аспирант
Иркутск, Иркутская область, Россия
сотрудник
Иркутск, Иркутская область, Россия
аспирант
Иркутск, Иркутская область, Россия
сотрудник
Иркутск, Иркутская область, Россия
УДК 629.423 Электроподвижной состав
ББК 392 Железнодорожный транспорт
Цель исследования: определить физические и эксплуатационные механизмы образования дефектов на поверхности катания колесных пар железнодорожного подвижного состава, а также выявить влияние термических и механических факторов, возникающих при торможении, на формирование данных дефектов. Задача, решению которой посвящена статья: теоретическое исследование механизма и причин образования дефектов на поверхности катания колесных пар. Методы исследования: анализ статистики отказов тормозного оборудования по данным компании ОАО «РЖД»; теоретический анализ термических и механических процессов, возникающих при торможении в системе «колодка-колесо-рельс», включая фазовые превращения в приповерхностных слоях стали колеса. Новизна работы: Выявлена роль мартенситных превращений в приповерхностных слоях колеса, возникающих при быстрых циклах нагрева и охлаждения, как ключевого механизма образования микротрещин и дефектов. Результаты исследования: разработано теоретическое обоснование механизма образования дефектов, включающее фазовые и диффузионные процессы в зоне контакта колеса и колодки. Выводы: на основе оценки условий безъюзового торможения и надежности тормозного оборудования выявлено, что дефекты поверхности катания колесных пар такие как ползун и выщербина не во всех случаях возникают в процессе торможения поезда; заклинивание колесной пары может происходить в результате возникновения межмолекулярных диффузионных связей после остановки поезда с разогретыми колодками, что после трогания поезда с места приводит к юзу колесной пары; при интенсивном торможении в приповерхностных слоях колесной стали происходит фазовое превращение с образованием аустенита, таким образом размягчённый вследствие термического воздействия металл может частично прилипать и осаждаться обратно на поверхность катания, образуя навар.
колесная пара, поверхность, тормозная система, ползун, выщерблина, навар
1. Федорова В.И, Зимакова М.В. Гришаев А.Н. причины возникновения дефектов колес с классификацией данных дефектов по ответственности участников перевозочного процесса за их возникновение / Из материалов XV Международной научно-технической конференции «Подвижной состав XXI века (идеи, требования, проекты)». Санкт-Петербург, 13-16 июля 2021 г. СПб. : ФГБОУ ВО ПГУПС, 2021. с. 122-128.
2. Рогозин А. Ф. Анализ отцепок грузовых вагонов на сети железных дорог по итогам работы вагонного хозяйства за 2024 год [Электронный ресурс] / А. Ф. Рогозин. Объединение Производителей Железнодорожной Техники, 2024. Режим доступа: https://goo.su/ricnkd (дата обращения: 30.04.2025).
3. Карпычев, В. А. Разработка метода системного анализа автотормоза грузового подвижного состава: дис. … д-ра техн. наук: спец. 05.22.07 / В. А. Карпычев; Моск. гос. ун-т путей сообщения. М., 2000. –316 л.
4. Общее руководство по ремонту тормозного оборудования вагонов 732-ЦВ-ЦЛ / Утв. МПС СССР. М.: Транспорт, 1984. 128 с. – Режим доступа: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293738/4293738248.htm (дата обращения: 20.05.2025)
5. Корсун А. А. Улучшение тормозных характеристик пассажирского подвижного состава железных дорог: дис. … канд. техн. наук: 2.9.3 / Корсун Антон Александрович; Иркутский гос. ун-т путей сообщения. Иркутск, 2025. 157 с.
6. Крылов В. И., Крылов В. В. Автоматические тормоза подвижного состава: учебник / В. И. Крылов, В. В. Крылов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1983. 360 с.
7. Правила тяговых расчетов для поездной работы. – Утв. заместителем министра путей сообщения Ф. И. Шулешко 15 августа 1980 г.
8. Повышение эффективности работы тормозной системы пассажирских поездов / П. Ю. Иванов, А. И. Романовский, А. А. Хамнаева [и др.] // Транспорт: наука, техника, управление. 2020. № 3. С. 39-43. – DOI:https://doi.org/10.36535/0236-1914-2020-03-6.
9. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава. – Утв. приказом Министерства транспорта Российской Федерации от 3 июня 2014 г. № 151.
10. Петров, С. Ю. Закономерности протекания процессов при работе трибосистемы колодка-колесо-рельс и пути повышения её долговечности: дис. … д-ра техн. наук / С. Ю. Петров; Моск. гос. ун-т путей сообщения. М., 2002. 350 л.
11. Саврухин, А. В. Тепловые и деформационные процессы в ЦКК при длительном торможении / А. В. Саврухин, Р. А. Ефимов, А. Н. Неклюдов // Мир транспорта. 2015. Т. 13, № 2(57). С. 44-49. – EDN UHOHTR.
12. Ефимов, Р. А. Оценка тепловых нагружений цельнокатаного колеса вагона при торможении: дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Р. А. Ефимов. 2017. 196 с. – EDN TMBGJP.
13. Study of the influence of the brake shoe temperature and wheel tread on braking effectiveness / P. Ivanov, A. Khudonogov, E. Dulskiy [et al.] // Journal of Physics: Conference Series, Voronezh, 10-13 декабря 2019 года. Voronezh, 2020. P. 012086. – DOIhttps://doi.org/10.1088/1742-6596/1614/1/012086. – EDN OHFFAP.
14. Исследование температуры тормозных колодок с разной степенью износа в процессе фрикционного торможения / П. Ю. Иванов, А. М. Худоногов, Е. Ю. Дульский [и др.] // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2020. № 3(47). С. 27-34. – DOIhttps://doi.org/10.20291/2079-0392-2020-3-27-34. – EDN LBPVTF.
15. Саврухин, А. В. Моделирование кинетики состояния колеса / А. В. Саврухин, А. Н. Неклюдов, Р. А. Ефимов // Мир транспорта. 2012. Т. 10, № 5(43). С. 42-47. — EDN PFFLAN.
16. Основы материаловедения (металлообработка): учебник для студентов учреждений среднего проф. образования / В. Н. Заплатин, Ю. И. Сапожников, А. В. Дубов [и др.]; под ред. В. Н. Заплатина. 8-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2017. 272 с. – ISBN 978-5-4468-4122-6.
