COMMON WHEEL PROFILE FOR PASSENGER AND FREIGHT CARS TO BE OPERATED BOTH ON THE UKRAINIAN AND ON THE WEST-EUROPEAN RAILWAYS

Т. Ф. МОКРІЙ; Л. Г. ЛАПІНА; С. С. ПАСІЧНИК

Автор(и)

Т. Ф. МОКРІЙ Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України, ул. Лешко-Попеля, 15, 49005, Дніпро, Україна; e-mail: mokriyt@gmail.com
Л. Г. ЛАПІНА Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України, ул. Лешко-Попеля, 15, 49005, Дніпро, Україна
С. С. ПАСІЧНИК Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України, ул. Лешко-Попеля, 15, 49005, Дніпро, Україна

Ключові слова:

пасажирські та вантажні вагони, профілі ободів коліс, стійкість руху, знос коліс і рейок.

Анотація

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.