ПАРАХНЕНКО Инна Леонидовна ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В КОНТАКТЕ «КОЛЕСО-РЕЛЬС» ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ТРИБОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РЕЛЬСОВ

Короткий зміст

Во введении обоснована актуальность темы исследования, поставлена цель и определены задачи и методы, объект и предмет исследования, научная новизна, практическая и теоретическая значимость, апробация работы.
В первой главе проведен анализ исследований и публикаций, посвященных вопросу взаимодействия подвижного состава и рельсовой колеи в кривых участках пути, выделены основные факторы, влияющие на работу системы «колесо-рельс», рассмотрены виды трения и изнашивания контакта, а также способы управления трением.
Ведущую роль в процессе взаимодействия между колесом и рельсом играет трение. Его влияние прослеживается в процессах вписывания в кривые: сцепление, торможение, изнашивание рельсов и колес при движении в кривых. В трибологии коэффициент трения f - отношение силы трения F к нормальной силе N, прижимающей тела друг к другу. В литературе встречается сравнение коэффициента трения f и коэффициента сцепления у (нормативная величина, определяемая на основе специальных испытаний и обобщения опыта эксплуатации дорог). Рекомендованное значение у при скорости движения 40 км/ч - 0,25, в некоторых случаях применяется и к коэффициенту трения f, что требует дополнительного рассмотрения.
Управлять коэффициентом трения в контакте «колесо-рельс» возможно путем введения «третьего тела». В середине ХХ века введено понятие - «лубрикация», то есть смазывание боковой поверхности наружной рельсовой нити. Исследования проведенные на дорогах Северной Америки, показали, что лубрикация наружного рельса позволяет уменьшить суммарный момент сил, действующих в контакте колесо - рельс, при вписывании в кривую. Проведенные американскими исследователями эксперименты по нанесению смазки на поверхность головки рельса показали, что в прямых при смазывании контактных поверхностей головки рельса за счет уменьшения величины коэффициента трения возможно существенное снижение расхода энергии на тягу и износа элементов подвижного состава и пути. В кривых этот эффект может быть еще более значительным. Для этого необходимо организовать процесс лубрикации поверхности катания рельсов так, чтобы при уменьшении коэффициента трения под колесами вагонов, коэффициент сцепления колес локомотива с рельсами оставалось неизменным.