Analysis of the problem of wear in the contact zone «centre plate – thrust bearing» of freight rolling stock and ways to minimize it

Authors

  • Evgenii Yur'evich Dul'skii Irkutsk State Transport University
  • Pavel Yur'evich Ivanov Irkutsk State Transport University
  • Anton Victorovich Romashov Irkutsk State Transport University
  • Sergei Victorovich Treskin Irkutsk State Transport University

Keywords:

friction unit, wear, center plate, thrust bearing, center plate node, coefficient of friction, wear resistance, anti-friction coating

Abstract

To date, friction units are actively used in the structures of railway rolling stock. The parts that make up these nodes are operated in rather severe conditions, so there is a need to study the processes that occur in these nodes. Friction nodes are considered on the example of the interaction of a bogie model 18-100 elements, with one of the main elements being the «center plate-thrust bearing » node. The interaction of a centre pivot and a truck central bearing, vertical and horizontal efforts arising as a result of this interaction are analyzed. The design of the most common centre pivot node has been studied. As a result, the main advantages and disadvantages of the used centre pivot node were identified and the main defects and damages of the center plate and the thrust bearing arising during the operation of the center plate node were considered. Various processes that occur during the movement of rolling stock, such as: fitting into curved sections of the track, transshipment of the wagon body, squeezing grease from under the center plate, are one of the reasons for the intensive wear of the support and thrust surfaces of the center plate and the thrust bearing. It was concluded that one of the main problems encountered during the operation of a standard center plate unit is the wear of the support and thrust surfaces. The center plate nodes of other structures have been studied, as well as the proposed ways to reduce the wear of the support and thrust surfaces of the center plate and thrust bearing. The advantages and disadvantages of each proposed solution are revealed. The result of the study is a formal classification of the methods used to reduce wear in the center plate node.

Author Biographies

Evgenii Yur'evich Dul'skii, Irkutsk State Transport University

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Wagons and Wagon Facilities

Pavel Yur'evich Ivanov, Irkutsk State Transport University

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Electric Rolling Stock

Anton Victorovich Romashov, Irkutsk State Transport University

Ph.D. student of the Department of Wagons and Wagon Facilities

Sergei Victorovich Treskin, Irkutsk State Transport University

Department of Wagons and Wagon Facilities

References

Трибологические исследования для разработки модификаторов трения в системе «колесо-рельс» / С.М. Захаров, И.Г. Горячева, А.П. Краснов и др. // Трение и износ. 2015. Т. 36. № 6. С. 611–620.

Воронин Н.Н., Воронин Н.Н. Мл., Зин Э.М. Износы в пятниковых узлах цистерн // Мир транспорта. 2013. Т. 11. № 1 (45). С. 30–35.

Филиппов В.Н., Тармаев А.А., Жайсан И. Снижение износа гребней колес грузовых вагонов за счет рационализации па-раметров узлов опирания кузова // Вестн. Урал. гос. ун-та путей сообщ. 2018. № 4 (40). С. 11–17.

Оценка напряженно-деформированного состояния кожухов тяговых редукторов электровозов / А.В. Слепцов, Е.Ю. Дульский, Е.А. Милованова и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : материалы девятой междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2018. Т. 2. С. 654–660.

ГОСТ 9246-2013. Тележки двухосные трехэлементные грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Общие техни-ческие условия. Введ. 2014–07–01. М. : Стандартинформ, 2014. 36 с.

Оценка работы сил трения в боковом контакте «колесо – рельс» и на сопрягаемых поверхностях пятникового узла гру-зовых вагонов методами компьютерного моделирования / В.И. Колесников, А.П. Сычёв, А.А. Зарифьян и др. // Вестн. Ростов. гос. ун-та путей сообщ. 2015. № 1 (57). С. 13–21.

ГОСТ 34468–2018 Пятники грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия. Введ. 2019–07–01. М. : Стандартинформ, 2018. 35 с.

Kereszty P. Role of the center plate and side bearing in the safe riding of rail vehicles // Acta techn. Acad. sci. hung. 1974. № 1-2, P. 129–152.

Васильев С.М., Пищик А.В. Особенности работы узла «пятник – подпятник» в вагонах-платформах для перевозки крупнотоннажных контейнеров // Проблемы безопасности на транспорте : материалы ХI междунар. науч.-практ. конф. Гомель, 2021. Ч. 1. С. 93–94.

Вериго М.Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава в кривых малого радиуса и борьба с боковым износом рель-сов и гребней колес. М. : ПТКБ ЦП МПС, 1997. 207 с.

Заверталюк А.В. Влияние технического состояния узлов опирания грузовых вагонов на сопротивление повороту теле-жек // Вестн. Всерос. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. 2000. № 3. С. 9–12.

Пат. 49782 Рос. Федерация. Пятник грузового вагона / С.И. Попов, В.М. Круглов, А.В. Осинцев и др. № 2005116540/22 ; заявл. 30.05.2005 ; опубл. 10.12.2005, Бюл. № 34. 1 с.

Пат. 2465161 Рос. Федерация. Пятниковый узел опоры кузова на тележку грузового вагона / В.А. Чаркин, В.В. Бере-зин, Ю.А. Панин и др. № 2011123682/11 ; заявл. 14.06.2011 ; опубл. 27.10.2012, Бюл. № 30. 7 с.

Пат. 2613113 Рос. Федерация. Пятник железнодорожного подвижного состава / Р.А. Савушкин, К.В. Кякк, А.С. Коно-ненко и др. № 2015156658 ; заявл. 29.12.2015 ; опубл. 15.03.2017, Бюл. № 8. 7 с.

А.с. 1595724 СССР. Пятниковый узел рельсового транспортного средства / В.А. Юдин, М.М. Болотин, П.А. Устич и др. № 4615849 ; заявл. 05.12.1988 ; опубл. 30.09.1990, Бюл. № 36. 2 с.

Пат. 2228276 Рос. Федерация. Пятниковый узел рельсового транспортного средства / В.А. Трунов. № 2001133492/11 ; заявл. 07.12.2001 ; опубл. 10.05.2004, Бюл. № 13. 4 с.

Пат. 2279368 Рос. Федерация. Пятниковый узел опоры кузова на тележку грузового вагона / А.И. Кокорев, В.В. Бере-зин, А.А. Лунин. № 2004138580/11 ; заявл. 29.12.2004 : опубл. 10.07.2006, Бюл. № 19. 7 с.

Пат. 2574548 Рос. Федерация. Способ нанесения антифрикционных покрытий на упорные поверхности пятникового уз-ла / В.И. Колесников, А.П. Сычев, А.В. Лапицкий и др. № 2014146880/02 ; заявл. 21.11.2014 ; опубл. 10.02.2016, Бюл. № 4. 5 с.

Американские железнодорожные энциклопедии: вагоны / под ред. П.И. Травина. М. : Трансжелдориздат, 1937. 844 с.

Published

2023-04-28

How to Cite

Дульский, Е. Ю., Иванов, П. Ю., Ромашов, А. В., & Трескин, С. В. (2023). Analysis of the problem of wear in the contact zone «centre plate – thrust bearing» of freight rolling stock and ways to minimize it. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (1(77), 116-126. Retrieved from http://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/1018

Most read articles by the same author(s)