Анализ проблемы износа в зоне контакта «пятник – подпятник» грузового подвижного состава и пути ее минимизации
Ключевые слова:
узел трения, износ, пятник, подпятник, пятниковый узел, коэффициент трения, износостойкость, антифрикционное покрытиеАннотация
На сегодняшний день в конструкциях подвижного состава железнодорожного транспорта активно используются узлы трения. Детали, из которых состоят указанные узлы, эксплуатируются в достаточно тяжелых условиях, поэтому существует необходимость изучения процессов, протекающих в них. В исследовании рассмотрены узлы трения на примере взаимного влияния друг на друга элементов грузовой тележки модели 18-100, где одним из главных является узел «пятник – подпятник». Проанализировано взаимодействие пятника и подпятника, вертикальные и горизонтальные усилия, возникающие в результате контакта этих элементов. Изучена конструкция наиболее распространенного пятникового узла. В результате были выявлены наиболее важные достоинства и недостатки используемого пятникового узла и рассмотрены основные дефекты и повреждения пятника и подпятника, проявляющиеся в ходе эксплуатации данного узла. Различные процессы, возникающие при движении подвижного состава, такие как вписывание в кривые участки пути, перевалка кузова вагона, выдавливание смазки из-под пятника, являются наиболее частыми причинами интенсивного износа опорной и упорной поверхностей пятника и подпятника. В итоге был сделан вывод, что одной из основных проблем, обнаруживаемых при эксплуатации стандартного пятникового узла, является износ опорной и упорной поверхностей. Кроме того, в работе изучены пятниковые узлы других конструкций, предложенные способы снижения износа опорной и упорной поверхностей пятника и подпятника. Выявлены плюсы и минусы каждого решения. В качестве результата проведенного исследования выступает оформленная классификация используемых методов снижения износа в пятниковом узле.
Библиографические ссылки
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.