ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ
DOI: https://doi.org/10.15407/itm2025.04.120 One of the most important problems in the current development of the Ukrainian railway transport is to speed up the integration of Ukraine into the European railway service. For cars to operate on the Ukrainian and West-European railways, it is necessary...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
текст 3
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://journal-itm.dp.ua/ojs/index.php/ITM_j1/article/view/160 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Mechanics |
Institution
Technical Mechanics| _version_ | 1856543614244487168 |
|---|---|
| author | MOKRII, T. F. LAPINA, L. H. PASICHNYK, S. S. |
| author_facet | MOKRII, T. F. LAPINA, L. H. PASICHNYK, S. S. |
| author_sort | MOKRII, T. F. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-23T21:59:04Z |
| description | DOI: https://doi.org/10.15407/itm2025.04.120
One of the most important problems in the current development of the Ukrainian railway transport is to speed up the integration of Ukraine into the European railway service. For cars to operate on the Ukrainian and West-European railways, it is necessary to use gauge-changeable wheelsets, which can automatically change from one gauge to another, and provide wheel-rail contact pair compatibility on the railways of both standards: with R65 rails of cant 1/20 in Ukraine and UIC rails of cant 1/40 in West Europe.
To solve this problem, the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine developed wheel profiles for passenger and freight cars: ITM-73EP and ITM-73EC, respectively.
The goal of this work was to study the possibility of using one of these profiles as a common wheel profile for passenger and freight cars with prospective trucks to be operated both on the Ukrainian and on the European railways.
The study was concerned with passenger cars with 68-7041 trucks and freight cars with 18-7020 (an axle load of 23.5 tf) and 18-9817 (an axle load of 25 tf) trucks. The use of wheels with both profiles was compared in terms of car dynamic stability at service speeds on tangents of the Ukrainian and European railways and wheel-track interaction indices in curves (with account for different degrees of rail side wear). The results of the calculations made it possible to identify the profile expedient to be used as a common one for passenger and freight cars. According to predictive estimates, the use of wheels with this profile will speed up passing between tracks with different gauges and provide a high ride quality and improved indices of wheel-track interaction on both railways.
REFERENCES
1. Gauge-changeable wheelsets. URL: https://www.railway.supply/uk/rozsuvni-zaliznichni-kolisni-pari/ (Last accessed on October 10, 2025). (in Ukrainian).
2. Ukrainian National Railway Administration together with Spain will make cars automatically adjustable to the track gauge. URL: https://censor.net/n3498056. (In Ukrainian).
3. Domin P. Yu., Domin Yu. V., Cherniak H. Yu., Mostovych A. V. Scientific and Technical Foundations of the Development of "East-West"-Type Railway Vehicles. Kyiv: Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, 2024. 380 pp. (in Ukrainian).
4. Pikh B. P., Korzhenevych I. P., Kurgan M. B. Use of railway vehicles with gauge-changeable wheelsets in the Kyiv-Lviv-Mostyska II route. Bulletin of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport. 2004. Iss. 3. Pp. 82-89. (in Ukrainian). https://doi.org/10.15802/stp2004/20907
5. Kurgan N., Voznaia E. Interoperability increase in the Austria - Slovakia - Ukraine - Russia international railway service. Ukrainski Zaliznytsi. 2014. No. 12 (18). Pp. 24-33. (in Russian).
6. Kalivoda, J., Neduzha, L. Running dynamics of rail vehicles. Energies. 2022. V. 15. 5843.https://doi.org/10.3390/en15165843
7. Mokrii T. F., Malysheva I. Yu., Lapina L. G., Bezrukavyi N. V. Passenger car wheel profile for the operation on the Ukrainian and European railways. Teh. Meh. 2022. No. 4. Pp. 111-120. (In Ukrainian). https://doi.org/10.15407/itm2022.04.111
8. Mokrii T. F., Malysheva I. Yu., Pasichyk S. S. Wheel profile of a freight car with prospective trucks for the combined operation on the Ukrainian and European railways. Teh. Meh. 2023. No. 4. Pp. 90-103. (In Ukrainian). https://doi.org/10.15407/itm2023.04.090
9. Ushkalov V. F., Mokriy T. F., Malysheva I. Yu. Mathematical model of interactions between railway and track considering distributions of contact forces throughout contact spots. Teh. Meh. 2015. No. 2. Pp. 79-89. (in Russian).
