Состоялось заседание Совета главных конструкторов ОПЖТ

19 января 2023 г. в формате видео-конференц-связи состоялось заседание Совета главных конструкторов ОПЖТ на тему «Применение и комплексные испытания новых материалов фрикционных клиньев тележек грузовых вагонов с повышенной износостойкостью и ресурсом, увеличенными пробегами до плановых ремонтов вагонов» под председательством генерального директора АО «ВНИКТИ» Валерия Коссова.

В заседании приняли участие: президент ОПЖТ Валентин Гапанович, сопредседатель Международного координационного совета по трибофатике, директор ООО НПО «ТРИБОФАТИКА» Леонид Сосновский, заместитель директора Проектно-конструкторского бюро вагонного хозяйства – филиала ОАО «РЖД» Андрей Сычёв, начальник центра стратегических инновационных исследований и разработок ИУЦТ РУТ (МИИТ) Владимир Федин, директор Научного центра качественных сталей ФГУП ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина Георгий Филиппов, а также приглашённые специалисты.

В рамках приветственного слова Валерий Коссов сообщил, что 18 января 2023 года состоялся Научно-технический совет под председательством генерального директора – председателя правления ОАО «РЖД» Олега Белозёрова, посвященный проблематике «колесо-рельс». В рамках совета поставлена задача создать предиктивную модель жизненного цикла пути с учетом увеличения провозной способности к концу 2023 года.

Также Валерий Коссов поблагодарил участников за активную вовлеченность в проблематику заседания Совета главных конструкторов ОПЖТ.

В своем выступлении президент ОПЖТ Валентин Гапанович поблагодарил Валерия Коссова за организацию заседания на высоком уровне.

Он отметил важность обсуждаемого на заседании вопроса, так как по данным ПКБ ЦВ ОАО «РЖД», отцепки вагонов приписки России в ТР-2 по неисправностям тележки, а именно завышения/занижения фрикционного клина, в 2021 году составили 60 103 единиц, а за 12 месяцев 2022 года – 63 997 единиц. Валентин Гапанович акцентировал внимание участников на том, что отцепка вагонов по проблеме износа клиньев фрикционных стоит на 2-м месте после колесных пар.

Президент ОПЖТ отметил, что в заседании Совета ОПЖТ принимает участие Леонид Сосновский, который является выдающимся ученым, доктором технических наук, профессором, заслуженным деятелем науки Республики Беларусь, основоположником трибофатики и разработчиком основных принципов механотермодинамики – нового раздела физики.

Валерий Коссов в ходе своего доклада остановился на вопросе создания, совершенствования и испытаний фрикционного узла трёхэлементной тележки для повышения межремонтных пробегов грузовых вагонов. Он сообщил, что актуальность рассматриваемой темы обусловлена Решением Совета экономического содружества о внесении дополнений в технический регламент ТР ТС 001/2011. С апреля 2023 года фрикционные клинья входят в перечень продукции железнодорожного назначения, подлежащей обязательной сертификации (оценке соответствия). Технические требования к фрикционным клиньям регламентирует ГОСТ 34503-2018 года «Клинья фрикционные тележек грузовых вагонов. Общие технические условия». Валерий Коссов отметил, что клинья должны обладать статической прочностью, соответствовать климатическому исполнению УХЛ 1 и обеспечивать назначенный ресурс, который подтверждается стендовыми динамическими испытаниями на 2 или 5 млн циклов нагружений в зависимости от заявленного пробега (клин первого либо второго класса).
Он сообщил, что в настоящее время эффективными способами повышения качества и потребительских свойств фрикционного узла являются:

- Применение новых материалов;

- Использование технологических приемов упрочнения поверхностей трения, в том числе термической обработкой;

- Ведение третьих тел между клином, надрессорной балкой и фрикционной планкой.

Валерий Коссов отметил, что в конструкции клина предусмотрен индикатор износа. ГОСТ 9246 требует вносить предельно допустимый износ в конструкторскую документацию. В ремонтном руководстве для тележки типа 18-100 РД 32ЦВ 052-2005 года установлено, что после деповского ремонта завышение должно быть не более 2 мм, а занижение допускается до 12 мм.

Также он акцентировал внимание на необходимости выполнения экспериментальной проверки новых материалов и способов упрочнения рабочих поверхностей. Испытания проводятся на стендах, полностью имитирующих условия нагружения узла рессорного подвешивания для конкретного типа вагонной тележки.

Заместитель директора Проектно-конструкторского бюро вагонного хозяйства – филиала ОАО «РЖД» Андрей Сычёв выступил с докладом на тему «Динамика отцепок грузовых вагонов в неплановые ремонты по причинам трещин, изломов, завышения/занижения фрикционных клиньев». Он сообщил о том, что по данным ПКБ ЦВ, с 2016 по 2022 год основной причиной отцепок является неисправность фрикционных клиньев, что составляет 40 % от общего количества отцепок грузовых вагонов по неисправностям тележки. Основными неисправностями фрикционных клиньев являются трещина/излом фрикционного клина, завышение фрикционного клина относительно опорной поверхности надрессорной балки и сверхнормативный износ фрикционного клина. Андрей Сычёв отметил, что ПКБ ЦВ также провел анализ сходов грузовых вагонов: случаи сверхнормативного износа клина составляют 60 % от всех случаев сходов.

