Разработка новых ремонтных профилей рельсов для различных условий эксплуатации

Введение. В настоящее время на рельсах преобладают контактно-усталостные дефекты, увеличилась интенсивность образования бокового и вертикального износов рельсов. Авторы считают, что необходима разработка новых ремонтных профилей для участков с различным планом пути по причине недостаточности ремонтных профилей в действующей нормативно-технической документации, при этом должны быть учтены особенности взаимодействия колес с рельсами в кривых различных радиусов и прямых.

Материалы и методы. С целью определения новых ремонтных профилей головки рельсов для различных условий эксплуатации были проведены расчеты влияния профилей колес и рельсов на силовое воздействие на путь с помощью программного комплекса «Универсальный механизм». Для выбора рациональных параметров поверхности катания головок рельсов применены методы математического анализа. Были смоделированы варианты конического колеса с двухточечным контактированием: новое колесо и среднеизношенный профиль. Были смоделированы профили рельсов типа Р65: новые профили, Р65 среднесетевой, Р65К.

Результаты. На основании полученных в результате расчетов и анализа данных сформированы рекомендуемые параметры поверхности катания для минимизации интенсивности образования дефектов и износов рельсов. Разработаны ремонтные профили головок рельсов для различных условий эксплуатации с целью их применения в программах шлифования.

Обсуждение и заключение. В качестве критерия назначения шлифования целесообразно включить основные параметры поверхности катания: центральный радиус катания R1 и длину дуги центрального радиуса d. Полученные в результате ремонтные профили могут быть использованы при актуализации действующей нормативно-технической документации на шлифование рельсов в пути.

1. Высокоскоростное шлифование рельсов // Железные дороги мира. 2011. №8. С. 62–66. EDN: https://elibrary.ru/okkjmt.

2. Эволюция повреждаемости рельсов с дефектами контактной усталости / Е.А. Шур [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2015. №3. С. 3–9. EDN: https://elibrary.ru/tuvqnp.

3. Омарбеков А.К. О взаимодействии колеса и рельса пассажирских вагонов компании Patentes Talgo S.A. // Устройство и содержание пути и подвижного состава при тяжеловесном и скоростном движении поездов. Колесо—рельс: сб. науч. тр. науч.практ. конф., Москва, 28–29 октября 2008 г. М.: ВНИИЖТ, 2008. С. 80–83.

4. Абдурашитов А.Ю. Профильное шлифование как один из факторов продления срока службы рельсов в пути // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2000. №6. C. 28–33.

5. Абдурашитов А.Ю. Профильное шлифование рельсов: необходим комплексный подход // Путь и путевое хозяйство. 2003. №5. C. 2–6.

6. Абдурашитов А.Ю. Профильное шлифование рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2005. №4. C. 14–20.

7. Абдурашитов А.Ю., Аникеева А.В. Современные технологии профильного шлифования рельсов и их эффективность // Повышение эффективности устройства и содержания железнодорожного пути: cб. тр. ученых ОАО «ВНИИЖТ». М.: ВМГ-Принт, 2014. С. 4–12. EDN: https://elibrary.ru/vjqezt.

8. Крысанов Л.Г. Эффективность профильной обработки рельсов // Путь и путевое хозяйство. 1996. №12. С. 2–6.

9. Ильиных А.С., Матафонов А.В. Российский и зарубежный опыт эксплуатации рельсошлифовальных поездов // Наука и техника транспорта. 2014. №3. С. 99–103. EDN: https://elibrary.ru/smzckh.

10. Guidat A. The fundamental benefits of preventive rail grinding. Rail Engineering International. 1996;25(1):4-6.

11. Анализ состояния рабочей поверхности рельсов опытных партий на Экспериментальном кольце АО «ВНИИЖТ» / М.Ю. Хвостик [и др.] // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2018. Т. 77, №3. С. 141–148. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2018-77-3-141-148.

12. Хвостик М.Ю., Хромов И.В. Сравнение методов испытаний рельсов в эксплуатации // Путь и путевое хозяйство. 2022. №6. С. 9–12. EDN: https://elibrary.ru/dryqbt.

13. Хвостик М.Ю., Хромов И.В. Адаптация технологии фрезерования рельсов для применения на российских дорогах // Путь и путевое хозяйство. 2023. №2. С. 6–8. EDN: https://elibrary.ru/jozbjo.

14. Хвостик М.Ю., Хромов И.В. Адаптация технологии фрезерования рельсов для применения на российских дорогах // Путь и путевое хозяйство 2023. №3. С. 8–10. EDN: https://elibrary.ru/wgwklu.

15. Шиладжян А.А., Хромов И.В. Испытания старогодных репрофилированных рельсов в московском метрополитене // Особенности системы ведения рельсового хозяйства на российских железных дорогах: сб. тр. ученых АО «ВНИИЖТ». М.: РАС, 2017. С. 118–126.

16. Орлова А.М., Савушкин Р.А., Федорова В.И. Разработка улучшенного профиля колеса для грузового вагона. Теоретическое обоснование // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2018. Т. 77, №5. С. 269–279. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2018-77-5-269-279.

17. Орлова А.М., Савушкина Ю.В., Федорова В.И. Моделирование движения вагона и расчет износа колес с профилем поверхности катания ВНИЦТТ // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2019. Т. 78, №1. С. 41–47. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2019-78-1-41-47.

18. Заграничек К.Л., Назаров И.В., Суслов О.А. Методика расчета ресурса верхнего строения пути. М.: ВНИИЖТ, 2023. 59 с.

19. Хромов И.В., Дмитриев Д.А. Результаты сравнительных эксплуатационных испытаний рельсов на износостойкость // Железная дорога: путь в будущее: сб. материалов I Междунар. науч. конф. аспирантов и молодых ученых, Москва, 28–29 апреля 2022 г.. М.: ВНИИЖТ, 2022. С. 68–74. EDN: https://elibrary.ru/qkaftf.