Transport engineering Transport engineering Транспортное машиностроение 2782-5957 88645 10.30987/2782-5957-2024-9-27-37 Транспортные системы Transport systems Транспортные системы FEATURES OF TESTING COGGED WHEELS OF TRACTION GEARS OF LOCOMOTIVES AND MULTIPLE ROLLING STOCK (REVIEW) ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ТЯГОВЫХ ПЕРЕДАЧ ЛОКОМОТИВОВ И МОТОРВАГОННОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА (ОБЗОР) https://orcid.org/0009-0002-9890-0025 Комаровский Никита Владимирович Komarovsky Nikita Vladimirovich nikgenat67@gmail.com https://orcid.org/0009-0003-9926-9439 Отока Александр Генрикович Otoka Aleksandr Genrikovich otokaa@mail.ru Белорусский государственный университет транспорта Гомель Россия Belarusian State University of Transport Gomel Russian Federation Белорусский государственный университет транспорта Гомель Беларусь Belarusian State University of Transport Gomel Belarus Гомельское вагонное депо РУП «Гомельское отделение Белорусской железной дороги» Гомель Беларусь Gomel Car House Gomel Branch of Belarusian Railway Gomel Belarus 30 09 2024 30 09 2024 2024 9 27 37 19 07 2024 25 07 2024 https://naukaru.ru/en/nauka/article/88645/view

В статье наглядно демонстрируются отдельные испытания зубчатых колес и шестерен тяговых редукторов колесно-моторных блоков локомотивов и моторвагонного подвижного состава на соответствие государственным стандартам. Описывается процедура испытаний и методы контроля на соответствие механическим свойствам, твердости, качеству поверхности, микро- и макроструктуре. Рассматриваются особенности технологии магнитопорошкового и капиллярного методов неразрушающего контроля на предмет выявления трещин в зубчатых колесах и шестернях. Приводятся используемые средства измерений и испытательного оборудования, в том числе и вспомогательные материалы, используемые при дефектоскопии.

The paper clearly shows some tests of cogged wheels and gears of traction gearboxes of locomotive wheel-motor units and multiple rolling stock for compliance with state standards. The test procedure and control methods for compliance with mechanical properties, hardness, surface quality, micro- and macrostructure are described. The features of magnetic powder technology and capillary non-destructive testing methods for detecting cracks in cogged wheels and bearings are considered. The measuring tools and test equipment, including auxiliary materials used in flaw detection, are given.

 зубчатое колесо шестерня передача испытание свойства вязкость твердость контроль микроструктура макроструктура прочность cogged wheel gear transmission testing properties viscosity hardness control microstructure macrostructure strength

Федоров И.В. Метод ускоренной экспериментальной оценки изгибной усталостной прочности зубьев колес и шестерен подвижного состава / И.В. Федоров, В.А. Белгородцев и [др.] // Известия ПГУПС. №4. 2016. С. 553-560. Fedorov IV, Belgorodtsev VA. Method of accelerated experimental evaluation of flexural fatigue strength in wheels and gears of rolling stock. and gears Proceedings of Petersburg Transport University. 2016;4:553-560. Кузнецов В.Ф. Контактные напряжения в зубчатых колесах тягового редуктора колесно-моторного блока электровоза / В.Ф. Кузнецов, С.Г. Шантаренко и [др.] // Известия Транссиба. №3(7). 2011. С. 24-29. Kuznetsov VF, Shantarenko SG. Contact stresses in the gears of the traction gearbox of an electric locomotive wheel-motor block. Izvestia Transsiba. 2011;3(7): 24-29. Морозова Л.В. Исследование причин разрушения зубчатых колес в процессе эксплуатации / Л.В. Морозова, М.Р. Орлов // Авиационные материалы и технологии. №S1. 2015. С. 37-48. Morozova LV, Orlov MR. Study of the causes of gear destruction during operation. Aviation Materials and Technologies. 2015;S1:37-48. ГОСТ 30803-2014 Колеса зубчатые тяговых передач тягового подвижного состава. Москва. 2015. 