Preview

Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ)

Расширенный поиск

Разработка бортовой системы диагностирования технического состояния поверхности катания колес грузовых вагонов

https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-4-306-317

Аннотация

Введение. Целью исследования является разработка базовой конфигурации бортовой системы диагностирования технического состояния поверхности катания колес грузового вагона на ходу поезда и моделирование ее работы. 
Материалы и методы. Теоретические исследования основаны на методах аналитической механики Лагранжа, теории колебаний и классической электродинамики. Моделирование проведено для плоской расчетной схемы с использованием численных методов. Обработка результатов выполнена с помощью разработанного алгоритма, реализованного на языке программирования системы Mathcad.
Результаты. Рассмотрена проблема негативного влияния локальных износов поверхности катания колес на состояние ходовой части вагона и рельсового пути, а также на безопасность движения поездов. Предложена базовая конфигурация бортовой системы диагностирования колесных пар грузового вагона с автономным источником электропитания мощностью до 10 Вт, одновременно выполняющим роль датчика. Построена математическая модель диагностических сигналов для локальных износов колеса, на основе результатов которой разработан алгоритм их выявления. Сформулирован критерий оценки геометрических параметров износов, и рассчитаны его пороговые значения для ползунов различной глубины. Определены сигналы тревоги, предполагающие снижение скорости движения поезда.
Обсуждение и заключение. Решение заявленной проблемы является важным как при эксплуатации существующих вагонов, так и при разработке новых, инновационных вагонов с нагрузкой на ось 27–30 тс и скоростями движения до 140 км/ч. Своевременное выявление локальных износов поверхности катания колес вагона позволит повысить уровень безопасности движения и сократить расходы на ремонт вагонов и рельсового пути.

Об авторе

И. А. Гаджиев
Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)
Россия

Ибрагим Азимович ГАДЖИЕВ, аспирант, кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»

644046, г. Омск, пр. Маркса, д. 35



Список литературы

1. Усов П. Инновации складываются в парк [Электронный ресурс]: специальный проект журнала «РЖД-Партнер» // РЖД- Партнер.ру: [сайт]. URL: https://spec.rzd-partner.ru/page31411071.html (дата обращения: 02.09.2022).

2. Агафонов М. С. Отцепки грузовых вагонов в неплановый ремонт за 2021 г. // Вагоны и вагонное хозяйство. 2022. № 1 (69). С. 17–18.

3. Матяш Ю. И., Гаджиев И. А. Разработка бортового устройства мониторинга технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2019. Т. 78, № 4. С. 218–226. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2019-78-4-218-226.

4. Бисерикан М. И., Пе троченко С. В., Кашбулина А. Ш. Влияние жесткости технологической системы при лезвийной обработке на качество поверхности катания колеса грузового вагона // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: материалы XVI науч. конф., посвящен. Дню российской науки (Омск, 8 февраля 2022 г.) / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск: ОмГУПС, 2022. С. 110–119.

5. Списание и закупки железнодорожного подвижного состава по итогам 2021 года [Электронный ресурс] // Информационное агентство «INFOLine»: [сайт]. URL: https://infoline.spb.ru/news/?news=%20%20%20%20%20%20214765 (дата обращения: 02.09.2022).

6. Савченко М. А. Расчетное обоснование протяженности гарантийного участка пункта технического обслуживания с учетом оценки технического состояния тормозной системы грузовых вагонов: дис. ... канд. техн. наук: 05.22.07 / Российский университет транспорта. М.: РУТ, 2019. 217 с.

7. Краснов О. Г., Ас т анин Н. Н. Влияние ударных сил на прочностные характеристики железнодорожного земляного полотна // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2017. Т. 76, № 2. С. 85–93. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2017-76-2-85-93.

8. Демьянов А. А. Исследование влияния размера одностороннего ползуна, образуемого при движении юзом, на характер разрушения кругов катания колесных пар // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2003. № 2. С. 13–19.

9. Кра снов О. Г., Ноздрачев Г. С., Га сюк А. С. Нагруженность литых несущих конструкций трехэлементной тележки 18-100 при наличии дефектов на поверхности катания колес // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2016. Т. 75, № 3. С. 161–168. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2016-75-3-161-168.

10. Тимкова А. Ю., Ефимов Р. А., Шорохова Л. С. Оценка контактной нагруженности рельсов при наличии ползунов на поверхности катания колесных пар // Вестник транспорта Поволжья. 2021. № 1 (85). С. 28–32.

11. Методика расчета потребности предприятий вагонного комплекса в цельнокатаных колесах [Электронный ресурс] // Объединение производителей железнодорожной техники: [сайт]. URL: http://opzt.ru/wp-content/uploads/2017/09/unnamed-file.pdf (дата обращения: 01.09.2022).

12. Гайипов А. Б., Наркизова Е. А., Белгородцева Т. М. Разработка уточненной методики расчета баланса колесных пар и оценка потребности в колесах и осях для вагонного парка Республики Узбекистан // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2021. Т. 18, вып. 3. С. 319–334. https://doi.org/10.20295/1815-588X-2021-3-319-334.

13. Сапетов М. В. Оценка сложившейся работы вагонов по износу гребня колесной пары [Электронный ресурс] // Интернет- портал о железнодорожном транспорте, логистике и перевозках. Сетевое издание «Вгудок». URL: https://vgudok.com/sites/default/files/attached/24_mm_prezentaciya.ppsx (дата обращения: 03.09.2022).

14. Справочные материалы по причинам поступления грузовых вагонов в текущий отцепочный ремонт [Электронный ресурс] / Проектно-конструкторское бюро вагонного хозяйства ОАО «РЖД». URL: https://old.pkbcv.ru/docs/%D0%A2%D0%9E%D0%A0%202018-09.pdf (дата обращения: 01.09.2022).

15. Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм: РД ВНИИЖТ 27.05.01-2017 [Электронный ресурс]: утв. Советом по железнодорожному транспорту государств – участников Содружества. Протокол от 19–20 октября 2017 г. № 67. Приложение № 62. URL: https://docs.cntd.ru/document/550948959?section=text (дата обращения: 01.09.2022).

16. Патент № 181774 Российская Федерация, МПК B61K 9/00 (2006.01), B61D 43/00 (2006.01), B60K 25/10 (2006.01), H02K 7/06 (2006.01). Устройство электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона: № 2017138799: заявл. 07.11.2017: опубл. 26.07.2018 / Матяш Ю. И. [и др.] 7 c.

17. Кудрявцев Н. Н., Белоу сов В. П., Бурчак Г. П. Определение вертикальных возмущений, вызывающих колебания обрессоренных частей вагона при движении по рельсовому пути // Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 1982. № 5. С. 33–37.

18. Сладковский А. В., Погорелов Д. Ю. Исследование динамического взаимодействия в контакте колесо— рельс при наличии ползунов на колесной паре // Вісник Східноукраїнського національного університету iменi Володимира Даля. 2008. № 5 (123). С. 88–95.


Рецензия

Для цитирования:


Гаджиев И.А. Разработка бортовой системы диагностирования технического состояния поверхности катания колес грузовых вагонов. Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ). 2022;81(4):306-317. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-4-306-317

For citation:


Gadzhiev I.A. Development of an on-board system for diagnosing the technical condition of the tread surface of the wheels of wagons. RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL. 2022;81(4):306-317. (In Russ.) https://doi.org/10.21780/2223-9731-2022-81-4-306-317

Просмотров: 246


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


ISSN 2223-9731 (Print)
ISSN 2713-2560 (Online)