10. Model 68-7041 two-axle air-suspension truck. URL: https://www.kvsz.com/index.php/ua/produktsiya/pasazhirske-vagonobuduvannya/khodovi-chastini/item/1932-dvovisnyi-vizok-modeli-68-7041-z-pnevmopidvishuvanniam/ (Last accessed on October 20, 2025). (In Ukrainian).
11. Model 18-7020 type 2 two-axle truck. URL: https://www.kvsz.com/index.php/ua/produktsiya/vantazhne-vagonobuduvannya/vizki-vantazhnogo-vagonobuduvannya/item/1974-vizok-dvovisnyi-model-18-7020-typ-2 (Last accessed on October 11, 2025). (In Ukrainian).
12. 18-9817 TECHPROJECT GROUP two-axle truck, URL: https://tpgroup27.wixsite.com>tp-group (Last accessed on September 1, 2024). (In Ukrainian).
13. Olofsson U., Telliskivi T. Wear, plastic deformation and friction of two rail steels - a full-scale test and a laboratory study. Wear. 2003. No. 254 (1-2). Рp. 80-93. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(02)00291-0
14. Podyelnikov I. V. Determination of typical shapes of worn rail heads in curves. Teh. Meh. 2009. No. 3. Pp. 39-43. (in Russian).
15. Ukrainian State Standard GOST 10791:2016 (GOST 10791-2011, IDT). Solid-Rolled Wheels. Specifications. Effective as of September 1, 2016. Kyiv: UkrNDNTs, 2016. 53 pp. (in Ukrainian).
16. Esveld C. Modern Railway Track. Second Edition. MRT-Productions, 2001. 654 pp.
|
| first_indexed | 2025-12-17T12:05:41Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.journal-itm.dp.ua:article-160 |
| institution | Technical Mechanics |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:06:01Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | текст 3 |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.journal-itm.dp.ua:article-1602025-12-23T21:59:04Z COMMON WHEEL PROFILE FOR PASSENGER AND FREIGHT CARS TO BE OPERATED BOTH ON THE UKRAINIAN AND ON THE WEST-EUROPEAN RAILWAYS ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ MOKRII, T. F. LAPINA, L. H. PASICHNYK, S. S. passenger and freight cars, wheel profiles, dynamic stability, wheel and rail wear. пасажирські та вантажні вагони, профілі ободів коліс, стійкість руху, знос коліс і рейок. DOI: https://doi.org/10.15407/itm2025.04.120 One of the most important problems in the current development of the Ukrainian railway transport is to speed up the integration of Ukraine into the European railway service. For cars to operate on the Ukrainian and West-European railways, it is necessary to use gauge-changeable wheelsets, which can automatically change from one gauge to another, and provide wheel-rail contact pair compatibility on the railways of both standards: with R65 rails of cant 1/20 in Ukraine and UIC rails of cant 1/40 in West Europe. To solve this problem, the Institute of Technical Mechanics of the National Academy of Sciences of Ukraine and the State Space Agency of Ukraine developed wheel profiles for passenger and freight cars: ITM-73EP and ITM-73EC, respectively. The goal of this work was to study the possibility of using one of these profiles as a common wheel profile for passenger and freight cars with prospective trucks to be operated both on the Ukrainian and on the European railways. The study was concerned with passenger cars with 68-7041 trucks and freight cars with 18-7020 (an axle load of 23.5 tf) and 18-9817 (an axle load of 25 tf) trucks. The use of wheels with both profiles was compared in terms of car dynamic stability at service speeds on tangents of the Ukrainian and European railways and wheel-track interaction indices in curves (with account for different degrees of rail side wear). The results of the calculations made it possible to identify the profile expedient to be used as a common one for passenger and freight cars. According to predictive estimates, the use of wheels with this profile will speed up passing between tracks with different gauges and provide a high ride quality and improved indices of wheel-track interaction on both railways. REFERENCES 1. Gauge-changeable wheelsets. URL: https://www.railway.supply/uk/rozsuvni-zaliznichni-kolisni-pari/ (Last accessed on October 10, 2025). (in Ukrainian). 