poster334

Вначале 80-х годов отмечена третья по счету вспышка бокового износа рельсов и гребней колесных пар вагонов и локомотивов, продолжающаяся почти двадцать лет. На борьбу с этим явлением отвлекается немало материальных средств, работу железнодорожного транспорта лихорадит. Нередко в одном депо на одних и тех же сериях локомотивов разброс интенсивности износа гребней колесных пар может разниться в пять и более раз.

При вписывании локомотива в кривые участки пути малого радиуса колеса контактируют с наружным рельсом, в основном, выкружкой гребня, а середина бандажа (круг катания) практически с ним не соприкасается. Доказательством этого служит то, что на бандажах локомотивов, работающих на участках со множеством кривых малого радиуса, прокат возникает не по кругу катания, а ближе к гребню. Верхняя часть головки рельса наружной нитки в кривых малого радиуса покрыта ржавчиной, так как она под действием горизонтальных сил от локомотива отжимается. При замерах такого проката вертикальный движок абсолютного шаблона приходится устанавливать на размер менее 70 мм. У шаблона УТ-1 такой возможности нет.

В мировой практике железных дорог насчитывается более двух десятков профилей поверхностей катания колесных пар. В ГОСТе 11018—87 для электровозов и тепловозов приведены только два профиля: один, разработанный ВНИИЖТом, и другой, существовавший на отечественных железных дорогах много десятков лет. Этот профиль в свое время был единственным для локомотивов на дорогах СССР. Его, согласно данному ГОСТу, можно было применять до 01.01.1990 г.

В «Инструкции по формированию колесных пар...» № ЦТ-329 для тягового подвижного состава предусмотрено уже восемь профилей. Кроме того, некоторые депо с разрешения ЦТ МПС используют «свои» профили бандажей и, если учесть промышленный транспорт, то их можно насчитать порядка четырнадцати.

Рельсы изнашивают как колеса локомотивов, так и вагонов. Тридцать лет назад экспериментальное исследование сотрудников НИИЖТа на Восточно-Сибирской дороге в режиме рекуперации с электровозами ВЛ10 в голове и хвосте показало, что доля бокового износа рельсов двух локомотивов составляет 60 — 90 %.

На Западно-Сибирской дороге используют три профиля бандажей локомотивов. В депо Московка колесные пары обтачиваются по рис. 15 «Инструкции по формированию колесных пар...» № ЦТ-329 (в ГОСТе 11018—87 он изображен на рис. 3) с гребнем толщиной 33 мм, высотой 30 мм и радиусом выкружки 13,5 мм. Во все депо с заводов поступают локомотивы и отдельные колесные пары именно с таким профилем. В депо Тайга используют профиль по рис. 22 с гребнем толщиной 30 мм и высотой 28 мм (ДМетИ ЛР), и не только при обточке колес под электровозом, но и при ТР-3.

У профиля ВНИИЖТа все основные параметры как для локомотивных колес, так и для вагонных одинаковы: толщина гребня 33 мм, высота 28 мм, наклон его прямого участка 65°, радиус выкружки 13 мм, поверхность катания с радиусом 70 мм и далее по порядку уклоны 1/50, 1/10, 1/35 (1/100, 1/20, 1/7). Здесь следует оговориться, что в последних документах (ГОСТ 11018—87 для локомотивных колес и ГОСТ 9036—88 для вагонных) под конусностью понимается отношение разности диаметров двух поперечных сечений в переломных точках поверхности катания колеса к расстоянию между ними. Поэтому вместо прежнего обозначения уклонов 1/20 и 1/7 указывают конусность 1/10 и 1/35. Большинство же ученых по-прежнему использует тангенс угла (отношение катетов). Это удобнее. Кстати, на рельсах и подкладках конусность показана тангенсом угла.

Износ гребней колес на Западно-Сибирской дороге снижается медленно, но все-таки снижается и достигается это, по нашему мнению, в основном, за счет смазки рельсов. В последние годы большая доля обточек колес происходит по вертикальному износу гребня и остроконечному накату, или как сейчас говорят — с опасной формой гребня. Это когда совместно с износом на верхушке гребня появляется бугорок выдавленного металла высотой 2 — 3 мм и более. На перегонах такое состояние гребня не вызывает неблагоприятных последствий. Опасность от такого износа может возникнуть при проходе стрелочных переводов навстречу остряку.

