Тележки с усовершенствованным рессорным подвешиванием

Лубрикация рельсов

Темпы износа колес и рельсов изменяются в зависимости от условий трения между ними, снижаясь после лубрикации рельсов. Многочисленные исследования показали целесообразность наличия прослойки смазки между колесом и рельсом. В регулярной эксплуатации при правильном выборе типа смазочного материала и технологии его нанесения износ рельсов может уменьшиться почти в 10 раз.

Смазку можно наносить на поверхность рельсов (или гребней колес) с помощью стационарных напольных устройств и мобильных, установленных на специальном подвижном составе или на локомотивах. Неправильное смазывание (слишком обильное или недостаточное) влечет неблагоприятные последствия, выражающиеся в плохой направляемости тележек в колее, увеличении поперечных сил во взаимодействии колес и рельсов, ускорении расстройства пути. Жидкие смазочные материалы склонны к перемещению с места их нанесения колесами подвижного состава. Поэтому лубрикаторы гребней колес, особенно при регулировании на большую подачу, сильно загрязняют поверхность катания рельсов, что снижает силу тяги локомотива. Во избежание этого в соответствии с последними нововведениями в технологии лубрикации смазка наносится на поверхность катания рельса непосредственно за локомотивом, так что его колеса работают на практически сухих рельсах, тогда как колеса вагонов следуют по смазанному пути. Такой подход существенно уменьшает износ колес и рельсов одновременно со значительной экономией топлива, которая объясняется снижением сопротивления движению.

В 1997 г. крупнейшие железные дороги Северной Америки израсходовали на тягу поездов 9,8 млн. м³ топлива, общая стоимость которого составила 2,45 млрд. дол. Даже небольшое снижение этих затрат в сочетании с продлением срока службы рельсов и колес имеет большое значение для железных дорог. Испытания, проводившиеся в 1980-х годах, показали, что экономия расходов на топливо в результате применения лубрикации в условиях регулярной эксплуатации достигает 5-15%.

Когда колесо катится по рельсу, между ними всегда имеет место проскальзывание (крип), особенно в кривых. С точки зрения трения повышенный крип приводит к интенсификации износа. Поэтому другой подход к продлению срока службы колес и рельсов предусматривает снижение крипа за счет применения тележек, лучше вписывающихся в кривые. Типовые трехэлементные тележки просты по конструкции, их сравнительно легко обслуживать и ремонтировать, но они обладают недостаточно хорошими характеристиками по вписыванию в кривые, а при большом износе конструктивных элементов работают с высоким крипом даже на прямолинейном пути.

Последние испытания тележек с усовершенствованным рессорным подвешиванием показали значительное уменьшение поперечных сил во взаимодействии колес, рельсов и их износа (почти на 50 %), а также сокращение потребления топлива (примерно на 20 %) по сравнению со стандартными тележками. В улучшенных тележках применены диагональные связи и дополнительные связи на раме, введены другие конструктивные изменения для ужесточения положения боковин рамы, а также прокладки между адаптерами подшипников и боковинами, образующие первую ступень подвешивания и обеспечивающие оптимальное ориентирование колесных пар при движении в кривых.

Тележки с усовершенствованным рессорным подвешиванием сложнее, несколько тяжелее и дороже стандартных. Исследования длительности срока службы их конструктивных элементов под вагонами с высокими осевыми нагрузками в настоящее время ведутся в рамках испытаний на железной дороге Union Pacific. Хотя такие тележки в эксплуатации требуют большего числа запасных частей, снижение уровня действующих сил, как полагают, уменьшит износ и существенно удлинит интервалы между заходами в пункты технического осмотра и депо для обслуживания и ремонта.

Существуют разные способы продления срока службы рельсов и колес. Некоторые из них относительно простые, как, например, оптимизация методики и технологии лубрикации, но здесь трудно обеспечить требуемые надежность и стабильность. Другие, как, например, применение тележек с улучшенным рессорным подвешиванием, более эффективны, но требуют дополнительных затрат на приобретение и содержание этих более сложных и дорогих компонентов подвижного состава. Достижение желаемых результатов за счет уменьшения контактных напряжений благодаря введению более жестких допусков на профили колес и рельсов связано со значительными изменениями в практике текущего содержания и ремонта. Технические проблемы продления срока службы колес и рельсов в принципе решаемы, но остаются вопросы экономического плана. Во-первых, необходимо обеспечить снижение общих затрат в расчете на весь срок службы, во-вторых- найти пути достижения поставленных целей при минимальных затратах для конкретных условий работы. Именно на это переориентированы в настоящее время ведущиеся в ТТС исследования.

R. Sawley, R. Reiff. Railway Age, 1999, N 6, р. 44, 46, 48, 49.

Дата добавления: 2015-07-02