2. Ukrainian National Railway Administration together with Spain will make cars automatically adjustable to the track gauge. URL: https://censor.net/n3498056. (In Ukrainian). 3. Domin P. Yu., Domin Yu. V., Cherniak H. Yu., Mostovych A. V. Scientific and Technical Foundations of the Development of "East-West"-Type Railway Vehicles. Kyiv: Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, 2024. 380 pp. (in Ukrainian). 4. Pikh B. P., Korzhenevych I. P., Kurgan M. B. Use of railway vehicles with gauge-changeable wheelsets in the Kyiv-Lviv-Mostyska II route. Bulletin of the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport. 2004. Iss. 3. Pp. 82-89. (in Ukrainian). https://doi.org/10.15802/stp2004/20907 5. Kurgan N., Voznaia E. Interoperability increase in the Austria - Slovakia - Ukraine - Russia international railway service. Ukrainski Zaliznytsi. 2014. No. 12 (18). Pp. 24-33. (in Russian). 6. Kalivoda, J., Neduzha, L. Running dynamics of rail vehicles. Energies. 2022. V. 15. 5843.https://doi.org/10.3390/en15165843 7. Mokrii T. F., Malysheva I. Yu., Lapina L. G., Bezrukavyi N. V. Passenger car wheel profile for the operation on the Ukrainian and European railways. Teh. Meh. 2022. No. 4. Pp. 111-120. (In Ukrainian). https://doi.org/10.15407/itm2022.04.111 8. Mokrii T. F., Malysheva I. Yu., Pasichyk S. S. Wheel profile of a freight car with prospective trucks for the combined operation on the Ukrainian and European railways. Teh. Meh. 2023. No. 4. Pp. 90-103. (In Ukrainian). https://doi.org/10.15407/itm2023.04.090 9. Ushkalov V. F., Mokriy T. F., Malysheva I. Yu. Mathematical model of interactions between railway and track considering distributions of contact forces throughout contact spots. Teh. Meh. 2015. No. 2. Pp. 79-89. (in Russian). 10. Model 68-7041 two-axle air-suspension truck. URL: https://www.kvsz.com/index.php/ua/produktsiya/pasazhirske-vagonobuduvannya/khodovi-chastini/item/1932-dvovisnyi-vizok-modeli-68-7041-z-pnevmopidvishuvanniam/ (Last accessed on October 20, 2025). (In Ukrainian). 11. Model 18-7020 type 2 two-axle truck. URL: https://www.kvsz.com/index.php/ua/produktsiya/vantazhne-vagonobuduvannya/vizki-vantazhnogo-vagonobuduvannya/item/1974-vizok-dvovisnyi-model-18-7020-typ-2 (Last accessed on October 11, 2025). (In Ukrainian). 12. 18-9817 TECHPROJECT GROUP two-axle truck, URL: https://tpgroup27.wixsite.com>tp-group (Last accessed on September 1, 2024). (In Ukrainian). 13. Olofsson U., Telliskivi T. Wear, plastic deformation and friction of two rail steels - a full-scale test and a laboratory study. Wear. 2003. No. 254 (1-2). Рp. 80-93. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(02)00291-0 14. Podyelnikov I. V. Determination of typical shapes of worn rail heads in curves. Teh. Meh. 2009. No. 3. Pp. 39-43. (in Russian). 15. Ukrainian State Standard GOST 10791:2016 (GOST 10791-2011, IDT). Solid-Rolled Wheels. Specifications. Effective as of September 1, 2016. Kyiv: UkrNDNTs, 2016. 53 pp. (in Ukrainian). 16. Esveld C. Modern Railway Track. Second Edition. MRT-Productions, 2001. 