Повреждения бандажей в виде остроконечного наката из года в год увеличиваются. Например, в депо Московка в 1995 г. по этой причине обтачивались 30 колесных пар, в 1996 г. — 144, в 1997 г. — 520, 1998 г. — 542, в 1999 г. — 936, в 2000 г. — 964, в 2001 г. — 915, в 2002 г. уже 1053 шт.

Количество обточек колесных пар из-за этого дефекта стоит на втором месте после обработки по вертикальному износу(подрезу) гребня. Резкое увеличение количества обточек из-за остроконечного наката в этом депо связано с интенсивной работой электровозов на тяжелых участках с изношенными рельсами Кузбасского отделения.

Сравним работу колес трех депо, имеющих приписной парк электровозов ВЛ10, с разными профилями и высотой гребня. Сведем в таблицу за три последние года все обточенные колесные пары и, в том числе, по остроконечному накату (ОКН).


Из таблицы видно, что депо, где профили бандажей с высотой гребня 28 мм (Белово, Тайга) имеют значительно меньшие повреждения колес в виде остроконечного наката в сравнении с депо, где есть колеса с высотой гребня 30 мм (Московка). Чем чаще локомотивы Московки оказываются на участках работы депо Белово, тем больше у них появляется данное повреждение колес.

В чем же причина такой неисправности? По нашему мнению, их несколько. Одна из главных причин появления остроконечного наката — условие контактирования гребней с рельсами, имеющими значительный боковой износ (см. рисунок). Как отмечено выше, большая часть подвижного состава (грузовые и пассажирские вагоны, электропоезда и некоторые локомотивы) имеет гребень высотой 28 мм. На рельсах в кривых малого радиуса вырабатывается «полочка» примерно такой же глубины с предельным значением ширины 15 мм (допустимый боковой износ). Локомотивные колеса с гребнем высотой 30 мм уже не размещаются в имеющейся «полочке» и верхняя его часть смещается, образуя тем самым на вершине гребня остроконечныи «бугорок».


В зависимости от характера износа рельсов (размеров «полочки») остроконечный накат бывает различен. Он возникает и на колесах вагонов электропоездов, имеющих высоту гребня 28 мм. Так, в депо Новосибирск-Главный за 2002 г. было обточено 960 колесных пар ЭР2, из них 540 — по остроконечному накату, т.е. 54,2 %. В депо Тайга у электропоездов этой же серии всего было обточено 14 колесных пар.

На колесах грузовых вагонов с высотой гребня 28 мм остроконечный накат также частое явление. На Западно-Сибирской дороге по этой причине в 1999 г. обточили 3358 колесных пар, что составило 2 %, в 1999 г. — 1646 (0,9 %) и в 2000 г. — 6984 (4,4 %).Так что, данное повреждение колес приносит большие материальные потери и локомотивщикам, и вагонникам.

Колеса с гребнем высотой 28 мм также, хотя и реже, имеют подобное повреждение. Это происходит на колесах с большим прокатом. При прокате колесо опускается на его величину, и гребень, в данном случае также не размещается в выработанной части рельса наружной нитки кривой. Это одна из основных причин появления остроконечного наката.

Чтобы снизить повреждения колес в виде остроконечного наката и уменьшить обточки, на наш взгляд, следует на всех локомотивах применять профиль бандажа с высотой гребня 28 мм. Наиболее подходящим для этого является объединенный профиль ЦНИИ (ГОСТ 11018—77 — рис. 2; Инструкция № ЦТ-435 — рис. 196). Введение единого профиля также упростит обточку колесных пар локомотивов одного депо на станках другого.


Канд. техн. наук Ю.Н. ЛИКРАТОВ,
инженеры М.Н. МИРОНЕНКО, О.К. ЦИРКОВ,
г. Новосибирск

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin