Типовые формы изношенных профилей колес
Исследовано изменение профиля поверхности катания колеса в зависимости от величины его износа. Получены усредненные профили изношенных колес, находящихся в эксплуатации на украинских железных дорогах. Досліджено змінювання профілю поверхні кочення колеса в залежності від величини його зносу. Отриман...
Saved in:
| Date: | 2009 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічної механіки НАН України і НКА України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5583 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Типовые формы изношенных профилей колес / В.Ф. Ушкалов, И.В. Подъельников // Техн. механика. — 2009. — № 1. — С. 50-55. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859652877594656768 |
|---|---|
| author | Ушкалов, В.Ф. Подъельников, И.В. |
| author_facet | Ушкалов, В.Ф. Подъельников, И.В. |
| citation_txt | Типовые формы изношенных профилей колес / В.Ф. Ушкалов, И.В. Подъельников // Техн. механика. — 2009. — № 1. — С. 50-55. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Исследовано изменение профиля поверхности катания колеса в зависимости от величины его износа. Получены усредненные профили изношенных колес, находящихся в эксплуатации на украинских железных дорогах.
Досліджено змінювання профілю поверхні кочення колеса в залежності від величини його зносу. Отримані усереднені профілі зношених коліс, які знаходяться в експлуатації на українських залізницях.
Variations in the wheel roll surface profile are studied in accordance with the wear value. The averaged profiles of worn-out wheels which are in operation on the Ukrainian railways are obtained.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:36:08Z |
| format | Article |
| fulltext |
50
УДК 625.143:621.92
В.Ф. УШКАЛОВ, И.В. ПОДЪЕЛЬНИКОВ
ТИПОВЫЕ ФОРМЫ ИЗНОШЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ КОЛЕС
Исследовано изменение профиля поверхности катания колеса в зависимости от величины его износа.
Получены усредненные профили изношенных колес, находящихся в эксплуатации на украинских желез-
ных дорогах.
Досліджено змінювання профілю поверхні кочення колеса в залежності від величини його зносу.
Отримані усереднені профілі зношених коліс, які знаходяться в експлуатації на українських залізницях.
Variations in the wheel roll surface profile are studied in accordance with the wear value. The averaged pro-
files of worn-out wheels which are in operation on the Ukrainian railways are obtained.
В последние 50 лет опубликовано большое количество работ, посвящен-
ных теоретическим исследованиям в области взаимодействия подвижного
состава и пути, оценке динамических качеств подвижного состава и его воз-
действия на путь, оптимизации сил взаимодействия колес и рельсов. В боль-
шинстве этих работ важнейшими исходными данными, от которых зависели
результаты исследований, являлись формы контактирующих тел, то есть ко-
лес и рельсов, в области их контакта друг с другом.
К сожалению, в теоретических исследованиях по этим вопросам рассмат-
ривались, как правило, неизношенные (новые) профили поверхностей ката-
ния колес. Вместе с тем известно, что доля новых колес в эксплуатации очень
мала [1]; другими словами, подавляющее большинство находящихся в экс-
плуатации колес имеют изношенный профиль. Поэтому выводы, сделанные
по результатам исследования взаимодействия новых колес и рельсов, далеко
не всегда отражают истинное состояние взаимодействия подвижного состава
и пути, имеющее место в эксплуатации. Следовательно, при решении выше-
перечисленных задач необходимо рассматривать не только новые, но и из-
ношенные в различной степени профили колес и рельсов.
Целью данного исследования является получение типовых форм изно-
шенных профилей колес. Для этого необходимо располагать базой данных
профилей колес, имеющих различный износ. Такая база данных была создана
по результатам измерений профилей колес грузовых вагонов на украинских
железных дорогах. Для измерений использовался профилометр колесных пар
ИКП-5, предназначенный для измерения профиля поверхности катания колес
лазерным сканированием. Этот прибор позволяет проводить измерения с по-
грешностью не более 0,1 мм. С помощью профилометра ИКП-5 можно полу-
чить первичную информацию о форме поперечных профилей поверхностей
катания колес. В дальнейшем целесообразно производить детальную обра-
ботку этой информации на персональных компьютерах.
В рамках данной работы было проведено на Приднепровской и Львов-
ской железных дорогах более 1000 измерений поверхностей катания изно-
шенных колес, исходный профиль которых до начала эксплуатации (то есть
новых колес) был стандартным (ГОСТ 9036-88), ИТМ-73 или ДИИТ УЗ. За-
тем измеренные очертания поверхностей катания колес, для каждого вида
профиля, были разбиты на 3 группы в зависимости от толщины гребня. В ка-
ждой группе проведено усреднение поверхностей катания и в результате по-
лучено 9 типовых изношенных профилей колес, находящихся в Украине в
эксплуатации:
В.Ф. Ушкалов, И.В. Подъельников, 2009
Техн. механика. – 2009. – № 1.
