ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.7

Технічна механіка, 2023, 2, 84 - 90

ВЗАЄМОДІЯ З РЕЙКАМИ КОЛІС ПАСАЖИРСЬКОГО ВАГОНА З НОВИМ ПРОФІЛЕМ ОБОДУ ІТМ-73ЕР В КРИВОЛІНІЙНИХ ДІЛЯНКАХ КОЛІЇ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2023.02.084

Мокрій Т. Ф., Малишева І. Ю. , Лапіна Л. Г., Пасічник С. С.

Мокрій Т. Ф.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Малишева І. Ю.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Лапіна Л. Г.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Пасічник С. С.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Прискорення інтеграції України в європейські залізничні перевезення є однією з важливих задач сучасного розвитку залізничного транспорту України. Зараз найефективнішим способом подолання кордонів між країнами з різною шириною колії є застосування розсувних колісних пар. Для умов безперервного руху потягів на українських (ширина колії 1520 мм) та європейських (ширина колії 1435 мм) залізницях поряд із застосуванням засобів для автоматичної зміни відстані між колесами необхідно також забезпечити сумісність контактної пари "колесо–рейка" на коліях обох залізниць: рейки Р65 з підхилом 1/20 – в Україні; рейки UIC60 з підхилом 1/40 – в Європі.
      На підставі виконаних досліджень в Інституті технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України запропоновано новий зносостійкий профіль ободу залізничного колеса ІТМ-73EP, використання якого в пасажирських вагонах за прогнозними даними забезпечуватиме стійкість ходу і високі динамічні якості у всьому діапазоні експлуатаційних швидкостей руху екіпажів по українських і європейських залізницях і прийнятні показники їх взаємодії з незношеними рейками цих залізниць. Відомо, що в процесі експлуатації форми профілів поверхонь контакту коліс і рейок змінюються внаслідок їх зносу і особливо інтенсивно в криволінійних ділянках колії. Оскільки на українській і європейській залізницях використовуються переважно власні профілі коліс та рейок, то застосування в цих умовах нового профілю коліс може призвести до погіршення процесів взаємодії пари «колесо–рейка», підвищення гребеневого зносу коліс та погіршення їх ресурсних показників.
      Мета даної роботи полягає в дослідженнях впливу зміни форми головок рейок в криволінійних ділянках колії українських і європейських залізниць в процесі експлуатації на показники взаємодії з колією пасажирського вагона, обладнаного колесами із профілем ободу ІТМ-73ЕР.
      Виконано прогнозування форм профілю головок зовнішніх рейок в кругових кривих українських і європейських залізниць з однаковим бічним зносом гребенів від 0 до 8 мм з кроком 2 мм. Розрахунки проводилися для двох ділянок кругових кривих радіусу 300 м з рейками UIC60 з підхилом 1/40 (Європа) та Р65 з підхилом 1/20 (Україна). З метою прискорення прогнозування вважалося, що по ділянках кривих організовано рух чотиривісних вантажних вагонів, навантажених до повної вантажопідйомності, оскільки при такому режимі експлуатації відбувається найбільше зношування рейок. Розрахунки виконувались у припущенні, що колеса екіпажів незношені та обточені за профілями S1002 (для європейських залізниць) та стандартним по ДСТУ ГОСТ 10791:2016 (для українських залізниць).
      З використанням отриманих форм профілів головок рейок Р65 і UIC60 з різним ступенем зносу виконано аналіз їх впливу на напружено-деформований стан пари «колесо–рейка» і динамічні показники взаємодії з колією пасажирських вагонів з досліджуваними профілями коліс при їх русі в кругових кривих радіуса 300 м. Показано, що при використанні нового профілю коліс ІТМ-73EP в пасажирських вагонах будуть забезпечуватися покращені показники їхньої взаємодії з колією, у тому числі зі зношеними рейками, в умовах експлуатації як на українських залізницях, так і при спільній експлуатації екіпажів на українських і європейських залізницях.
     

швидкісні рейкові засоби, профілі ободів коліс, напружено-деформований стан, процеси взаємодії, знос коліс і рейок

1. Колесная пара с раздвижными на оси колесами. URL: https://www.railway.supply/razdvizhnye-zheleznodorozhnye-kolesnye-pary/ (дата звернення 29.03.2023).

2. 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.

3. Курган Н., Возная Е. Повышение интероперабельности в международном железнодорожном сообщении Австрия – Словакия – Украина – Россия. Українські залізниці. 2014. № 12 (18). С. 24–33.

4. 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

5. ДСТУ ГОСТ 10791:2016 Колеса суцільнокатані. Технічні умови (ГОСТ 10791-2011, IDT). 2016.

6. Esveld C. Modern Railway Track. Second Edition. MRT-Productions. 2001. 654 p.

7. Ушкалов В. Ф., Лапина Л. Г., Мащенко И. А. Расчетные возмущения для исследования динамики железнодорожных вагонов. Залізничний транспорт України. 2012. №1. С. 38–41.

8. 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.

9. 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

10. Pаlsson B., Nielsen J. Wheel-rail interaction and damage in switches and crossings. Vehicle System Dynamics. 2012. № 50 (1). Р. 43–58. https://doi.org/10.1080/00423114.2011.560673

11. Подъельников И. В. Определение типовых форм изношенных профилей головок рельсов на криволинейных участках пути. Техническая механика. 2009. № 3. С. 39–43.

12. Пасічник С. С., Безрукавий Н. В Дослідження пружно-деформованого стану пари «колесо – рейка» з різними початковими профілями і ступенем їх зносу. Технічна механіка. 2022. № 1. С. 67–76. https://doi.org/10.15407/itm2022.01.067

Copyright (©) 2023 Мокрій Т. Ф., Малишева І. Ю. , Лапіна Л. Г., Пасічник С. С.

Copyright © 2014-2023 Технічна механіка