Transport engineering Transport engineering Транспортное машиностроение 2782-5957 65045 10.30987/2782-5957-2023-6-52-62 Транспортные системы Transport systems Транспортные системы ANALYSIS AND DEVELOPMENT OF CONSTRUCTIVE SOLUTIONS OF CREW PARTS TO IMPROVE OCOMOTIVETRACTION PROPERTIES АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ ЛОКОМОТИВОВ https://orcid.org/0000-0002-1836-0923 Пугачев Александр Анатольевич Pugachev Aleksandr Anatolyevich alexander-pugachev@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Воробьев Владимир Иванович Vorob'ev Vladimir Ivanovich vladimvorobiev@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Измеров Олег Васильевич Izmerov Oleg Vasil'evich izmerov@yandex.ru Николаев Евгений Владимирович Nikolaev Evgeniy Vladimirovich work-omc@yandex.ru Брянский государственный технический университет Bryansk State Technical University Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Российский университет транспорта Москва Россия Russian University of Transport Moscow Russian Federation 30 06 2023 30 06 2023 2023 6 52 62 22 03 2023 03 05 2023 https://naukaru.ru/en/nauka/article/65045/view

Рассмотрен вопрос поиска новых решений для улучшения сцепления колес локомотива с рельсами для повышения их тяговых свойств. В результате проведенного анализа установлена возможность повышения коэффициента сцепления за счет улучшения динамических свойств экипажной части, использования явления автоколебаний колесных пар и воздействия на поверхность контакта колеса и рельса магнитного поля. Для локомотивов с двухосными тележками с диаметром колес 1250 мм предложено использовать тяговый привод с асинхронным тяговым электродвигателем, подвешенным к раме тележки, и осевым редуктором, который позволяет реализовать указанные способы при существующей базе тележек. Для локомотивов с диаметром колес 1050 мм предложены новые конструкции тяговых приводов.

The problem is considered in order to find new solutions to improve the grip of locomotive wheels with rails to increase their traction properties. As a result of the analysis, the possibility is found to increase the traction coefficient by improving the dynamic properties of the carriage part, using the phenomenon of self-oscillation of wheel pairs and the impact of a magnetic field on the contact surface of the wheel and rail. For locomotives with two-axle bogies with a wheel diameter of 1250 mm, it is proposed to use a traction drive with an asynchronous traction motor attached to the bogie frame and an axial gearbox, which allows these methods to be implemented with the existing base of bogies. New traction drive designs are proposed for locomotives with a wheel diameter of 1050 mm.

 тяга сцепление колесо рельс противобуксовочные устройства привод локомотив traction grip wheel rail anti-traction devices drive locomotive

