Оцінка сучасних методів подовження міжремонтних пробігів колісних пар залізничного транспорту

Анотація

Робота присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі оцінки та систематизації сучасних методів підвищення експлуатаційної надійності й подовження міжремонтних пробігів колісних пар залізничного транспорту. Обґрунтовано, що колісні пари є критичними елементами безпеки, на які припадає близько 10 % відмов технічних засобів, а процеси у системі «колесо-рейка» безпосередньо визначають рівень ресурсозбереження перевезень. У дослідженні проаналізовано домінуючі механізми деградації поверхонь кочення: контактну втому, абразивний знос та термічні пошкодження. На основі вивчення вітчизняного та закордонного досвіду систематизовано методи подовження ресурсу, які класифіковано на чотири основні групи: конструкційні, технологічні, експлуатаційні та методи утримання колії. Встановлено, що серед конструкційних заходів пріоритетним є впровадження адаптивних ремонтних профілів (типу ДМетІ, ІТМ) з нелінійною твірною. Це забезпечує конформний контакт, рівномірний розподіл навантаження та покращення кінематичної стабільності руху. У розрізі технологічних методів оцінено ефективність хіміко-термічної обробки та плазмового зміцнення. Визначено, що головним критерієм якості є створення поверхневого шару з оптимальним балансом твердості та в’язкості, а також формування залишкових напружень стиснення, які слугують бар’єром для розвитку втомних тріщин. Детально розглянуто експлуатаційні методи, серед яких найвищу ефективність демонструє примусова лубрикація зони «гребінь-рейка», що дозволяє знизити коефіцієнт тертя до 0,08-0,12 та зменшити інтенсивність зносу у 2,5-4 рази. Обґрунтовано важливість стратегії ротації колісних пар для компенсації нерівномірного зносу (гребені набігаючої осі зношуються на 40-60 % швидше). Також наголошено на впливі інфраструктури: дотримання допусків ширини колії та профілактичне шліфування рейок здатні знизити витрати на відновлення коліс на 15-25 %. За результатами роботи зроблено висновок, що максимальний ефект досягається завдяки синергії розглянутих методів. Для вантажного руху рекомендовано комбінацію зміцнення гребенів та лубрикації, а для швидкісного — використання адаптивних профілів. Комплексний підхід дозволяє збільшити загальний ресурс колісних пар на 30-50 % та мінімізувати вартість життєвого циклу рухомого складу.