rostransportТранспорт Российской Федерации. Журнал о науке, практике, экономикеTransport of the Russian Federation1994-831Х2658-3674Российская академия транспортаrostransport-105Research ArticleНАУКА И ТЕХНОЛОГИИПовышение эффективности эксплуатации колесных пар подвижного составаIncreasing the rolling stock wheelset operation efficiencyВалинскийО. С.ValinskyO. S.

Олег С. Валинский, д-р техн. наук, профессор кафедры «Электрическая тяга»;

заместитель генерального директора — начальник дирекции тяги

Oleg S. Valinsky, Dr. Sc. Eng., professor of the Electric Traction Department;

Deputy General Director — Head of Traction Directorate

nttk@pgups.ruВоробьевА. А.VorobyovA. A.

Александр А. Воробьев, д-р техн. наук, заведующий кафедрой «Наземные транспортно-технологические комплексы»

Aleksandr A. Vorobyov, Dr. Sc. Eng., head of the department, Mechanical Handling and Road Building Machines

ФедоровИ. В.FedorovI. V.

Игорь В. Федоров, старший преподаватель кафедры «Вагоны и вагонное хозяйство»

Igor V. Fedorov, senior lecturer, Railway Car Facilities

КонограйО. А.KonograiO. A.

Ольга А. Конограй, старший преподаватель кафедры «Логистика и коммерческая работа»

Olga A. Konograi, senior lecturer, Logistics and Commercial Work

ЧистяковЭ. Ю.ChistyakovE. Yu.

Эдуард Ю. Чистяков, старший преподаватель кафедры «Строительные материалы и технологии»

Eduard Yu. Chistyakov, senior lecturer, Construction Materials and Technologies

ФГБ ОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС); ОАО «РЖД»РоссияEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport University (PGUPS); JSC Russian RailwaysRussian FederationФГБ ОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС)РоссияEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport University (PGUPS)Russian Federation20221105202404-53034Copyright © Валинский О.С., Воробьев А.А., Федоров И.В., Конограй О.А., Чистяков Э.Ю., 20242024Валинский О.С., Воробьев А.А., Федоров И.В., Конограй О.А., Чистяков Э.Ю.Valinsky O.S., Vorobyov A.A., Fedorov I.V., Konograi O.A., Chistyakov E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://rostransport.elpub.ru/jour/article/view/105

Целью работы является разработка мероприятий, направленных на ликвидацию дефицита колес вагонов. Применяются методы теории упругости, теории пластичности, методы численного решения дифференциальных уравнений в частных производных (метод конечных элементов). Разработаны мероприятия, позволяющие снизить дефицит колес вагонов. Разработанные мероприятия позволят снизить потребность в колесах вагонов и таким образом уменьшить их дефицит без ущерба для безопасности движения поездов. Внедрение предлагаемых мероприятий может быть осуществлено путем внесения изменений в существующие нормативные документы и практически не требует затрат на их внедрение.

The aim of the study is the development of measures to liquidate the deficiency of wagon wheels. Methods of elasticity theory, plasticity theory, and methods of numerical solution of partial differential equations (finite element method) are used. Measures have been developed to reduce the deficiency of wagon wheels. The developed activities will reduce the need for wagon wheels and thus reduce their deficiency without compromising the train traffic safety. The offered measures may be implemented by means of changes in the existing regulatory documents basically at no cost for their implementation.

