ционных патрубков. Остальные виды отказов механического оборудования имеют меньшую статистическую значимость. Для сравнения в статье проанализировано распределение ме-ханических неисправностей электровозов ВЛ10. Полученные зависимости могут являться исходной информацией для формирования системы ремонта локомотивов 2ЭС6 «Синара» по техническому состоянию.

В статье отмечена необходимость совершенствования технологии ремонта колесных пар локомотивов. Предложена модель описания процесса обработки бандажей на фрезерных станках на основе термомеханического подхода к восстановлению поверхности катания бандажей. На основе модели приведен метод аналитического определения сил фрезерования, температуры передней и задней поверхностей твердосплавных пластин. Представлены результаты сопоставления экспериментальных данных и данных, полученных аналитически.

В статье рассмотрены основные причины ослабления посадки бандажей колесных пар локомотивов, приводящие к их провороту на колесном центре. Предложено новое конструктивно-технологическое решение, направленное на повышение прочности посадки бандажа на колесный центр. При этом рассмотрены основные варианты получения предложенного соединения. Представлены предварительные расчеты, определяющие наиболее эффективные варианты сопряжения, направленные на обеспечение равномерного натяга и повышения площади контакта при посадке бандажа на колесный центр. Конструктивное решение, приведенное в статье, может быть использовано при совершенствовании технологии формирования колесных пар тягового подвижного состава, что в свою очередь способствует повышению надежности колесных пар локомотивов и сокращению простоя локомотивов на ремонте.

Предметом исследований является определение и обоснование математических характеристик движения железнодорожного колеса, адекватно отражающих механизм его взаимодействия с рельсом. Целью работы является адаптация фундаментальных положений циклоидальных кривых, отражающих движение круга, к движению условных точек топологических кругов сечения бандажа железнодорожного колеса, имеющего сложный профиль. Методология работы построена на изучении и систематизации фундаментальных исследований в области геометрии, математики и механики идеализированного движения круга, в основу которого положены математические свойства циклоидальных кривых. Приведена модель движения колеса железнодорожной колесной пары (с неподвижными колесами на оси), в основу которой положены кинематические и механические свойства голономных систем. В соответствии с общими голономными, фундаментальными математическими свойствами системы установлены аналитические зависимости и соотношения кинематических параметров поступательной скорости подвижного состава и скорости взаимодействия колес с рельсами, которые позволяют дополнять методологию тяговых расчетов в России и в других странах. В настоящее время в отечественной практике используют десятки различных формул, в которые включена составляющая линейной скорости движения, а не скорость взаимодействия колес с рельсами с учетом их физических и геометрических параметров. Линейная (поступательная) скорость движения колеса недостаточно точно отражает механизм взаимодействия колес подвижного состава с рельсами. Фундаментальная теория циклоидальных кривых дает возможность обоснованно аналитически нормировать скорость движения подвижного состава различных типов, его проектировщикам и создателям априори формировать конструкционные и технико-экономические характеристики, гарантирующие надежность, долговечность и эффективность работы оборудования экипажной части, снижая риск безопасности движения поездов.

Рассмотрена методика определения показателей долговечности колесных пар локомотивов на примере тепловозов серии 2ТЭ25КМ, эксплуатирующихся на Приволжской железной дороге. Для этого определен 90 %-ный ресурс колесных пар исследуемой серии локомотивов, произведено сравнение его с принятым нормативным показателем. Кроме того, выбран контролируемый параметр колесной пары, лимитирующий надежность данного узла. Для проведения исследования были использованы методы математической статистики и теории вероятностей, в частности, функция распределения Лапласа, критерий Стьюдента, а также результаты расчетов зависимостей среднего значения и среднеквадратического отклонения контролируемых параметров, начальные значения наработок и наработки, соответствующей вероятности отказа 0,5. В настоящем исследовании выполнена разработка математической модели оценки долговечности колесных пар с точки зрения теории надежности. Оценка показателей долговечности элементов колесной пары выполнена на основании полученного на ЭВМ и принятого согласно критерию Пирсона вида закона распределения случайной величины со своими параметрами. В проведенных расчетах был получен 90 %-ный ресурс колесной пары по двум контролируемым параметрам, который составил для толщины бандажа 476,6 тыс. км, а для толщины гребня - 282,6 тыс. км. Полученные результаты сопоставлены с величинами, принятыми в Технических условиях на данную серию локомотивов (800 тыс. км.), а также со статистическими данными по значениям контролируемых параметров, полученными при обработке и анализе - 240 тыс. км. Ввиду того, что в эксплуатации средний ресурс колесной пары определяется по большему числу контролируемых параметров с учетом внеплановых ремонтов, а в настоящем исследовании - только на основании толщин бандажа и гребня, то о полном соответствии расчетных и фактических данных говорить не представляется возможным. По результатам расчетов лимитирующим надежность колесной пары является такой контролируемый параметр, как толщина гребня. Для более точной оценки показателей долговечности колесных пар следует учитывать и то, что на интенсивность изнашивания оборудования подвижного состава влияют конкретные условия эксплуатации, в связи с этим межремонтные пробеги должны быть скорректированы с учетом влияния внешних факторов при эксплуатации. Для полной оценки показателей долговечности колесных пар в дальнейшем необходимо учесть дополнительные факторы помимо тех, что влияют на параметрическое изменение случайных величин, а также тот факт, который учитывает мониторинг и анализ всех контролируемых параметров данного узла при эксплуатации локомотивов.

Из-за непредвиденного ослабления натяга бандажа на колесном центре замена бандажа может производиться раньше закладываемого ресурса, что влечет за собой не только повышение затрат на ремонт, но и длительный простой локомотива. В статье приведены факторы, сгруппированные по характеру возникновения, которые оказывают существенное влияние на прочность соединения «колесный центр - бандаж». В работе основное внимание уделено механическим свойствам материалов сопряжения. Представлены расчеты, демонстрирующие существенное снижение контактного давления при тепловых нагрузках как для нового, так и для изношенного бандажа. Показано, что повышение прочностных характеристик, связанных с возрастанием твердости материалов, может оказать существенное влияние на прочность посадки бандажа на колесный центр. Проведены предварительные расчеты по оценке влияния твердости материалов бандажа и колесного центра на коэффициент трения в соединении. Приведенный в статье анализ влияния механических свойств материалов бандажных колес может быть использован при совершенствовании технологии формирования колесных пар локомотивов, а также при разработке новых материалов, что в свою очередь будет способствовать повышению работоспособности колесных пар локомотивов.

В настоящей статье рассмотрен процесс изнашивания материала гребня бандажа колеса при движении локомотива в кривой заданного радиуса. Методология проведения рассматриваемого в данной статье исследования заключалась в том, что на основе выражения для глубины проникновения головки рельса в материал гребня бандажа было рассмотрено движение колеса по внутреннему рельсу в кривой. При этом учитывалось, что точка контакта на гребне бандажа будет двигаться по грани рельса с проскальзыванием и что область контакта является довольно узкой поверхностью с границей, близкой к эллипсу. Получены формулы для расчета скорости и пути проскальзывания точки контакта гребня бандажа колеса локомотива с рельсом. В результате исследования были выведены уравнения для оценки таких величин, как объем, интенсивность и скорость изнашивания бандажа (в расчете на один оборот колеса). Показано, что полученные в результате проведенной работы выражения могут быть использованы для расчета интенсивности износа гребня бандажа при движении локомотива в кривой заданного радиуса. Величина износа материала гребней бандажей колесных пар может определяться на основе полученных уравнений индивидуально для конкретной серии локомотива и заданного полигона его эксплуатации.