Проблема воспроизводимости результатов натурных экспериментальных исследований трибологических свойств системы "колесо-рельс" в условиях глобализации рынка рельсовых транспортных средств. / О.В.Измеров, А.В.Кошелев, А.Н. Чвала. "Мир транспорта и технологических машин", № 3(34) 2011, июль-сентябрь. Госуниверситет-УНПК. с\С. 28-34. Izmerov OV, Koshelev AV, Chvala AN. The problem of reproducing the results of field experimental studies of tribological properties of the wheel-rail system in the conditions of globalization of the rail vehicle market. Transport and Technological Cars. 2011;3(34): 28-34. Концепция развития энергосберегающих электромеханических систем: монография / А.С. Космодамианский [и др.]; под ред. академика Академии электротехн. наук Рос. Федерации, д-ра техн. наук, проф. А.С. Космодамианского. - Орел: Госуниверситет - УНПК, 2014. - 244 с. Kosmodamiansky AS. The concept of developing energy-saving electromechanical systems: monograph. Orel: Gosuniversitet - UNPK; 2014. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности (утв. Распоряжением ОАО "РЖД" от 22.12.2017 N 2706р). Methods for assessing the impact of rolling stock on the track under the conditions of ensuring reliability. [place unknown]: Russian Railways; 2017. Лонгстон мл., Итами. Исследования явления трения-крипа для локомотива [Текст] / Лонгстон мл., Итами. // Труды Амер. Общ. инж.-мех.: Конструирование и технология машиностроения. 1980, №3, том 102, С. 241-248. Longston Jr, Itami. Studies of the phenomenon of friction-creep for a locomotive. Papers of American Society of Mechanical Engineers: Design and Technology of Mechanical Engineering. 1980;3(102):241-248. Тихомиров, В.П. Моделирование сцепления колеса с рельсом: монография / В.П. Тихомиров, В.И. Воробьев, Д.В. Воробьев, Г.В. Багров, М.И. Борзенков, И.А. Бутрин. Орел: Орел ГТУ, 2007. - 127 с.: ил. Tikhomirov VP, Vorobyov VI, Vorobyov DV, Bagrov GV, Borzenkov MI, Butrin IA. Modeling of wheel-rail coupling: monograph. Orel: Orel GTU; 2007. Ивахин, А.И. Стенд для исследования тяговых свойств в системе колесо-рельс железнодорожных транспортных средств / А.И. Ивахин, В.И. Травиничев, Д.И. Петраков // Тяжелое машиностроение. 2011. №4. С. 2-5. Ivakhin AI, Travinichev VI, Petrakov DI. Stand for the study of traction properties in the wheel-rail system of railway vehicles. Tyazheloe Mashinostroenie. 2011;4:2-5. Оценка тяговых качеств тепловозов с электропередачей с учетом воздействия электрического тока на зоны контакта колес с рельсами: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Д.И.Петраков // Брянск, БГТУ, 2013 - 18 с. Petrakov DI. Evaluation of traction qualities of locomotives with electric transmission taking into account the effect of electric current on the contact zones of wheels with rails [abstract of dissertation]. [Bryansk (RF)]; Bryansk State Technical University; 2013. Исследования по повышению тяговых свойств маневровых тепловозов путем применения электромагнитного увеличения сцепления и более оптимальных схем соединения тяговых электродвигателей / Е.А. Ситников, И.Н. Родионов, В.П. Гриневич // Заключительный отчет по теме «Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по повышению эксплуатационных качеств, надежности и долговечности тепловоза» № И-108-82. Коломна, ВНИКТИ, 1982. - 83 с. Sitnikov EA, Rodionov IN, Grinevich VP. Research on improving the traction properties of shunting locomotives by using electromagnetic coupling increase and more optimal connection schemes of traction motors. Final report on Research and Development to Improve the Performance, Reliability and Durability of the Locomotive. Kolomna: VNIKTI; 1982. Испытание эффективности системы электромагнитного увеличения сцепления на тепловозе ТЭМ2УС-001 / Е.А. Ситников, И.Н. Родионов, В.П. Гриневич // Заключительный отчет по теме «Создание маневрового тепловоза с повышенными на 15-20% тяговыми качествами по сравнению с тепловозом ТЭМ2» № И-74-79, Коломна, ВНИКТИ, 1979. - 142 с. Sitnikov EA, Rodionov IN, Grinevich VP. Testing the efficiency of the electromagnetic coupling increase system on TEM2US-001 locomotive. Final report on Developing a Shunting Locomotive with 15-20% Increased Traction Qualities Compared to TEM2 Locomotive. Kolomna: VNIKTI; 1979. Делюсто Л.Г. Основы прокатки металлов в постоянных магнитных полях / Л.Г. Делюсто - М: Машиностроение, 2005. - 272 с. - Текст : непосредственный. Delusto LG. Fundamentals of rolling metals in permanent magnetic fields. Moscow: Mashinostroenie; 2005. Увеличение сцепления колес локомотива с рельсами воздействием постоянных магнитных полей на зону контакта / А.С. Космодамианский, В.И. Воробьев, В.О. Корчагин // Наука и техника транспорта, №2. 2017. С. 8…15. Kosmodamiansky AS, Vorobyov VI, Korchagin VO. Increasing the coupling of locomotive wheels with rails by the influence of permanent magnetic fields on the contact zone. Science and Technology in Transport. 2017;2:8-15. Улучшение тяговых качеств локомотивов с помощью магнитных усилителей сцепления: монография / Д.Я. Антипин, В.И. Воробьев, О.В. Измеров, В.О. Корчагин, А.С. Космодамианский, А.А. Пугачев. Брянск, БГТУ, 2018- 232 с. - Текст : непосредственный. Antipin DYa, Vorobyov VI, Izmerov OV, Korchagin VO, Kosmodamiansky AS, Pugachev AA. Improving the traction qualities of locomotives using magnetic coupling amplifiers: monograph. Bryansk: BSTU; 2018. Виноградов, А.Н. Эвольвентные арочные передачи. Инновационная технология высо-копроизводительного изготовления / А.Н.Виноградов, А.П.Давыдов, С.И.Липатов, Р.Б. Марголит, И.Г.Панков, А.Н.Паршин // Альманах «Деловая слава России». 2011. №3 (31). С.42-45. Vinogradov AN, Davydov AP, Lipatov SI, Margolit RB, Pankov IG, Parshin AN. Involute arched transmission. Innovative technology of high-performance manufacturing. Delovaya Slava Rossii. 2011;3(31):42-45. Виноградов А.Н., Липатов С.И., Марголит Р.Б. Точность нарезания колёс с арочными зубьями // Технология машиностроения. 2013. № 9. C. 23-27. Vinogradov A.N., Lipatov S.I., Margolit R.B. Precision of cutting wheels with arched teeth // Technology of mechanical engineering. 2013. № 9. C. 23-27. Бочкова Д.Е., Бобков М.Н., Золотова С.А. Обработка круговых зубьев цилиндрических колес с локализованной зоной касания // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 5. Тула, 2020, - С. 344-349. Bochkova DE, Bobkov MN, Zolotova SA. Processing of circular teeth of a pair of cylindrical wheels with localized touch zone. Izvestiya Tula State University. Technical sciences. 2020;5:344-349. Классификация магнитных усилителей сцепления и поиск новых решений тягового привода / А. С. Космодамианский, В. И. Воробьев, О. В. Измеров, А. А. Пугачев, В. О. Корчагин, Е. В. Николаев // Транспорт Урала, № 2 (73), Екатеринбург, УрГУПС, 2022. С. 50-58. Kosmodamiansky AS, Vorobyev VI, Izmerov OV, Pugachev AA, Korchagin VO, Nikolaev EV. Classification of magnetic adhesion boosters and search for new decisions for traction drive. Transport of the Urals. 2022;2(73):50-58. Разработка устройств предотвращения боксования локомотива на основе объектного моделирования технических решений / А.С. Космодамианский, С.И. Баташов, Е.В. Николаев // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. - 2022, № 4 (18). С. 79-86. Kosmodamiansky AS, Batashov SI, Nikolaev EV. Development of locomotive skid prevention devices based on object modeling of technical solutions. Automation and modeling in design and management. 2022;4(18):79-86. Варианты реализации и динамические свойства асинхронного тягового привода локомотивов с дугостаторными электродвигателями / А.И. Ивахин. - Текст: непосредственный // «Тяжелое машиностроение», 2012, № 10. С. 17-21. Ivakhin AI. Implementation options and dynamic properties of asynchronous traction drive of locomotives with arc-type stator electric motors. Tyazheloe Mashinostroenie. 2012;10:17-21.