Встановлення закономірності впливу двошарового мащення на зносостійкість залізничних рейок
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204201Ключові слова:
графітовий порошок, двошарове мащення, колесо - рейка, трібологічна система, зносостійкість, аерозольАнотація
Наведені результати експериментального дослідження впливу двошарового мащення, що формується з графітового порошку та базових молекул індустріальної оливи, на зносостійкість бічної поверхні головки залізничної рейки. Так, при збільшені концентрації графітового порошку в оливі від 0 до 3 % при навантаженні 363–646 N величина зношування зменшується на 42–29,7 % відповідно.
Методика досліджень передбачала моделювання процесу тертя кочення з проковзуванням за допомогою роликів на машині тертя СМЦ-2. Саме такий вид тертя має місце в трибосистемі гребінь колеса – бічна поверхня головки рейки в кривих ділянках колії. Також передбачалась подача оливи аерозольним способом. Варіювались два незалежних фактори: концентрація графітового порошку в індустріальній оливі И-12А та зовнішнє навантаження. Незмінними факторами залишались частота обертання роликів, що забезпечувало стабільне проковзування на рівні 20 %, температура оливи, час проведення кожного випробування.
Результати експерименту дозволили отримати рівняння регресії, яке описує закономірність зношування ролика пари тертя «ролик-ролик» в залежності від обраних факторів.
На завершальному етапі роботи був проведений розрахунок ресурсу рейки в кривій ділянці колії. Результати розрахунку ресурсу залізничної рейки за умов збільшення концентрації графітового порошку від 0 до 3 % при зовнішніх навантаженнях від 363 до 646 N показали приріст ресурсу рейки від 40 до 61 %. Розрахунок базувався на отриманих експериментальних даних, що характеризують процес тертя бічної поверхні головки рейки з гребенем колеса в кривій ділянці колії за умов двошарового мащення при різних навантаженнях. Двошарове мащення формувалось шляхом аерозольного нанесення оливи на поверхню тертя з різною концентрацією графіту.
Отриманні дані дають можливість прогнозувати строк служби залізничних рейок в кривих за умов двошарового мащення
Посилання
- Vorobjev, A. A. (2009). Contact interaction of a wheel and a rail. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta, 3 (39), 42–47.
- Klasyfikatsiya ta kataloh defektiv i poshkodzhen elementiv strilochnykh perevodiv ta reiok zaliznyts Ukrainy (2013). Kyiv: TOV «Inpres», 194.
- Voronin, S., Skoryk, O., Stefanov, V., Onopreychuk, D., Korostelov, Y. (2017). Study of the predominant defect development in rails of underground systems after preventive grinding and lubrication. MATEC Web of Conferences, 116, 03005. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201711603005
- Voronin, S., Skoryk, O., Korostelov, Y. (2016). Determination of rational roughnes of the side surface of the rail top in curved sections of the underground railway track. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (1 (82)), 11–17. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.75707
- Blohin, E. P., Myamlin, S. V., Sergienko, N. I. (2011). Povyshennyy iznos koles i rel'sov – vazhneyshaya problema transporta. Zaliznychnyi transport Ukrainy, 1, 10–14.
- Lashko, A. D., Savchuk, O. M. (1997). K voprosu o strategii Ukrzaliznytsi po resheniyu problemy sverhnormativnyh iznosov pary «koleso-rel's». Zaliznychnyi transport Ukrainy, 2-3, 2–4.
- Mikhaylov, E., Semenov, S., Polupan, E. V. (2017). Estimation safety of motion on the derailment wheel of perspective structural scheme. Visnyk skhidnoukrainskoho natsionalnoho universytetu imeni Volodymyra Dalia, 3 (233), 120–124.
- Savchuk, O. M., Reidemeister, O. H., Savchenko, K. B., Shykunov, O. A. (2006). Alhorytm vyrishennia zadachi kontaktu kolesa i reiky. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana, 13, 131–133.