654 pp. DOI: https://doi.org/10.15407/itm2025.04.120 Однією з найактуальніших задач сучасного розвитку залізничного транспорту України є прискорення інтеграції України в європейські залізничні перевезення. Для забезпечення можливості експлуатації вагонів на залізницях України і Західної Європи без заміни візків разом із застосуванням розсувних колісних пар для автоматичної зміни відстані між колесами необхідно також забезпечити сумісність контактної пари "колесо–рейка" на коліях залізниць обох стандартів: з рейками Р65 з підхилом 1/20 в Україні; з рейками UIC60 з підхилом 1/40 в країнах Західної Європи. Для вирішення цієї проблеми в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України (ІТМ НАНУ і ДКАУ) було розроблено профілі поверхні кочення коліс для використання у пасажирських вагонах – ІТМ-73ЕР, у вантажних вагонах – ІТМ-73ЕС. Мета даної роботи полягала у визначенні можливості використання одного з цих профілів як єдиного профілю коліс пасажирських і вантажних вагонів з перспективними візками, призначених для експлуатації на українських і європейських залізницях. Об’єктом дослідження були пасажирські вагони з візками 68-7041 та вантажні вагони з візками 18‑7020 (з осьовим навантаженням 23,5 тс) і 18-9817 (з осьовим навантаженням 25 тс). Виконано порівняння застосування коліс з обома профілями ободів з огляду на стійкість ходу вагонів при експлуатаційних швидкостях руху на прямолінійних ділянках українських і європейських залізниць, а також на показники їхньої взаємодії з коліями в криволінійних ділянках (з урахуванням різного ступеня бічного зносу рейок). На підставі результатів розрахунків визначено профіль ободів коліс, який доцільно використовувати як єдиний для коліс пасажирських і вантажних вагонів. За прогнозними оцінками використання коліс з цим профілем дозволить пришвидшити перехід поїздів на колію з іншими параметрами та забезпечити високі показники динамічних якостей екіпажів і поліпшені показники їхньої взаємодії з коліями обох залізниць. ПОСИЛАННЯ 1. Розсувні колісні пари. https://www.railway.supply/uk/rozsuvni-zaliznichni-kolisni-pari/(дата звернення 10.10.2025). 2. "Укрзалізниця" спільно з іспанцями виготовлятимуть вагони, які автоматично підлаштовуються під ширину колії. URL: https://censor.net/n3498056 (дата звернення 11.10.2025). 3. Дьомін Р. Ю., Дьомін Ю. В., Черняк Г. Ю., Мостович А. В. Науково-технічні основи створення залізничного рухомого складу типу «Схід-Захід»: монографія. Київ : вид-во СНУ ім. В. Даля, 2024. 380 с. https://doi.org/10.33216/MonographSNU(978-617-8011-80-2)-2024-380 4. Піх Б. П., Корженевич І. П., Курган М. Б. Використання рухомого складу з розсувними колісними парами на напрямку Київ–Львів–Мостиська II. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна. 2004. Вип. 3. С. 82–89. https://doi.org/10.15802/stp2004/20907 5. Курган Н., Возная Е. Повышение интероперабельности в международном железнодорожном сообщении Австрия – Словакия – Украина – Россия. Українські залізниці. 2014. № 12 (18). С. 24–33. 6. Kalivoda J., Neduzha L. Running Dynamics of Rail Vehicles. Energies. 2022. 15. 5843. https://doi.org/10.3390/en15165843 7. Мокрій Т. Ф., Малишева І. Ю., Лапіна Л. Г., Безрукавий Н. В. Профіль ободу коліс пасажирського вагона для умов спільної експлуатації на українських і європейських залізницях. Технічна механіка. 2022. № 4. С. 111–120. https://doi.org/10.15407/itm2022.04.111 8. Мокрій Т. Ф., Малишева І. Ю., Пасічник С. С. Профіль обода коліс вантажного вагона з перспективними візками для умов спільної експлуатації на українських і європейських залізницях. Технічна механіка. 2023. № 4. С. 90–103. https://doi.org/10.15407/itm2023.04.090 9. Ушкалов В. Ф., Мокрий Т. Ф., Малышева И. Ю. Математическая модель взаимодействия железнодорожного экипажа и пути с учетом распределения контактных сил по пятнам контакта. Техническая механика. 2015. № 2. С. 79–89. 10. Двовісний візок моделі 68-7041 з пневмопідвішуванням. URL:https://www.kvsz.com/index.php/ua/produktsiya/pasazhirske-vagonobuduvannya/khodovi-chastini/item/1932-dvovisnyi-vizok-modeli-68-7041-z-pnevmopidvishuvanniam/ (дата звернення 20.10.2025). 