Способ выявления тележек рельсового подвижного состава, вызывающих в процессе эксплуатации усиленный боковой износ рельсов и гребней колес

 

Изобретение относится к способам диагностики технических неисправностей тележек подвижного состава. Сущность изобретения: способ заключается в определении установленным на пути измерительным устройством значений δ_л и β_п на каждом колесе колесной пары тележки и величины их износов при их проходе через это устройство с запоминанием порядкового номера каждой колесной пары в этом составе, определении для каждой из них величины, характеризующей отношение разности между износами одного и другого колес этой пары к их сумме и сравнении ее с заданной, в случае превышения которой тележку с порядковым номером этой колесной пары выделяют из состава и направляют для анализа причин дефекта и их устранения. Способ позволяет выявлять тележки с дефектами как узлов колесной пары, так и других ее узлов.

Изобретение относится к способам технической диагностики тележек подвижного состава железных дорог.

Причины бокового износа гребней колес и бокового износа рельсов в кривых малого радиуса, неоднозначны, индивидуальны в каждом отдельном случае и неопределимы визуальными обследованиями тележек на станциях и в поездах. Процессы износа гребней колес и бокового износа рельсов имеют ту способность, что изношенные гребни колес усиливают боковой износ головок рельсов, а рельсы, с увеличенным боковым износом еще интенсивнее изнашивают гребни колес. Инициаторы этих процессов является подвижной состав, поскольку лишь при его движении возникают явления бокового износа гребней.

Известен способ выявления тележек рельсового подвижного состава, вызывающих в процессе эксплуатации усиленный боковой износ рельсов и гребней колес, заключающийся в том, что измеряют на одинаковом по высоте уровне толщины гребней левого и правого колес колесной пары тележки в процессе перемещения по контрольному участку и определяют величины их износов путем сравнения измеренных значений с проектными, по результатам которого судят о наличии дефекта.

Известный способ не обеспечивает возможности выявления тележек с сочетанием ряда неисправностей, других помимо колесных пар узлов тележки.

Устранение указанного недостатка обеспечивается тем, что в предложенном способе, выявления тележек рельсового подвижного состава, вызывающих в процессе эксплуатации усиленный боковой износ рельсов и гребней колес, заключающемся в том, что измеряют на одинаковом по высоте уровне толщины гребней левого и правого колес колесной пары тележки в процессе перемещения по контрольному участку и определяют величины их износов путем сравнения измеренных значений с проектными, по результатам которого судят о наличии дефекта, измерение толщин гребней колес и определение их износа осуществляют в процессе перемещения по контрольному участку подвижного состава, при этом дополнительно определяют и запоминают порядковый номер каждой колесной пары в подвижном составе и для каждой из них величину, характеризующую отношение разности между износами одного и другого колес этой пары к их сумме, которую сравнивают с заданной, и в случае обнаружения в подвижном составе тележки с колесной парой, у которой величина упомянутого отношения больше заданной, тележку с порядковым номером этой колесной пары направляют для анализа причин дефекта и их устранения.

Установлено, что все тележки подвижного состава вызывают неодинаковый износный эффект, среди тележек эксплуатируемого подвижного состава всегда есть такие, у которых особенно интенсивно идет процесс бокового износа гребней колес. Следовательно, именно такие тележки вызывают особенно интенсивный износ рельсов и должны из эксплуатации передаваться в ремонт.

Изобретение обеспечивает возможность выявления в эксплуатируемом парке подвижного состава тележек экипажей, вызывающих особо высокий уровень интенсивности бокового износа рельсов, а следовательно, и бокового износа гребней колес у всего эксплуатируемого подвижного состава. Исключение тележек из эксплуатируемого парка подвижного состава существенно снизит боковой износ рельсов и гребней колес в оставшейся части эксплуатируемых тележек.

Известно, что интенсивность бокового износа гребней колес и бокового износа рельсов определяются значениями усилий, действующих в контактах колес и рельсов, значениями углов набегания гребней колес на рельсы и протяженностью пути на котором действуют указанные выше силы на рельсы при больших углах набегания гребней колес на рельсы.

Установлено, что некоторые колесные пары железнодорожных экипажей, даже в прямых участках пути, проходят большую часть своего пути в перекосном состоянии по отношению к продольной оси тележки, т.е. они не занимают радиального положения в колесе и не перпендикулярны продольной оси тележки.

Причинами перекосного положения колесных пар в тележке могут быть: различающиеся размерами базы рам у одной и той же тележки, большие значения продольных (вдоль пути) зазоров между буксами колесных пар и буксовыми направляющими рам тележек, различные диаметры колес у колесных пар, значительно различающиеся формы проката колес у одной и той же колесной пары, асимметрия в возвращающих и фрикционных моментах сил сопротивления повороту тележек относительно рамы экипажа и др.

Определение углов перекосного движения колесных пар в колее из-за cложности измерения в эксплуатационной обстановке очень малых углов поворота колесных пар от перпендикуляра к оси тележки (порядка 30-90 угловых минут) практически неосуществимо. Следовательно, движение колесных пар в колее с перекосом является не только причиной увеличенного на ней бокового износа гребней колес и вызываемого ею усиленного бокового износа рельсов, но и симптомом ряда других ее неисправностей.

Всегда значения бокового износа гребней на различных колесах одной и той же колесной пары различаются между собой; значение бокового износа гребня больше на том колесе колесной пары на котором усилие в контакте гребня колеса и рельса, угол набегания гребня на рельсы и протяженность пути, на котором гребень прижат к головке рельса больше, чем на противоположном колесе.

