ПУБЛИКАЦИЯ РЕЛЬСОВ
деральной железнодорожной ад-
министрацией (FRA) организовали
проведение в Центре транспортных
технологий (TTC) испытаний тех-
нологии смазывания рабочих по-
верхностей головки рельса с тща-
тельным контролем параметров.
Результаты полностью подтвер-
дили данные, полученные ранее
железной дорогой NS, и позволи-
ли сделать вывод, что применение
этой технологии позволяет суще-
ственно снизить расход дизельного
топлива на тягу поездов и величи-
ны поперечных сил, возникающих
при взаимодействии колес с рель-
сами в кривых. В начале 1998 г. ми-
нистерство энергетики и FRA ор-
ганизовали испытания на горном
участке Корбин (штат Кентукки) —
Картерсвилл (штат Джорджия) же-
лезной дороги CSX Transportation
(CSXT). Полученные результаты
свидетельствовали, что средний
расход топлива на тягу поездов за
оборотный рейс снизился на 7,83%
при сохранении приемлемых пока-
зателей управляемости, контроля
скорости движения поездов и тор-
мозных характеристик.
В 1997 г. TTC провел испытания
трех различных систем, предназна-
ченных для реализации предложен-
ной технологии лубрикации рель-
сов, по итогам которых был сделан
вывод об их пригодности для по-
стоянного использования и отсут-
ствии каких-либо негативных по-
следствий их применения. Во время
испытаний на кольцевом маршруте
экономия топлива за счет снижения
сопротивления движению в кривых
составила около 13%. Поперечные
силы, воздействующие на рельсы в
кривых, удалось снизить на 5-45%
в зависимости от радиуса кривой
и типа вагона, ухудшение тормоз-
ных характеристик не наблюдалось,
уровень шума при движении поезда
существенно снизился.
В дальнейшем испытания техно-
логии смазывания рабочих поверх-
ностей головки рельса были прове-
дены еще на нескольких железных
дорогах, в частности Union Pacific
(UP) и Canadian National (CN). Ис-
пытания проводились с использо-
ванием рельсосмазывателей, уста-
новленных на подвижном составе.
Данная технология может быть в
равной степени эффективно реали-
зована с использованием как бор-
тового, так и напольного обору-
дования, поскольку способствует
улучшению характеристик взаимо-
действия в системе колесо —
рельс
независимо от источника смазки.
В настоящее время оборудование
для смазывания рабочих поверхно-
стей головки рельса выпускают не-
сколько компаний. Технология по-
лучила признание как эффективный
метод лубрикации. Подтверждени-
ем этому является ее использова-
ние более чем на 70% сортировоч-
ных станций железных дорог Север-
ной Америки, что позволило улуч-
шить параметры взаимодействия
пути и подвижного состава, эконо-
мические и экологические показа-
тели. Учитывая высокую эффектив-
ность технологии, многие железные
дороги внедрили ее и на перегонах
магистральных линий.
Оптимизация процесса
Существует несколько факто-
ров, играющих роль в оптимизации
смазывания зоны контакта колеса с
рельсом. Важнейшими из них явля-
ются геометрические параметры ко-
лесных пар и рельсов, а также про-
фили поверхностей катания и греб-
ней колес. По существу колесная па-
ра представляет собой два имеющих
коническую поверхность колеса с
гребнями, закрепленных на прак-
тически жесткой оси. В США коле-
са грузовых вагонов имеют конус-
ность поверхности катания 1:20.
Гребни колес спроектированы та-
ким образом, чтобы снизить веро-
ятность набегания гребня на голов-
ку рельса при возникновении зна-
чительных по величине поперечных
сил и ограничить интенсивность из-
носа гребней и боковых граней го-
66
ловок рельсов. В свою очередь, по-
перечный профиль головки рель-
са представляет собой комбинацию
сопряженных дуг различных радиу-
сов и спроектирован таким образом,
чтобы удовлетворять требованиям
по ограничению напряжений в зо-
нах контакта с колесами, уменьше-
нию вероятности набегания гребней
колес на головку рельса и реализа-
ции устойчивых динамических по-
казателей подвижного состава.
К указанным факторам отно-
сятся также трение и линейное пе-
ремещение (проскальзывание) ко-
лес относительно рельсов в процес-
се качения. Для качения колес по
рельсам необходимо определенное
трение (сцепление). Трение необ-
ходимо оптимизировать по вели-
чине и направлению; оно должно
быть достаточным для обеспече-
ния эффективного торможения, но
не чрезмерным, чтобы не вызывать
непроизводительных потерь энер-
гии, значительных боковых усилий,
приводящих к повреждению пути,
и интенсивного износа пути и по-
движного состава. Величина коэф-
фициента трения зависит от состоя-
ния контактирующих поверхностей
колес и рельсов, геометрических па-
раметров пути и профиля колес.
Практически всегда при контак-
те качения имеет место микропро-
скальзывание, величина которого
зависит от геометрических парамет-
ров контактирующих поверхностей,
приложенного к колесу вращающе-
го момента (например, при торможе-
нии) и упругости применяемой стали.
Существуют три вида проскаль-
зывания и, соответственно, три ви-
да связанного с ними трения: про-
дольное (в направлении качения
колес), поперечное (перпендику-
лярное оси пути) и проскальзыва-
ние вращения (боксование или юз).
Продольное трение для колес ваго-
нов необходимо при торможении,
а для колес локомотивов —
при тя-
ге и торможении. Фактически этот
вид трения является наиболее важ-
ным из упомянутых. Очень неболь-
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 1
предыдущая страница 64 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн следующая страница 66 Железные дороги мира 2011 01 читать онлайн Домой Выключить/включить текст