13 с. GOST 30803-2014 Transmission tooth gears of the traction railway stock. Moscow: Standartinform; 2015. Применение классификаций для поиска новых технических решений : монография / В. И. Воробьев, С. Н. Злобин и [др.]: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева. – Орёл : ОГУ имени И.С. Тургенева, 2022. – 189 с. Vorobyov VI, Zlobin SN. Application of classifications for the search for new technical solutions: monograph. Orel: OSU; 2022. Космодамианский А.С. Методы поиска оптимальных параметров динамической системы тягового привода в процессе выбора вариантов конструкции // А.С. Космодамианский, В.И. Воробьев и [др.] // Известия Транссиба. №2(38). Омск. 2019. С. 90-100. Kosmodamiansky AS, Vorobyov VI. Methods of searching for optimal parameters of a dynamic traction drive system while choosing design options. Izvestia Transsiba. 2019;2(38):90-100. Павленко В.А. Разработка математической модели тягового привода для исследования напряженного состояния кожуха зубчатой передачи / В.А. Павленко, Е.К. Рыбников // Инновации и инвестиции. №2.2019. С.170 -174. Pavlenko VA, Rybnikov EK. Development of pulling drive computer model for stress state analysis of gear casing. Innovation and Investment. 2019;2:170-174. Веселовский А.А. Исследование износостойкости чугунных зубчатых колес с термодиффузионными карбидными покрытиями // Вестник УГСА, №3(51). 2020. – С. 28 – 32. doi: 10.18286/1816-4501-2020-3-28-32. Veselovsky AA. Research of wear resistance of iron gear wheels with diffuse carbide layer. Vestnik of Ulyanovsk state agricultural academy. 2020;3(51):28 – 32. doi: 10.18286/1816-4501-2020-3-28-32. Antoshchenkov, R., Bogdanovich, S., Halych, I., Cherevatenko, H. Determination of dynamic and traction-energy indicators of all-wheel-drive traction-transport machine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (7 (121)), 2023. P. 40–47. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.270988. Antoshchenkov R, Bogdanovich S, Halych I, Cherevatenko H. Determination of dynamic and traction-energy indicators of all-wheel-drive traction-transport machine. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023;1(7(121)):40–47. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.270988. Z. Wang, R. Wang, D. Crosbee, P. Allen, Y. Ye, W. Zhang Wheel wear analysis of motor and unpowered car of a high-speed train, Wear .2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2019.203136. Wang Z, Wang R, Crosbee D, Allen P, Ye Y, Zhang W. Wheel wear analysis of motor and unpowered car of a high-speed train, Wear; 2019. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2019.203136. T. Zhang, T. Jin et al. Dynamic modeling of a metro vehicle considering the motor-gearbox transmission system under traction conditions / Mech. Sci., №13. 2022. P. 603–617. doi: https://doi.org/10.5194/ms-13-603-2022. Zhang T, Jin T. Dynamic modeling of a metro vehicle considering the motor-gearbox transmission system under traction conditions / Mech. Sci. 2022;13:603–617. doi: https://doi.org/10.5194/ms-13-603-2022. Z. Wang, G. Mei and Q. Xiong et al. Motor car–track spatial coupled dynamics model of a high-speed train with traction transmission systems // Mechanism and Machine Theory, №137, 2019. P. 386-403. Wang Z, Mei G, Xiong Q. Motor car–track spatial coupled dynamics model of a high-speed train with traction transmission systems. Mechanism and Machine Theory. 2019;137:386-403. Z. Zhou, Z. Chen et al. Dynamic performance of locomotive electric drive system under excitation from gear transmission and wheel-rail interaction // Vehicle System Dynamics. P. 1–23. doi: 10.1080/00423114.2021.1876887. Zhou Z, Chen Z. Dynamic performance of locomotive electric drive system under excitation from gear transmission and wheel-rail interaction. Vehicle System Dynamics. 2021;60(4):1–23. doi: 10.1080/00423114.2021.1876887. Сызранцева К.