Залежність величини зносу пари тертя «п’ятник – підп’ятник» від пробігу вантажного вагона
Loading...
Date
2017
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UK: Мета. Дослідження спрямоване на розгляд взаємодії циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник» вантажного вагона. Необхідно теоретично дослідити процес зносу та отримати залежність величини зносу підп’ятника від пробігу вагона з урахуванням силового навантаження, фізико-механічних і триботехнічних властивостей сполучених матеріалів для подальшого моделювання та керування величиною міжремонтного пробігу за критерієм зносу відповідних ресурсовизначальних елементів вантажних вагонів. Методика. Для теоретичних досліджень залежності величини зносу пари тертя «п’ятник – підп’ятник» від пробігу вантажного вагона було використано теорію тертя та зношування твердих тіл. Результати. У роботі розглянуто взаємодію циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник» вантажного вагона у вигляді моделі «вал-втулка». У результаті запропоновані залежності постійного та змінного зносів даної пари тертя для випадків, коли діють сили в поперечному та поздовжньому напрямах. Отримана залежність величини зносу підп’ятника від пробігу вантажного вагона, що враховує силове наван- таження, фізико-механічні та триботехнічні властивості сполучених матеріалів. На її основі, застосовуючи для ремонту нові матеріали з різними властивостями, можна моделювати стан зносу циліндричних повер- хонь пари тертя «п’ятник–підп’ятник», що дозволяє у подальшому керувати величиною міжремонтного пробігу вантажного вагона. Також у роботі, на прикладі піввагона 12-7023, на основі отриманого виразу були побудовані залежності середньої величини зносу підп’ятника для випадків із різними значеннями коефіцієнта використання пробігу та швидкості руху поїзда. При цьому показано, що з підвищенням швидкості руху поїзда до 100 км/год, середня величина зносу підп’ятника піввагона 12-7023 нижче на 25 %, ніж при швидкості 80 км/год. Наукова новизна. У роботі за критерієм зносу розглянуто взаємодію циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник» вантажного вагона та вперше отримано залежність величини зносу підп’ятника від пробігу, що враховує силове навантаження, фізико-механічні та триботехнічні власти- вості сполучених матеріалів. Застосовуючи для ремонту нові матеріали з різними властивостями, на основі отриманої залежності можна проводити моделювання стану зносу циліндричних поверхонь пари тертя «п’ятник – підп’ятник», тобто керувати величиною міжремонтного пробігу вантажного вагона. Практична значимість. Результати роботи дозволяють встановити величину зносу підп’ятника для відповідного експлуатаційного пробігу вантажного вагона.
RU: Цель. В исследовании необходимо рассмотреть взаимодействие цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник» грузового вагона. Предполагается теоретически исследовать процесс износа и получить зависимость величины износа подпятника от пробега вагона с учетом силовой нагрузки, физико- механических и триботехнических свойств взаимодействующих материалов для последующего моделирования и управления величиной межремонтного пробега по критерию износа соответствующих ресурсоопределяющих элементов грузовых вагонов. Методика. Для теоретических исследований зависимости величины износа пары трения «пятник – подпятник» от пробега грузового вагона была использована теория трения и износа твердых тел. Результаты. В работе рассмотрено взаимодействие цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник» грузового вагона в виде модели «вал-втулка». В результате предложены зависимости постоянного и переменного износов данной пары трения для случаев, когда действуют силы в поперечном и продольном направлениях. Полученная зависимость величины износа подпятника от пробега грузового вагона учитывает силовую нагрузку, физико-механические и триботехнические свойства сопряженных материалов. На ее основе, применяя для ремонта новые материалы с различными свойствами, можно моделировать состояние износа цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник», что позволяет в дальнейшем управлять величиной межремонтного пробега грузового вагона. Также в работе на примере полувагона 12-7023, на основе полученного выражения были построены зависимости средней величины износа подпятника для случаев с различными значениями коэффициента использования пробега и скорости движения поезда. При этом показано, что с повышением скорости движения поезда до 100 км/ч, средняя величина износа подпятника полувагона 12-7023 ниже на 25 %, чем при скорости 80 км/ч. Научная новизна. В работе по критерию износа рассмотрено взаимодействие цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник» грузового вагона и впервые получена зависимость величины износа подпятника от пробега, учитывающая силовую нагрузку, физико-механические и триботехнические свойства сопряженных материалов. Применяя для ремонта новые материалы с различными свойствами, на основе полученной зависимости можно проводить моделирование состояния износа цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник», то есть управлять величиной межремонтного пробега грузового вагона. Практическая значимость. Результаты работы позволяют установить величину износа подпятника для соответствующего эксплуатационного пробега грузового вагона.
EN: Purpose. The paper considers the interaction of the cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad» of the freight car and theoretically investigates the wear process. It is also necessary to obtain the wear value dependence of center pad on the mileage, taking into account the power load, the physical-mechanical and tribotechnical properties of the interacting materials for the subsequent modeling and control of the value of overhaul mileage by the wear criterion of the corresponding resource-determining elements of freight cars. Методика. For theoretical studies of the wear value of friction pair «center plate – center pad» on the freight car mileage, the theory of friction and wear of solids was used. Findings. In this paper interaction of cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad» of a freight car in the form of a «shaft-sleeve» model is considered. Dependences of the permanent and variable wear of a given friction pair are proposed for cases in which forces act in the transverse and longitudinal directions. Obtained dependence of the wear value of center pad on the freight car mileage takes into account the power load, physical and mechanical and tribo-technical properties of the conjugated materials. On its basis, using new materials for repair with various properties, one may simulate the wear state of cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad», which will make it possible to control the value of overhaul mileage of freight car. Also (on the example of gondola 12-7023) on the basis of obtained expression there were constructed dependences of the average wear value of center pad for the cases of different values of the mileage use coefficient and the train movement speed. It was shown that with an increase in the train speed to 100 km/h, the average wear value of the gondola 12-7023 center pad is lower by 25% than at the speed of 80 km/h. Originality. In the work on the wear criterion, the interaction of cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad» of a freight car is considered. For the first time it was obtained the dependence of wear value of center pad on the mileage taking into account the power load, physical and mechanical and tribo-technical properties of the conjugated materials. Applying new materials for repair with different properties, based on the obtained dependence one can carry out a simulation of the wear state of cylindrical surfaces of friction pair «center plate – center pad», that is to control the value of between-repair mileage of freight car. Practical value. The results of the work make it possible to establish the wear value of canter pad for the corresponding operating mileage of the freight car.
