Page 11 - Міністерство освіти і науки України
P. 11
9
площі вищербин, утворених пітингоутворенням та розшаруванням (F ) до загальної
d
площі поверхні кочення колеса (F ). В умовах контактної втоми оцінювали опір
0
пошкоджуваності (1/D) та опір зношуванню (1/W), які є оберненими величинами
відповідно пошкодженості D = F / F і зносу W = (R – R) / R поверхні кочення
0
d
0
0
модельного колеса, де F – площа дефектів (пітингів і вищербин), F – площа
d
0
поверхні кочення; R – радіус колеса після випробувань; R – його вихідне значення.
0
Рис. 2. Стенд для випробування модельної пари “колесо-рейка”.
Подано усереднені значення характеристик за результатами випроб не менше
трьох зразків.
У третьому розділі проведено аналіз пошкоджуваності поверхні кочення коліс
зі стандартних сталей марок 2 та Т і встановлено їх характеристики роботоздатності.
Запропоновано концепцію створення сталей високоміцних колісних сталей та
методологію оцінювання їх роботоздатності в лабораторних умовах.
Проводячи аналіз дефектів на поверхні кочення суцільнокатаних коліс, які
поступили в ремонт (5500 штук) за 9 місяців 2009 р. по всій мережі доріг
Укрзалізниці встановлено, що переважна кількість експлуатаційних пошкоджень
належить до вищербин (51%) і повзунів (27%), хоча раніше для коліс типу КП-2
(колеса виготовлені зі колісної сталі марки 2) найбільшу кількість складали прокат і
пошкодження гребеня (його стоншення, вертикальний підріз і гострокінцевий
накат). Вищербини зумовлені тріщиноутворенням внаслідок контактної втоми
металу, а повзуни – його локальним течінням. В колесах типу КП-Т, виготовлених зі
сталі марки Т, повзунів і, особливо, вищербин значно більше, ніж у колесах зі сталі
марки 2. Водночас слід зауважити, що дефектів у вигляді повзунів і вищербин не
зафіксовано під час випробувань вагонів з колесами зі сталі марки Т по замкнутому
маршруту “Роковате – Ужгород – Кошице”, де заборонено спускати вагони з гірок,
що підтверджує формування цих пошкоджень у першу чергу за впливу
температурно-силових чинників під час гальмування.
Встановлено, що повзуни різняться також за глибиною залягання: в колесах зі
сталі марки 2 їх більше глибиною 0,6…1,2 мм, а в колесах зі сталі марки Т –
глибиною 1,4…2,4 мм. Це несподіваний факт, зважаючи, що границя текучості сталі
марки Т вища, ніж сталі марки 2. Проте він стає зрозумілим, коли проаналізувати
температурні залежності характеристик міцності і пластичності сталей марок 2 і Т