В. Сопоставительная оценка расчетных и экспериментальных данных о напряженно-деформированном состоянии арочных зубьев колес цилиндрических передач / К.В. Сызранцева, Д.С. Колбасин // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. Т. 24, №1. 2021. С. 45–52. doi: 10.22213/2413-1172-2021-1-45-52. Syzrantseva KV, Kolbasin DS. Comparative evaluation of calculated and experimental data on the stress-strain state of cylindrical gearwheel arc teeth. Bulletin of IzhGTU imeni M.T. Kalashnikova. 2021;24(1):45-52. doi: 10.22213/2413-1172-2021-1-45-52. Z. Wang, Y. Cheng et al. Torsion vibration analysis of the gear transmission system of high-speed trains with wheel defects / Proc IMechE Part F: J Rail and Rapid Transit 0(0), 2019. P.1–11. doi: 10.ǀ ǀ77/09544097 ǀǀ 983379I journals.sagepub.com/home/pif. Wang Z, Cheng Y. Torsion vibration analysis of the gear transmission system of high-speed trains with wheel defects. Proc IMechE Part F: J Rail and Rapid Transit 0(0), 2019:0(0):1–11. doi: 10.ǀ ǀ77/09544097 ǀǀ 983379I journals.sagepub.com/home/pif. Сорокина Е.В. Испытания колес зубчатых цилиндрических тяговых передач железнодорожного подвижного состава / Е.В. Сорокина, А.А. Хоменко и [др.] // Проблемы и перспективы развития вагоностроения: сборник науч. Трудов VIII Всероссийской науч.-техн. конференции, Брянск. 2019. С. 173-175. Sorokina EV, Khomenko AA. Tests of wheels of cylindrical traction gears of rolling stock. Proceedings of the VIII All-Russian Scientific and Technical Conference, 2019: Problems and Prospects of Car Building Development. Bryansk; 2019. Ишин Н.Н. Метод проведения ускоренных стендовых испытаний зубчатых приводных механизмов при минимальном количестве испытываемых образцов / Н.Н. Ишин, А.М. Гоман и [др.] // Актуальные вопросы машиноведения, Вып. 9. 2020. С. 234-237. Ishin NN, Homan AM. Method of conducting accelerated bench tests of gear drive mechanisms with a minimum number of tested samples. Actual Issues of Machine Science. 2020;9:234-237. ГОСТ 1497-84 Металлы. Методы испытаний на растяжение, Москва. 2008. 22 с. GOST 1497-84 Metals. Methods of tension test. Moscow: Standartinform; 2008. ГОСТ 25.507-85 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении. Методы испытания на усталость при эксплуатационных режимах нагружения. Общие требования.19 с. GOST 25.507-85 Strength calculations and testing in machine building. Methods of fatigue testing under service loading. General requirements. ГОСТ 33189-2014 Колеса зубчатые тяговых передач тягового подвижного состава. Шкала эталонов макро- и микроструктур, Москва. 2019. 24 с. GOST 33189-2014 Transmission tooth gears of the traction main railway stock. Scale of macro- and microstructure standards. Moscow: Standartinform; 2019. ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86). Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу, Москва. 8 с GOST 9013-59 (ISO 6508-86). Metals. Method of measuring Rockwell hardness. Moscow; 2001. Марочник сталей и сплавов / А.С. Зубченко и [др.]: 2-е издание доп. и испр. – М.: Машиностроение, 2003. 784 с. Zubchenko AS. Guide of steels and alloys. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie; 2003. ГОСТ 2999-75 (СТ СЭВ 470-77). Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу. Москва. 30 с. GOST 2999-75 (ST SEV 470-77). Metals and alloys. Vickers hardness treat by diamond pyramid. Moscow; 1986. Отока А.Г., Шлапак П.С. Опыт использования магнитопорошкового и капиллярного методов контроля при обнаружении дефектов в объектах контролятнефтяной промышленности // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. №8(2). 2023. С. 149-156. https://doi.org/10.51890/2587-7399-2023-8-2-149-156. Otoka AG, Shlapak PS. Experience of using magnetic powder and capillary methods of nondestructive testing in detecting defects of control objects in the oil industry [Internet]. PRONEFT. Professionally about Oil. 2023;8(2):149-156. Available from: https://doi.org/10.51890/2587-7399-2023-8-2-149-156 .