Поэтому разница в значениях бокового износа гребней колес одной и той же колесной пары, отнесенная к среднеарифметическому значению износов обоих этих колес, является характеристикой данной колесной пары по ее вредоносности в образовании бокового износа рельсов, а следовательно и бокового износа гребней у других колесных пар. Вместе с тем наличие в тележке даже одной колесной пары с большим боковым износом гребня на одном колесе указывает на специфические неисправности этой тележки, определяющие вызываемые ею процессы боковых износов гребней колес и рельсов.

Поэтому эффективным способом распознавания и выявления в эксплуатируемом парке тележек вагонов и локомотивов, вызывающих интенсивный боковой износ рельсов, имеющих собственную большую интенсивность бокового износа гребней колес и вызывающих повышение бокового износа гребней колес на других колесных парах, в том числе и на других экипажах (через усиленный боковой износ рельсов) является следующая последовательность действий: Измерение δ_л и δ_п толщины гребней левого и правого колес каждой колесной пары у экипажей, проходящих по пути через устройство, установленное на этом пути, для производства таких измерений; эти измерения должны относиться к одному и тому же заданному по высоте уровню гребней над поверхностью катания колес; Фиксация с помощью счетного устройства порядкового по ходу состава номера колесной пары, на которой производятся указанные в п.1 измерения (с последующей разбивкой их по порядковым номерам тележек и экипажей); Преобразование указанной в пп.1 и 2 информации в электрические сигналы и передача этой информации в ЭВМ, соединенной с упомянутыми выше устройствами; Вычисление на ЭВМ для измерения гребней колес, значений бокового износа этих гребней по формуле (i δ_o-δ, где δ_о и δ проектная и измереинная толщина гребня; Вычисление на той же ЭВМ отношения Δ=i_л i_п)/(i_л + i_п)| для каждой колесной пары, где i_п и i_л cоответственно износы правого и левого гребней одной и той же колесной пары; Сопоставление на ЭВМ абсолютного значения Δ с допускаемым значением [Δ] Выдача ЭВМ на цифропечать. порядковых номеров экипажей в составе, номеров тележек в экипаже, номера колесной пары в тележке δ_п и δ_л толщин гребней правого и левого колес каждой колесной пары, их боковых износов и отметки о соответствии значения Δ установленному норматику [Δ] Выделение на специальный путь для прохождения полного специального обследования экипажей, у которых хотя бы на одной колесной паре окажется Δ> [ Δ] или δ< [δ] где [δ] минимально допускаемая толщина гребня.

Полное техническое обследование тележек отсортированных экипажей.

В процессе полных технических обследований проверяют идентичность значений размеров базы правой и левой рам каждой тележки;
соответствие установленным допуском продольных и поперечных разбегов буксового узла в буксовых направляющих;
соответствие допускаемым значениям разности диаметром колесных пар по основным кругам катания на каждой колесной паре и между различными колесами в целом по тележке;
в бессвязных тележках соответствие значений зазоров в тех изнашиваемых узлах и элементах тележки, от которых зависят величины перекосов колесных пар и забегов рам тележки относительно друг друга, допускаемым значениям (например, в тележках типа ЦНИИ-Х3 износы в клиновой системе рессорного подвешивания и буксовых узлах;
соответствие заданным значениям и допускам возвращающих и демпфирующих (фрикционных) моментов сил сопротивления повороту тележек относительно рамы или кузова экипажа, а также различия в этих значениях при повороте тележки в разные стороны;
соответствие допускаемым нормам износов и повреждений опор кузова на тележки (шкворневого узла, скользунов) и других элементов ее связи с кузовом, которые могут привести к перекосному положению тележки по отношению к кузову или увеличению значений направляющих усилий в колее.

На основании результатов обследования принимаются решения по составу и объемам ремонта тележки.

При длительных стоянках подвижного состава на станциях или в ремонте, где отсутствуют упомянутые выше автоматические устройства обмера толщины гребней колесных пар и ЭВМ, перечисленные выше в описании предлагаемого способа действия (измерения толщины гребней колес и необходимые в описанном способе вычисления, а также детальные обследования тележек) может быть осуществлено с применением общеизвестных измерительных шаблонов и вычислительных средств.

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ТЕЛЕЖЕК РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, ВЫЗЫВАЮЩИХ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ УСИЛЕННЫЙ БОКОВОЙ ИЗНОС РЕЛЬСОВ И ГРЕБНЕЙ КОЛЕС, заключающийся в том, что измеряют на одинаковом по высоте уровне толщины гребней левого и правого колес колесной пары тележки в процессе перемещения по контрольному участку и определяют величины их износов путем сравнения значений с проектными, по результатам которого судят о наличии дефекта, отличающийся тем, что измерение толщин гребней колес и определение величин их износа осуществляют в процессе перемещения по контрольному участку подвижного состава, при этом дополнительно определяют и запоминают порядковый номер каждой колесной пары в подвижном составе и для каждой из них величину, характеризующую отношение разности износа одного и другого колес этой пары к их сумме, которую сравнивают с заданной, и в случае обнаружения в подвижном составе тележки с колесной парой, у которой величина упомянутого отношения больше заданной, тележку с порядковым номером этой колесной пары направляют для анализа причин дефекта и их устранения.