Креативне рішення з підвищення тягово-економічних якостей локомотива
DOI:
https://doi.org/10.33216/1998-7927-2022-273-3-87-92Ключові слова:
залізничний транспорт, зчіпні якості, пісок, електризація, колесо, рейкаАнотація
Взаємодія колеса та рейки є фізичною основою руху поїздів на залізниці. Саме воно багато в чому визначає безпеку, швидкість руху та рівень експлуатаційних витрат. При цьому вимоги до показників взаємодії коліс та рейок у різних зонах контакту суперечливі. З одного боку, зчеплення коліс з рейками має бути таким, щоб забезпечувався малий опір руху поїзда. З іншого боку – для реалізації необхідної сили тяги необхідно забезпечувати високий та стабільний рівень зчеплення локомотивних коліс із поверхнею рейки.
У роботі поставлена мета – проведення досліджень методів підвищення тягових та гальмівних якостей локомотива та виявлення найбільш ефективного з них. Розробити конструкцію, яка дозволяє підвищити тягово-зчіпні та гальмівні якості локомотива та забезпечити підвищення екологічної безпеки із застосуванням енерго- та ресурсозберігаючих технологій. У результаті було проведено аналіз науково-технічних джерел інформації, що свідчить про існування різних методів підвищення тягово-зчіпних та гальмівних якостей локомотивів: конструкційних та експлуатаційних.
На підставі виконаного аналізу конструкцій застосовуваних пісочних систем встановлено, що у процесі експлуатації локомотивів використовувалися ручні та пневматичні системи, вивчені їх суттєві недоліки та переваги.
Для досягнення оптимальної витрати піску були проведені попередні дослідження з електризації піску електростатичним та трибостатичним способом, що дали позитивний результат. Обидва способи приблизно рівнозначні за масштабами застосування, детально вивчені переваги та недоліки кожного з них.
На основі проведених теоретичних та попередніх експериментальних робіт розроблено креативне рішення щодо удосконалення конструкції ресурсозберігаючої пісочної системи локомотива, модернізованої на основі застосування трибостатичного методу заряджання піску.
Розроблена конструкція дозволяє забезпечити подачу піску безпосередньо на доріжку кочення колеса по рейці, чим значно зменшить його витрату, знизить несприятливий вплив розмеленого піску на навколишнє середовище і підвищить силу тяги локомотива, за рахунок збільшення коефіцієнта зчеплення колеса з рейкою, що сприяє підвищенню техніко-економічних показників локомотива загалом.
Посилання
1. Осенін Ю.І. Фрикційна взаємодія колеса з рейкою / Ю.І. Осенін, Д.М. Марченко, І.О. Шведчікова. – Луганськ: Вид-во СУДУ, 1997. – 228 с.
2. Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колес и рельса: Пер. с англ. / У. Дж. Харрис, С.М. Захаров, Дж. Ландарен, Х. Торне, В. Эберсен. – М.: Интекст, 2002. – 408 с.
3. Горбунов Н.И. Пути решения проблемы повышения тя-говых качеств локомотивов / Н.И. Горбунов, А.Л. Ка-шура, С.В. Попов, Е.А. Кравченко, А.И. Фесенко // Ме-ждународный информационный научно-технический журнал «Локомотивинформ», №5, 2008. – С. 8-11.
4. Камаев А.А. Конструкция, расчет и проектирование ло-комотивов: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение» / А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; Под ред. А.А. Ка-маева. – М.: Машиностроение, 1981. – 351 с.
5. Владимиров А.П. Песок и песочницы в эксплуатации локомотивов / А.П. Владимиров. – М. Трансжелдориз-жат, 1940. – 64 с.
6. Kovtanets M. Study of the physical adhesion coefficient in the «wheel-rail» frictional contact / M. Kovtanets, O. Sergienko, V. Nozhenko, O. Prosvirova, T. Kovtanets / Proceedings of 25th International Scientific Conference. Transport Means 2021, October 06-08, Kaunas, Lithuania. 2021. – P. 755-761.
7. Ковтанец М.В. Применение экспертного оценивания для принятия технического решения [Електронний ресурс] / М.В. Ковтанец, Е.А. Кравченко, Н.Н. Горбунов, Г.А. Бойко, О.В Просвирова // Наукові вісті Далівського університету: зб. наук. праць. – 2012. – № 7. – Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/Nvdu/2012_7/Tehno/12kmvptr.pdf. – Назва з ек-рану.
8. Nozhenko V. Method for determining the linear velocity of a locomotive development / V. Nozhenko, M. Kovtanets, O. Sergienko, O. Prosvirova, T. Kovtanets, G. Boyko, S. Semenov / Proceedings of 25th International Scientific Conference. Transport Means 2021, October 06-08, Kaunas, Lithuania. 2021. – P. 994-998.
9. Gorbunov M. Experimental study of the limit-maximum adhesion coefficient / M. Gorbunov, M. Kovtanets, T. Kovtanets / Proceedings of 24th International Scientific Conference. Transport Means 2020, September 30 - October 02, Kaunas, Lithuania. 2020. – P. 382-386.
10. Бугаев В.В. Использование пневматических пескопо-дающих форсунок в системах улучшения сцепления колес локомотива с рельсами / В.В. Бугаев, И.И. Сос-нов // Вісник Східноукраїнського Національного Уні-верситету імені Володимира Даля №8 (90) 2005. Час-тина 1. - Луганськ: Видавництво СНУ ім. В. Даля, 2005. – с. 103 – 108.
11. Горбунов Н.И. Энергетическое воздействие двухфаз-ного потока на зону контакта движущего колеса с ре-льсом – метод управления сцепными характеристиками локомотива: Монография. / Н.И. Горбунов, М.В. Ковтанец, Т.Н. Ковтанец – Одесса: КУПРИЕНКО СВ, 2019. – 181 с.
12. Кравченко Е.А. Обоснование резервов повышения тя-говых качеств локомотива и их реализация управлени-ем скольжения в системе колеса с рельсом: дис. … к.т.н.: 05.22.07 / Е.А. Кравченко; Восточноукраинский национальный университет имени В. Даля. – Луганск, 2010. – 215 с.
13. Патент України №52361 на корисну модель Пристрій для запобігання боксовання коліс локомотива МПК (2009) B61C 15/00 / Горбунов М.І., Кравченко К.О., Ковтанець М.В., Попов С.В., Ноженко О.С.; заявник і власник СНУ ім. В.Даля. – u201001732; заявл. 18.02.2010; опубл. 25.08.2010, Бюл. № 16. – 3 с.