11. Візок двовісний модель 18-7020 тип 2. URL: https://www.kvsz.com/index.php/ua/produktsiya/vantazhne-vagonobuduvannya/vizki-vantazhnogo-vagonobuduvannya/item/1974-vizok-dvovisnyi-model-18-7020-typ-2 (дата звернення 11.10.2025). 12. 18-9817 Візок двовісний TECHPROJECT GROUP/ URL: https://tpgroup27.wixsite.com>tp-group (дата звернення 1.09.2024). 13. Olofsson U., Telliskivi T. Wear, plastic deformation and friction of two rail steels – a full-scale test and a laboratory study. Wear. 2003. № 254 (1-2). Р. 80–93. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(02)00291-0 14. Подъельников И. В. Определение типовых форм изношенных профилей головок рельсов на криволинейных участках пути. Техническая механика. 2009. № 3. С. 39–43. 15. ДСТУ ГОСТ 10791:2016 (ГОСТ 10791-2011, IDT). Колеса суцільнокатані. Технічні умови. Чинний від 01-09-2016. Київ: ДП «УкрНДНЦ», 2016. 53 с. 16. Esveld C. Modern Railway Track. Second Edition. MRT-Productions. 2001. 654 p. текст 3 2025-12-11 Article Article application/pdf https://journal-itm.dp.ua/ojs/index.php/ITM_j1/article/view/160 Technical Mechanics; No. 4 (2025): Technical Mechanics; 120-130 Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины; № 4 (2025): Technical Mechanics; 120-130 ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА; № 4 (2025): ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА; 120-130 uk https://journal-itm.dp.ua/ojs/index.php/ITM_j1/article/view/160/68 Copyright (c) 2025 Technical Mechanics |
| spellingShingle | пасажирські та вантажні вагони профілі ободів коліс стійкість руху знос коліс і рейок. MOKRII, T. F. LAPINA, L. H. PASICHNYK, S. S. ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ |
| title | ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ |
| title_alt | COMMON WHEEL PROFILE FOR PASSENGER AND FREIGHT CARS TO BE OPERATED BOTH ON THE UKRAINIAN AND ON THE WEST-EUROPEAN RAILWAYS |
| title_full | ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ |
| title_fullStr | ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ |
| title_full_unstemmed | ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ |
| title_short | ЄДИНИЙ ПРОФІЛЬ ОБОДІВ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКИХ І ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ ДЛЯ СПІЛЬНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ НА ЗАЛІЗНИЦЯХ УКРАЇНИ І ЗАХІДНОЇ ЄВРОПИ |
| title_sort | єдиний профіль ободів коліс пасажирських і вантажних вагонів для спільної експлуатації на залізницях україни і західної європи |
| topic | пасажирські та вантажні вагони профілі ободів коліс стійкість руху знос коліс і рейок. |
| topic_facet | passenger and freight cars wheel profiles dynamic stability wheel and rail wear. пасажирські та вантажні вагони профілі ободів коліс стійкість руху знос коліс і рейок. |
| url | https://journal-itm.dp.ua/ojs/index.php/ITM_j1/article/view/160 |
| work_keys_str_mv | AT mokriitf commonwheelprofileforpassengerandfreightcarstobeoperatedbothontheukrainianandonthewesteuropeanrailways AT lapinalh commonwheelprofileforpassengerandfreightcarstobeoperatedbothontheukrainianandonthewesteuropeanrailways AT pasichnykss commonwheelprofileforpassengerandfreightcarstobeoperatedbothontheukrainianandonthewesteuropeanrailways AT mokriitf êdinijprofílʹobodívkolíspasažirsʹkihívantažnihvagonívdlâspílʹnoíekspluatacíínazalíznicâhukraíniízahídnoíêvropi AT lapinalh êdinijprofílʹobodívkolíspasažirsʹkihívantažnihvagonívdlâspílʹnoíekspluatacíínazalíznicâhukraíniízahídnoíêvropi AT pasichnykss êdinijprofílʹobodívkolíspasažirsʹkihívantažnihvagonívdlâspílʹnoíekspluatacíínazalíznicâhukraíniízahídnoíêvropi |