51
– типовой малоизношенный стандартный профиль поверхности катания
колеса с толщиной гребня 31 мм (рис.1);
– типовой среднеизношенный стандартный профиль поверхности катания
колеса с толщиной гребня 29 мм (рис.2);
– типовой сильноизношенный стандартный профиль поверхности ката-
ния колеса с толщиной гребня 27 мм (рис.3);
Стандартный профиль
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный стандартный профиль
Стандартный профиль с толщиной гребня 31 мм
Рис.1
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный стандартный профиль
Стандартный профиль с толщиной гребня 29 мм
Рис.2
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный стандартный профиль
Стандартный профиль с толщиной гребня 27 мм
Рис.3
52
– типовой малоизношенный профиль поверхности катания колеса
ИТМ-73 с толщиной гребня 31 мм (рис.4);
– типовой среднеизношенный профиль поверхности катания колеса
ИТМ-73 с толщиной гребня 29 мм (рис.5);
– типовой сильноизношенный профиль поверхности катания колеса
ИТМ-73 с толщиной гребня 27 мм (рис.6);
Профиль ИТМ-73
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный профиль ИТМ-73
Профиль ИТМ-73 с толщиной гребня 31 мм
Рис.4
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный профиль ИТМ-73
Профиль ИТМ-73 с толщиной гребня 29 мм
Рис.5
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный профиль ИТМ-73
Профиль ИТМ-73 с толщиной гребня 27 мм
Рис.6
53
– типовой малоизношенный профиль поверхности катания колеса
ДИИТ УЗ с толщиной гребня 31 мм (рис.7);
– типовой среднеизношенный профиль поверхности катания колеса
ДИИТ УЗ с толщиной гребня 29 мм (рис.8);
– типовой сильноизношенный профиль поверхности катания колеса
ДИИТ УЗ с толщиной гребня 27 мм (рис.9);
Профиль ДИИТ УЗ
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный профиль ДИИТ УЗ
Профиль ДИИТ УЗ с толщиной гребня 31 мм
Рис.7
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный профиль ДИИТ УЗ
Профиль ДИИТ УЗ с толщиной гребня 29 мм
Рис.8
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
Неизношенный профиль ДИИТ УЗ
Профиль ДИИТ УЗ с толщиной гребня 27 мм
Рис.9
54
На рис. 10 – 12 приведено сравнение профилей поверхности катания при
одинаковой толщине гребня.
Профили с толщиной гребня 31 мм
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
ГОСТ 9036-88
ИТМ-73
ДИИТ УЗ
Рис.10
Профили с толщиной гребня 29 мм
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
ГОСТ 9036-88
ИТМ-73
ДИИТ УЗ
Рис.11
Профили с толщиной гребня 27 мм
-40
-20
0
20
-80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80
ГОСТ 9036-88
ИТМ-73
ДИИТ УЗ
Рис.12
55
Выводы. В процессе эксплуатации профиль поверхности катания колеса
существенно изменяется по всей зоне контакта с рельсом. При этом харак-
терным является то, что по мере износа в зоне галтели профиль колеса стре-
мится принять форму боковой поверхности и выкружки малоизношенной
или среднеизношенной головки рельса.
Следует отметить, что характер износа у приведенных профилей неоди-
наковый. Так, формы износа стандартного профиля и профиля ДИИТ УЗ
ближе друг к другу и качественно отличаются от формы износа профиля
ИТМ-73. При этом стандартный профиль и профиль ДИИТ УЗ изнашиваются
неравномерно, так как износ сначала появляется у основания галтели, а затем
распространяется на всю рабочую часть поверхности гребня. Износ профиля
ИТМ-73 более равномерно распределен по всей поверхности катания, что
свидетельствует о его большей близости к изношенному профилю колеса. Из
рис. 1 – 9 также видно, что износы гребней колес всех трех профилей суще-
ственно больше величин проката, что говорит об интенсивном износе профи-
лей колес при прохождении кривых участков пути, где происходит наиболее
длительный гребневой контакт. При сравнении изношенных профилей между
собой (рис. 10 – 12) видно, что с увеличением износа все профили прибли-
жаются друг к другу и при толщине гребня 27 мм стандартный профиль,
ИТМ-73 и ДИИТ УЗ в рабочей части гребня и галтели практически не отли-
чаются.
1. Лысюк В. С. Причины и механизм схода колеса с рельса. Проблема износа колес и рельсов / В. С Лы-
сюк. – М. : Транспорт, 2002. – 215 с.
Институт технической механики Получено 10.10.08,
НАН Украины и НКА Украины, в окончательном варианте 27.01.09
Днепропетровск
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5583 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9184 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:36:08Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут технічної механіки НАН України і НКА України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ушкалов, В.Ф. Подъельников, И.В. 2010-01-26T16:03:48Z 2010-01-26T16:03:48Z 2009 Типовые формы изношенных профилей колес / В.Ф. Ушкалов, И.В. Подъельников // Техн. механика. — 2009. — № 1. — С. 50-55. — Бібліогр.: 1 назв. — рос. 1561-9184 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5583 625.143:621.92 Исследовано изменение профиля поверхности катания колеса в зависимости от величины его износа. Получены усредненные профили изношенных колес, находящихся в эксплуатации на украинских железных дорогах. Досліджено змінювання профілю поверхні кочення колеса в залежності від величини його зносу. Отримані усереднені профілі зношених коліс, які знаходяться в експлуатації на українських залізницях. Variations in the wheel roll surface profile are studied in accordance with the wear value. The averaged profiles of worn-out wheels which are in operation on the Ukrainian railways are obtained. ru Інститут технічної механіки НАН України і НКА України Типовые формы изношенных профилей колес Типовые формы изношенных профилей колес Article published earlier |
| spellingShingle | Типовые формы изношенных профилей колес Ушкалов, В.Ф. Подъельников, И.В. |
| title | Типовые формы изношенных профилей колес |
| title_alt | Типовые формы изношенных профилей колес |
| title_full | Типовые формы изношенных профилей колес |
| title_fullStr | Типовые формы изношенных профилей колес |
| title_full_unstemmed | Типовые формы изношенных профилей колес |
| title_short | Типовые формы изношенных профилей колес |
| title_sort | типовые формы изношенных профилей колес |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5583 |
| work_keys_str_mv | AT uškalovvf tipovyeformyiznošennyhprofileikoles AT podʺelʹnikoviv tipovyeformyiznošennyhprofileikoles |