Влияние остаточных технологических напряжений и тепловых эксплуатационных нагрузок на прочность железнодорожных колёс

Д. Е. Керенцев, Ю. К. Пономарёв

Аннотация


В статье на примере стандартной конструкции цельнокатаных вагонных колёс с плоскоконическим диском, получившей широкое распространение на сети российских железных дорог, путём проведения расчётов коэффициента запаса сопротивления усталости согласно отечественным и зарубежным нормам, рассмотрены существующие подходы к оценке прочности железнодорожных колёс и проблемы, связанные с прогнозированием реальных мест зарождения усталостных трещин в эксплуатации. Для решения обозначенных задач обоснована целесообразность и предложены методики оценки сопротивления усталости колёс с учётом влияния остаточных технологических напряжений, обусловленных термической обработкой в процессе изготовления с последующим проведением ремонтных обточек обода и тепловых эксплуатационных нагрузок, связанных с нагревом обода колеса при торможении колодками о поверхность катания. Представлена количественная оценка влияния остаточных технологических напряжений и тепловых эксплуатационных нагрузок на прочность колёс. Приведены результаты апробации описанных расчётных методик на примере колёс низконапряжённой конструкции разработки АО «Выксунский металлургический завод» с повышенными эксплуатационными характеристиками.


Ключ. слова


Цельнокатаное колесо; методики расчёта на прочность; сопротивление усталости; остаточные напряжения; термическая обработка; колодочное торможение; тепловые нагрузки

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Волохов Г.М., Керенцев Д.Е. Развитие методов оценки прочности конструкций цельнокатаных железнодорожных колёс и критериев их допуска к эксплуатации // Вестник ВЭлНИИ. 2013. № 2(66). С. 138 – 154.

2. ГОСТ 10791-2011. Колёса цельнокатаные. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2011. 27 с.

3. ОСТ 32.83-97. Колёса с дисковыми и спицевыми центрами тягового подвижного состава. М.: МПСРоссии, 1997. 49 с.

4. EN 13979-1:2003+A2. Railway applications – Wheelsets and bogies – Monobloc wheels – Technical approval procedure – Part 1: Forged and rolled wheels: 2011. 50 p.

5. AAR Standard S-669. Analytic Evaluation of Locomotive Wheel Designs: 2011. 17 p.

6. AAR Standard S-660. Wheel Designs, Locomotive and Freight Car – Analytic Evaluation: 2009. 6 p.

7. UIC B 169/RP 17. Standardization of Wheelsets.Definition of parameters for the thermomechanical calculation of wheels. Correlation between calculations and tests: 2006. 26 p.

8. Кеглин Б.Г., Киницкая А.П. Эксплуатационная нагруженность тормозов грузового вагона // Вестник ВНИИЖТ. 1978. № 4. С. 30-32.

9. Голышков Р.А., Керенцев Д.Е. Железнодорожное колесо: патент РФ № 2010113648; опубл.10.09.11; бюл. № 25.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-3-336-344

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533