- Voronin, S., Hrunyk, I., Stefanov, V., Volkov, O., Onopreychuk, D. (2017). Research into frictional interaction between the magnetized rolling elements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (89)), 11–16. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109523
- Lewis, S. R., Lewis, R., Evans, G., Buckley-Johnstone, L. E. (2014). Assessment of railway curve lubricant performance using a twin-disc tester. Wear, 314 (1-2), 205–212. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2013.11.033
- Chen, H., Fukagai, S., Sone, Y., Ban, T., Namura, A. (2014). Assessment of lubricant applied to wheel/rail interface in curves. Wear, 314 (1-2), 228–235. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2013.12.006
- Descartes, S., Saulot, A., Godeau, C., Bondeux, S., Dayot, C., Berthier, Y. (2011). Wheel flange/rail gauge corner contact lubrication: Tribological investigations. Wear, 271 (1-2), 54–61. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2010.10.019
- Nehme, G. N. (2017). Tribological behavior and wear prediction of molybdenum disulfide grease lubricated rolling bearings under variable loads and speeds via experimental and statistical approach. Wear, 376-377, 876–884. doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2017.01.007
- Niu, M., Qu, J., Gu, L. (2019). Synthesis of titanium complex grease and effects of graphene on its tribological properties. Tribology International, 140, 105815. doi: https://doi.org/10.1016/j.triboint.2019.06.008
- Voronin, S. V., Suranov, A. V., Suranov, A. A. (2017). The effect of carbon nanoadditives on the tribological properties of industrial oils. Journal of Friction and Wear, 38 (5), 359–363. doi: https://doi.org/10.3103/s1068366617050130
- Voronin, S., Suranov, O., Onopreichuk, D., Stefanov, V., Kryvonogov, S., Pashchenko, V. et. al. (2019). Determining the influence of carbon black in oil on the wear resistance of elements in the tribological system “steel – oil – bronze.” Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (98)), 51–58. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.161951
- Voronin, S., Hrunyk, I., Asadov, B., Onopreychuk, D., Stefanov, V. (2018). Study of the Process of Lubricant Application on the Friction Surface Using Aerosol Lubricators. International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.3), 20–24. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19546
- Panchenko, S., Voronin, S., Remarchyk, M., Asadov, B. (2018). Substantiation of requirements for lubricants of automatic lubrication systems of rails. Collected Scientific Works of Ukrainian State University of Railway Transport, 175, 6–11. doi: https://doi.org/10.18664/1994-7852.175.2018.127020
- Asadov, B. S. (2019). Determination of technological parameters of the aerosol type rail lubricators. Collection of scientific works of the Ukrainian State University of Railway Transport, 184, 108–114. doi: https://doi.org/10.18664/1994-7852.184.2019.176431
- Bolzhelarskyi, Ya. V., Kuzyshyn, A. Ya. (2016). Porivniannia metodiv rozrakhunku bokovoi syly vid diyi kolesa elektrovoza na holovku reiky. Elektromahnitna sumisnist ta bezpeka na zaliznychnomu transporti, 11, 55–64.
- Demchenko, V. A. (2015). Theoretical studies and calculations of interaction forces between the way the wheels rolling of different degrees of wear and tear. Visnyk pryazovskoho derzhavnoho tekhnichnoho universytetu, 2 (30), 51–63.
- Talavira, G. M., Kulbovskiy, I. I., Demchenko, V. O. (2012). Analysis of theoretical researches of power cooperation of claotype track with the wheels of hauling rolling stock. Management of projects, systems analysis and logistics, 10, 247–253.
- Tverdomed, V. M., Vozneko, A. D., Boyko, V. D. (2016). Calculation of cross horizontal forces in the curved sections for railway tracks. Zbirnyk naukovykh prats Derzhavnoho ekonomiko-tekhnolohichnoho universytetu transportu. Seriya: Transportni systemy i tekhnolohiyi, 29, 134–142.
- Stepnov, M. N. (1985). Statisticheskie metody obrabotki rezul'tatov mehanicheskih ispytaniy. Moscow: Mashinostroenie, 232.
- Vinarskiy, M. S., Lur'e, M. V. (1975). Planirovanie eksperimenta v tehnologicheskih issledovaniyah. Kyiv: Tehnika, 168.
- Panchenko, A., Voloshina, A., Panchenko, I., Titova, O., Pastushenko, A. (2019). Reliability design of rotors for orbital hydraulic motors. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 708, 012017. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/708/1/012017
- Voronin, S. (2015). Development of tribophysical foundations of lubricity of liquid-crystal additives to base oils. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3 (7), 53–57. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.44389
- Lee, C.-G., Hwang, Y.-J., Choi, Y.-M., Lee, J.-K., Choi, C., Oh, J.-M. (2009). A study on the tribological characteristics of graphite nano lubricants. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 10 (1), 85–90. doi: https://doi.org/10.1007/s12541-009-0013-4
- Panchenko, A., Voloshina, A., Milaeva, I., Panchenko, I., Titova, O. (2018). The Influence of the form Error after Rotor Manufacturing on the Output Characteristics of an Orbital Hydraulic Motor. International Journal of Engineering & Technology, 7 (4.3), 1. doi: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.3.19542
- Kindrachuk, M., Radionenko, O., Kryzhanovskyi, A., Marchuk, V. (2014). The friction mechanism between surfaces with regular micro grooves under boundary lubrication. Aviation, 18 (2), 64–71. doi: https://doi.org/10.3846/16487788.2014.926642
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Serhii Voronin, Besir Asadov, Dmytro Onopreichuk, Volodymyr Stefanov, Ivan Hrunyk, Viktor Pashchenko, Oleh Zabula, Oleh Holovan, Yurii Chernichenko, Oleksandr Kharkivskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