На сегодняшний день основными нормативными документами, которые регламентируют ремонт тележек, являются инструкции РД 32 ЦВ 052-2009 «Ремонт тележек грузовых вагонов с боковыми скользунами зазорного типа», а также РД 32 ЦВ 082-2018 «Ремонт тележек грузовых вагонов со скользунами постоянного контакта». При проведении деповского ремонта вагонов разрешается установка клина с суммарным износом наклонной и вертикальной поверхностей клина не более 3 мм и не более 2 мм на одну из сторон. Трещины в ребрах жесткости клина не допускаются. К документации, устанавливающей требования к межремонтному пробегу клина, относятся Технические условия ТУ 32 ЦВ 2459-2007 АО «ВНИИЖТ» и ПКБ ЦВ, а также Технические условия ВАГР.667149.001ТУ ООО «АСЛЗ». Данные документы определяют межремонтный пробег фрикционного клина в 160 тыс. км.

Андрей Сычёв предложил внести в руководящие документы по ремонту тележек изменения в части 100% замены фрикционных клиньев при проведении деповского ремонта.

Темой доклада начальника центра стратегических инновационных исследований и разработок ИУЦТ РУТ (МИИТ) Владимира Федина стали предложения РУТ (МИИТ) по повышению гарантированного эксплуатационного пробега до 500 тыс. км тележек грузовых вагонов за счет внедрения фрикционных клиньев, работающих в сопряжённых парах трения. Он отметил, что задача по обеспечению пробега 500 тыс. км фрикционного клина не является технически сложной и решается классическими методами термообработки. Характерными примерами являются тележки Barber и Motion Control.

Владимир Федин сообщил, что вопрос обеспечения гарантированного пробега не рассматривается на отдельных деталях. Обеспечение нормативных требований коэффициента относительно трения при применении клиньев из стали чугуна решается за счет различных углов наклона. Защитой от износа надрессорной балки служит приводной лист из специальной стали.

Длительный период выполнения работ по фрикционному узлу тележки 18-100 позволил решить технические и экономические вопросы. Благодаря техническому и научному потенциалу удалось прийти к выработке оптимального решения различных технических направлений по интенсивному закалочному охлаждению деталей железнодорожного транспорта и машиностроения, которое в настоящее время решается на опытно-промышленном участке МИИТ-Метровагонмаш. Технология интенсивного закалочного охлаждения при минимальных затратах и применении рядовых марок стали и чугуна позволяет получить уровень свойств, которые можно достичь на высоколегированных материалах со сложной термической обработкой.

УСТРАНЕНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА СНИЖЕНИЕ РЕСУРСА БАЛКИ, РАМЫ

Владимир Федин отметил, что более сложной является комплексная задача по обеспечению безопасности, связанной с обеспечением ресурса рамы и балки. Именно этой проблеме должно быть уделено повышенное внимание от работы деталей узла гашения колебаний, куда относятся винтовые пружины, от которых зависит вопрос безопасности движения.

Сопредседатель Международного координационного совета по трибофатике, директор ООО НПО «ТРИБОФАТИКА» Леонид Сосновский в своем докладе представил информацию об опыте научной школы Белорусского государственного университета транспорта исследований современных конструкционных материалов для механических трибофатических систем ответственного назначения.

Он также сообщил о возможной реализации пилотного проекта, который предполагает разработку высокой технологии крупнотоннажного и массового экспортоориентированного производства литых железнодорожных колес для вагонов и локомотивов из современного высокопрочного и пластичного чугуна с шаровидным графитом ВЧТГ (Моника) с обеспечением существенного снижения их стоимости при одновременном повышении грузоподъемности и эксплуатационной долговечности по сравнению со стальными катанными и литыми колесами.

Леонид Сосновский предложил рассмотреть возможность отливки экспериментальной партии составных частей грузовой тележки для проведения стендовых и натурных испытаний на мощностях АО «ВНИКТИ».

Директор Научного центра качественных сталей ФГУП ЦНИИЧермет им. И.П. Бардина Георгий Филиппов проинформировал о разработке новых материалов и технологий производства клина фрикционного повышенной эксплуатационной стойкости. Он сообщил, что одним из достижений Научного центра является разработка стали для колес грузовых и пассажирских вагонов с новыми альтернативными типами структуры. Данная работа проводилась совместно с АО «ВНИИЖТ».

Также он отметил, что совместно с ОАО «БЕЛАЗ» проведены работы по созданию нового класса высокопрочной стали для кузовов карьерных самосвалов, которые показали в 1,5-2 раза больше ресурс ударной износостойкости.

Георгий Филиппов добавил, что к эффективным способам улучшения качества и потребительских свойств металлоизделий относятся:

- Создание новых марок конструкционных сталей и технологий их производства;

- Разработка методов локального поверхностного упрочнения зон, наиболее подверженных износу.

Он проинформировал, что одно из направлений работы Научного центра – модифицирование жидкого расплава, что является эффективным способом повышения прочности и сопротивления разрушению литой и горячедеформированной стали. При одинаковом уровне твердости модифицированный чугун обладает более высоким сопротивлением износу, благодаря повышению запаса вязкости, который, в свою очередь, повышается за счет измельчения литой структуры. Единственным способом, позволяющим одновременно повысить уровень прочности, твердости, пластичности и вязкости, является измельчение структуры.

В результате модифицирования жидкого расплава происходит:

- Повышение прочности на 15-20 %;

- Повышение работы разрушения в 1,7 раза;

- Повышение износостойкости на 8 %;

- Повышение пластичности до 1,5 раза.

Основными причинами повышения комплекса свойств в результате модифицирования жидкого расплава являются измельчение структуры и уменьшение разнозернистости.

Также участники заседания обсудили технические требования к конструкции, материалам, прочности и ресурсу, методам изготовления и комплексных испытаний ответственных высоконагруженных деталей грузовых вагонов.

В завершение заседания участники выработали ряд предложений, которые будут отражены в протоколе заседания Совета.

https://opzt.ru/