RU: Цель. В исследовании необходимо рассмотреть взаимодействие цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник» грузового вагона. Предполагается теоретически исследовать процесс износа и получить зависимость величины износа подпятника от пробега вагона с учетом силовой нагрузки, физико- механических и триботехнических свойств взаимодействующих материалов для последующего моделирования и управления величиной межремонтного пробега по критерию износа соответствующих ресурсоопределяющих элементов грузовых вагонов. Методика. Для теоретических исследований зависимости величины износа пары трения «пятник – подпятник» от пробега грузового вагона была использована теория трения и износа твердых тел. Результаты. В работе рассмотрено взаимодействие цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник» грузового вагона в виде модели «вал-втулка». В результате предложены зависимости постоянного и переменного износов данной пары трения для случаев, когда действуют силы в поперечном и продольном направлениях. Полученная зависимость величины износа подпятника от пробега грузового вагона учитывает силовую нагрузку, физико-механические и триботехнические свойства сопряженных материалов. На ее основе, применяя для ремонта новые материалы с различными свойствами, можно моделировать состояние износа цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник», что позволяет в дальнейшем управлять величиной межремонтного пробега грузового вагона. Также в работе на примере полувагона 12-7023, на основе полученного выражения были построены зависимости средней величины износа подпятника для случаев с различными значениями коэффициента использования пробега и скорости движения поезда. При этом показано, что с повышением скорости движения поезда до 100 км/ч, средняя величина износа подпятника полувагона 12-7023 ниже на 25 %, чем при скорости 80 км/ч. Научная новизна. В работе по критерию износа рассмотрено взаимодействие цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник» грузового вагона и впервые получена зависимость величины износа подпятника от пробега, учитывающая силовую нагрузку, физико-механические и триботехнические свойства сопряженных материалов. Применяя для ремонта новые материалы с различными свойствами, на основе полученной зависимости можно проводить моделирование состояния износа цилиндрических поверхностей пары трения «пятник – подпятник», то есть управлять величиной межремонтного пробега грузового вагона. Практическая значимость. Результаты работы позволяют установить величину износа подпятника для соответствующего эксплуатационного пробега грузового вагона.
EN: Purpose. The paper considers the interaction of the cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad» of the freight car and theoretically investigates the wear process. It is also necessary to obtain the wear value dependence of center pad on the mileage, taking into account the power load, the physical-mechanical and tribotechnical properties of the interacting materials for the subsequent modeling and control of the value of overhaul mileage by the wear criterion of the corresponding resource-determining elements of freight cars. Методика. For theoretical studies of the wear value of friction pair «center plate – center pad» on the freight car mileage, the theory of friction and wear of solids was used. Findings. In this paper interaction of cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad» of a freight car in the form of a «shaft-sleeve» model is considered. Dependences of the permanent and variable wear of a given friction pair are proposed for cases in which forces act in the transverse and longitudinal directions. Obtained dependence of the wear value of center pad on the freight car mileage takes into account the power load, physical and mechanical and tribo-technical properties of the conjugated materials. On its basis, using new materials for repair with various properties, one may simulate the wear state of cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad», which will make it possible to control the value of overhaul mileage of freight car. Also (on the example of gondola 12-7023) on the basis of obtained expression there were constructed dependences of the average wear value of center pad for the cases of different values of the mileage use coefficient and the train movement speed. It was shown that with an increase in the train speed to 100 km/h, the average wear value of the gondola 12-7023 center pad is lower by 25% than at the speed of 80 km/h. Originality. In the work on the wear criterion, the interaction of cylindrical surfaces of the friction pair «center plate – center pad» of a freight car is considered. For the first time it was obtained the dependence of wear value of center pad on the mileage taking into account the power load, physical and mechanical and tribo-technical properties of the conjugated materials. Applying new materials for repair with different properties, based on the obtained dependence one can carry out a simulation of the wear state of cylindrical surfaces of friction pair «center plate – center pad», that is to control the value of between-repair mileage of freight car. Practical value. The results of the work make it possible to establish the wear value of canter pad for the corresponding operating mileage of the freight car.
Description
Л. Мурадян: ORCID 0000-0003-1781-4580; Д. Подосьонов: ORCID 0000-0002-7058-5230; В. Шапошник: ORCID 0000-0003-4701-6491
Keywords
вантажні вагони, величина зносу, підп’ятник, міжремонтний пробіг, силове навантаження, грузовые вагоны, величина износа, подпятник, межремонтный пробег, силовая загрузка, freight cars, wear value, center pad, overhaul mileage, power load, КВВГ
Citation
Мурадян, Л. А. Залежність величини зносу пари тертя «п’ятник – підп’ятник» від пробігу вантажного вагона / Л. А. Мурадян, Д. О. Подосьонов, В. Ю. Шапошник // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 6 (72). – С. 61–69. – doi: 10.15802/stp2017/118136.