Причины возникновения дефектов колес
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФЕКТОВ КОЛЕС С КЛАССИФИКАЦИЕЙ ДАННЫХ ДЕФЕКТОВ ПО ОТВЕТСТВЕННОСТИ УЧАСТНИКОВ ПЕРЕВОЗОЧНОГО ПРОЦЕССА ЗА ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЕ -
Федорова В.И, Зимакова М.В. (ФГБОУ ВО ПГУПС, г. Санкт-Петербург, Россия), Гришаев А.Н. (ПАО «ПГК», г. Москва, Россия)
Рассмотрены причины возникновения дефектов поверхности катания колесных пар (ползун, выщербина, навар). Основными причинами возникновения наиболее часто встречающихся неисправностей: ползунов, наваров, выщербин и неравномерного проката – является нарушение процесса торможения, неисправность тормозного оборудования и правил работы с вагонами на сортировочных горках и при маневровых работах. В работе предложена новая классификация дефектов и ответственного участника перевозочного процесса за их возникновение.
В настоящее время повреждения поверхности катания колесных пар грузовых вагонов по неисправностям с кодами 105, 106, 107 – ползуны, навары, выщербины − относят к эксплуатационным. По действующему Классификатору (КЖА 2005 04) эти повреждения являются естественными и присущи эксплуатации грузовых вагонов. В то же время значительная доля повреждений бывает вызвана неправильным применением режимов торможения при ведении поезда локомотивной бригадой, неправильной регулировкой тормозной рычажной передачи при подготовке поезда к перевозке работниками вагонного хозяйства и др.
Взаимодействие колеса и рельса является физической основой движения подвижного состава по железнодорожному пути. От параметров взаимодействия во многом зависят безопасность движения и основные технико-экономические показатели участников перевозочного процесса (службы пути, собственников подвижного состава, службы вагонного хозяйства и службы тяги).
Основные причины возникновения дефектов на поверхности катания колеса – это юз колесной пары, длительное воздействие повышенных динамических нагрузок, несоответствие механических свойств стали требованиям нормативной документации и технических условий. В соответствие с этим ответственность должна возлагаться на предприятия и лиц, допустивших возникновение неисправностей. Следовательно, причины дефектов, связанные с юзом колесной пары должны классифицироваться как «повреждение» при нарушении правил торможения или «технологическая неисправность» при низком качестве обслуживания и ремонта тормозов.
Причины дефектов, связанные с низким качеством колесной стали должны классифицироваться как «технологическая неисправность».
Причины дефектов, связанные с прокатом колес, выщербинами по кругу катания должны классифицироваться как «эксплуатационная неисправность».
Определение конкретного ответственного участника представляет трудность, даже для очевидного дефекта – образование одностороннего ползуна. Всего за возникновение такого дефекта может быть три ответственных: работники сортировочной горки, работники, осуществляющие маневровые работы на путях общего пользования, работники, осуществляющие маневровые работы на путях необщего пользования. Здесь главная задача определить время и место возникновения ползуна.
Образование двухсторонних ползунов с размером, требующим отцепки вагона, также связано с определением трёх участников перевозочного процесса: работников службы тяги, работников ремонтных предприятий или пунктов технического обслуживания вагонов. На рисунке 1 показаны виды и причины возникновения ползунов.
Рисунок 1 Причины образования ползунов
Ещё большую проблему представляет определение ответственного за возникновение выщербин, наваров и неравномерного проката. Причиной их возникновения является юз колесной пары без возникновения браковочного дефекта, требующего отцепки вагона и обточки колесной пары, правила ведения поезда, выщербины в результате контактной усталости, выщербины образованные на месте ранее образованного ползуна и др. В таблице 1 приведены факторы, влияющие на контактно-усталостные повреждения колес, приводящие к образованию выщербин.
При возникновении дефектов не браковочных размеров на поверхности катания колеса в процессе эксплуатации возникает необходимость выявления места и времени.
На наш взгляд, задачу выявления места и времени возникновения ползунов не браковочных размеров можно решить через применение систем автоматизированного контроля силового воздействия от колеса на рельс в рамках создаваемых и используемых систем диагностики подвижного состава на ходу поезда с передачей данных в АСУ ПТО, а также через создание и внедрение на всей сети ОАО «РЖД» комплексной системы контроля ответственных узлов грузовых вагонов в пути следования с построением статистических и прогнозных данных. Контроль за состоянием колес вагонов в пути следования для всех участников движения должен быть открытым. Также необходимо пересмотреть классификатор КЖА 2005 04 с точки зрения добавления новых критериев и ответственности участников перевозочного процесса.
Таблица 1 – Факторы, влияющие на контактно-усталостные повреждение колес, приводящие к образованию выщербин
Группа факторов |
Факторы |
Наибольшее влияние на виды дефектов |
|||
Выщербины по термомеханическим повреждениям |
Подповерхностные дефекты |
Поверхностные дефекты контактно-усталостного происхождения |
По сетке термотрещин (по выкрашиванию) |
||
|
Односторонние повреждения колес на сортировочных горках, при маневровой работе, трогании поезда с неубранным башмаком |
+ |
|
|
|
|
Неисправности тормозного оборудования, ведущие к повышенным тормозным силам |
+ |
|
|
|
Повышение фактических значений тормозных сил над расчетными (переторможенность), особенно у порожних вагонов |
+ |
|
|
+ |
|
Потеря сцепления при нарушении технологии лубрикации |
+ |
|
|
|
|
Режимы торможения поезда, ведущие к термомеханическим повреждениям поверхности катания |
+ |
|
|
+ |
|
|
Недостаточное качество изготовления колесной стали, наличие дефектов структуры |
|
+ |
|
|
Недостаточный уровень механических свойств колесной стали |
|
+ |
+ |
|
|
|
Повышенный уровень контактных напряжений из-за неблагоприятных сочетаний профилей колес и рельсов |
|
+ |
+ |
|
Попадание на поверхность катания рельса смазочных материалов при нарушении технологии лубрикации или материала грузов |
+ |
|
|
|
|
Влияние третьего тела |
+ |
|
+ |
+ |
|
Уменьшение интенсивности изнашивания поверхности катания, выполнявшего роль естественного шлифования |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
Повышенные силы трения, связанные с поперечными компонентами проскальзывания колеса по рельсу, приводящие к исчерпанию пластических свойств материала колеса из-за ухудшения динамических характеристик вагона |
|
|
+ |
|
Динамические воздействия, обусловленные повышенными неровностями и изменениями жесткости пути, особенно в зимнее время |
+ |
+ |
|
|
Из материалов XV Международной научно-технической конференции «ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ XXI ВЕКА (ИДЕИ, ТРЕБОВАНИЯ, ПРОЕКТЫ)
Комментарии