299.56 Kb.НазваниеПовышение ресурса колесных пар грузовых вагонов и рельсов путем улучшения условий их взаимодействия и динамического мониторингастраница1/3АЛЕКСАНДРОВ АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧДата конвертации22.09.2012Размер299.56 Kb.Тип Специальность Год 1 На правах рукописи АЛЕКСАНДРОВ АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА КОЛЕСНЫХ ПАР ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ И РЕЛЬСОВ ПУТЕМ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И ДИНАМИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГАСпециальности: 05.02.04 «Трение и износ в машинах» и 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наукРостов-на-Дону 2011Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Шаповалов Владимир ВладимировичОфициальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шульга Геннадий Ивановичкандидат технических наук, доцент Коропец Петр АлексеевичВедущее предприятие - ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет»Защита состоится «28» декабря 2011 г. в 15.00 на заседании диссертационного совета Д 218.010.02 при Ростовском государственном университете путей сообщения (РГУПС) по адресу: 344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2, конференц-зал.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного университета путей сообщения.Автореферат разослан « 26 » ноября 2011 г.Учёный секретарь диссертационного совета Д 218.010.02 д.т.н., профессор И.М. ЕлмановАктуальность работы. Ресурс колес грузовых вагонов и рельсов лимитируется в основном величиной износа гребня колеса грузового вагона и боковой поверхности головки рельса. Уже более десятилетия для снижения интенсивности изнашивания в контакте «гребень колеса боковая поверхность головки рельса» применяется лубрикация. Однако уровень эксплуатационных затрат, связанный со сверхнормативным износом колес и рельсов, остается ещё достаточно высоким. Ежегодно выделяется около четырех млрд рублей на предупреждение и устранение последствий износа в контакте «гребень колеса боковая поверхность головки рельса». Эксплуатационной практикой на отечественных и зарубежных железных дорогах неоднократно доказано, что лубрикация уменьшает износ колес и рельсов в 8-15 раз и повышает их ресурс. Однако отсутствие эффективных систем мониторинга гребне- и рельсосмазывания снижает эффективность применения лубрикации, т.к. не обеспечивается достаточный контроль наличия или отсутствия смазочного материала на боковой поверхности головки рельсов и гребнях колес подвижного состава. Вследствие этого ресурс колес грузовых вагонов вместе с обточками и другими мероприятиями по его повышению не достигает рекомендуемых 600 тыс. км, а ресурс рельсов в кривых участках пути 0,5 млрд. ткм брутто. Данная работа посвящена разработке системы контроля состояния контакта «гребень колеса боковая поверхность головки рельса», в частности мониторингу наличия смазочного материала в контакте, его остаточного ресурса разового нанесения и критических режимов взаимодействия при схватывании. Цель данной работы повышение ресурса колесных пар грузовых вагонов и рельсов путем улучшения условий их взаимодействия на базе методики динамического мониторинга контакта «гребень колеса грузового вагона боковая поверхность головки рельса». В соответствии с указанной целью в работе поставлены и решены следующие теоретические и практические задачи: 1) создана физико-математическая модель (ФММ) фрикционной системы «путь грузовой полувагон» и её подсистемы фрикционный контакт «гребень колеса грузового полувагона боковая поверхность головки рельса», на основе которых получены параметры механической фрикционной системы экспериментальной установки; 2) предложена методика экспериментальной триботермодинамики, позволяющая исследовать объемную температуру в контакте «гребень колеса боковая поверхность головки рельса»; 3) на базе выполненных исследований и на основе созданной ФММ системы «путь - грузовой полувагон» разработаны рекомендации по улучшению условий взаимодействия в контакте «гребень колеса грузового вагона боковая поверхность головки рельса»; 4) разработана методика динамического мониторинга контакта «гребень колеса боковая поверхность головки рельса», которая позволяет в динамике идентифицировать состояние трибоконтакта и прогнозировать его изменение применительно для грузовых полувагонов; 5) получены трибоспектры, соответствующие режимам взаимодействия гребней колес с рельсами при наличии смазочного материала и при протекании процессов схватывания, вследствие отсутствия смазочного материала при варьировании нагрузочно-скоростных режимов применительно к грузовому полувагону. Объект исследования: транспортная трибосистема на примере грузового полувагона. Предмет исследования: контакт «гребень колеса грузового полувагона боковая поверхность головки рельса». Методика исследования. Основу работы составляют методы физико-математического моделирования фрикционных механических систем, трибоспектральная идентификация процессов трения и экспериментальная триботермодинамика. Научная новизна: По специальности «Трение и износ в машинах»-(05.02.04): Разработана физико-математическая модель системы «путь грузовой полувагон» и её подсистема «гребень колеса грузового полувагона боковая поверхность головки рельса», на основе которых получены параметры для мониторинга наличия смазочного материала в контакте, его остаточного ресурса разового нанесения и идентификации катастрофического режима изнашивания при схватывании; Предложена методика экспериментальной триботермодинамики, позволяющая исследовать объемную температуру в контакте «гребень колеса грузового полувагона боковая поверхность головки рельса»; Разработан критерий подобия триботермодинамики фрикционного взаимодействия, обеспечивающий идентичность процессов изнашивания поверхностей на натурном и модельном объектах. По специальности «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» - (05.22.07): Разработана методика динамического мониторинга контакта «гребень колеса грузового полувагона боковая поверхность головки рельса», позволяющая повысить ресурс гребней колес грузовых полувагонов и рельсов. На основе метода трибоспектральной идентификации (ТСИ) процессов трения для методики динамического мониторинга сформирована база трибоспектральных параметров, характеризующих наличие или отсутствие смазочного материала в контакте, а также критическое состояние фрикционного контакта «гребень колеса грузового вагона боковая поверхность головки рельса» при схватывании и позволяющих диагностировать техническое состояние подвижного состава. Практическая ценность: По специальности «Трение и износ в машинах»-(05.02.04): На базе ФММ выполнено исследование влияния параметров рельсовой колеи и радиуса кривых при различных осевых нагрузках и скоростях движения на интенсивность изнашивания гребней колес грузовых полувагонов и рельсов в кривых и разработан комплекс рекомендаций для улучшения условий взаимодействия колес грузовых вагонов и рельсов; На базе метода ТСИ процессов трения разработана система динамического мониторинга контакта «гребень колеса грузового полувагона боковая поверхность головки рельса», позволяющая идентифицировать наличие или отсутствие смазочного материла в контакте, режимы контактирования при схватывании, а также выполнять диагностику технического состояния подвижного состава; По специальности «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация» - (05.22.07): В лабораторных условиях определены идентификационные параметры, характерные для условий взаимодействия гребней колес грузовых полувагонов с рельсами при наличии и отсу
Повышение ресурса колесных пар грузовых вагонов и рельсов путем улучшения условий их взаимодействия и динамического мониторинга
Повышение ресурса колесных пар грузовых вагонов и рельсов путем улучшения условий их взаимодействия и динамического мониторинга
Комментариев нет:
Отправить комментарий