колесоколесная параколесная стальметод конечных элементовконечно-элементная модель.wheelwheelsetwheel steelfinite element methodfinite element modelReferencesОрлова, А. М. Библиографические исследования вопросов интенсивности износа и механизмов образования усталостного выкрашивания рабочей поверхности обода в зависимости от типа подвижного состава, осевой нагрузки, рельефа и профиля пути (прямые, кривые, подъёмы и уклоны), скоростей движения и пробега. Постановка задач для расчетных и экспериментальных исследований для профиля ГОСТ 10791: отчет по теме 80. Часть 1 / А. М. Орлова, А. А. Воробьев. — СПб.: ПГУПС, 2014. — 165 с.Орлова, А. М. Библиографические исследования вопросов интенсивности износа и механизмов образования усталостного выкрашивания рабочей поверхности обода в зависимости от типа подвижного состава, осевой нагрузки, рельефа и профиля пути (прямые, кривые, подъёмы и уклоны), скоростей движения и пробега. Постановка задач для расчетных и экспериментальных исследований для профиля ГОСТ 10791: отчет по теме 80. Часть 1 / А. М. Орлова, А. А. Воробьев. — СПб.: ПГУПС, 2014. — 165 с.ГОСТ 33783–2016. Колесные пары железнодорожного подвижного состава. Методы определения показателей прочности. — М.: Стандартинформ, 2016 г. — 68 с.ГОСТ 33783–2016. Колесные пары железнодорожного подвижного состава. Методы определения показателей прочности. — М.: Стандартинформ, 2016 г. — 68 с.ТР ТС 001/2011. Технический регламент Таможенного Союза. О безопасности железнодорожного подвижного состава — М.: ЗАО «Кодекс», 2018. — 66 с.ТР ТС 001/2011. Технический регламент Таможенного Союза. О безопасности железнодорожного подвижного состава — М.: ЗАО «Кодекс», 2018. — 66 с.Орлова, А. М. Разработка расчетной методики оценки ресурса колес. Оценка ресурса колес ОАО «ВМЗ» с учетом результатов испытаний образов в зависимости от свойств материала, конструкционной скорости, осевой нагрузки, варианта репрезентативного маршрута и параметров промежуточных технологических обточек с целью восстановления профиля колеса. Сравнение результатов расчета ресурса колес с фактическими данными в условиях эксплуатации: отчет по теме 80. Часть 7 / А. М. Орлова, А. А. Воробьев. — СПб.: ПГУПС, 2017. — 23 с.Орлова, А. М. Разработка расчетной методики оценки ресурса колес. Оценка ресурса колес ОАО «ВМЗ» с учетом результатов испытаний образов в зависимости от свойств материала, конструкционной скорости, осевой нагрузки, варианта репрезентативного маршрута и параметров промежуточных технологических обточек с целью восстановления профиля колеса. Сравнение результатов расчета ресурса колес с фактическими данными в условиях эксплуатации: отчет по теме 80. Часть 7 / А. М. Орлова, А. А. Воробьев. — СПб.: ПГУПС, 2017. — 23 с.Воробьев, А. А. Прогнозирование ресурса и совершенствование технологии ремонта колес железнодорожного подвижного состава: дисс. на соискание учен. степени. д-ра техн. наук / А. А. Воробьев. — СПб.: ПГУПС, 2018. — 289 с.Воробьев, А. А. Прогнозирование ресурса и совершенствование технологии ремонта колес железнодорожного подвижного состава: дисс. на соискание учен. степени. д-ра техн. наук / А. А. Воробьев. — СПб.: ПГУПС, 2018. — 289 с.ГОСТ 10791–2011. Колеса цельнокатанные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2012. — 53 с.ГОСТ 10791–2011. Колеса цельнокатанные. Технические условия. — М.: Стандартинформ, 2012. — 53 с.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. — М.: ВНИИЖТ, 2018. — 242 с.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. — М.: ВНИИЖТ, 2018. — 242 с.Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами пассажирских вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Утв. Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества. Протокол от 4–5 ноября 2015 г. № 63. — М.: Транспорт, 2015. — 281 с.Руководящий документ по ремонту и техническому обслуживанию колесных пар с буксовыми узлами пассажирских вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Утв. Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества. Протокол от 4–5 ноября 2015 г. № 63. — М.: Транспорт, 2015. — 281 с.Воробьев, А. А. Испытания колесных сталей на износ и контактную усталость / А. А. Воробьев, Д. Е. Керенцев, И. В. Федоров. — Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2017. — Вып. 4. — С. 628–636..Воробьев, А. А. Испытания колесных сталей на износ и контактную усталость / А. А. Воробьев, Д. Е. Керенцев, И. В. Федоров. — Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2017. — Вып. 4. — С. 628–636..Федоров, И. В. Исследование напряженного состояния в контакте «колесо — рельс» при наличии выщербины / И. В. Федоров, А. А. Воробьев, И. К. Самаркина, О. А. Конограй, Т. Г. Бунькова. — Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2019. — Т. 16. — Вып. 4. — С. 562–572.Федоров, И. В. Исследование напряженного состояния в контакте «колесо — рельс» при наличии выщербины / И. В. Федоров, А. А. Воробьев, И. К. Самаркина, О. А. Конограй, Т. Г. Бунькова. — Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2019. — Т. 16. — Вып. 4. — С. 562–572.Нормы расчета и проектирования вагонов, железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) с изменениями и дополнениями. — М.: ГосНИИВ–ВНИИЖТ, 1996. — 318 с.Нормы расчета и проектирования вагонов, железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) с изменениями и дополнениями. — М.: ГосНИИВ–ВНИИЖТ, 1996. — 318 с.Трушин, С. И. Метод конечных элементов. Теория и задачи: учеб. пособие / С. И. Трушин. — М.: «AGB», 2008. — 256 с.Трушин, С. И. Метод конечных элементов. Теория и задачи: учеб. пособие / С. И. Трушин. — М.: «AGB», 2008. — 256 с.Сакало, В. И. Контактные задачи железнодорожного транспорта / В. И. Сакало, В. С. Коссов. — М.: Машиностроение, 2004. — 496 с.Сакало, В. И. Контактные задачи железнодорожного транспорта / В. И. Сакало, В. С. Коссов. — М.: Машиностроение, 2004. — 496 с.Филин, А. П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. Том 1. Сопротивление материалов с элементами теории сплошных сред и строительной механики / А. П. Филин. — М.: Наука, Гл. ред. физ. — мат. лит., 1976. —832 с.Филин, А. П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. Том 1. Сопротивление материалов с элементами теории сплошных сред и строительной механики / А. П. Филин. — М.: Наука, Гл. ред. физ. — мат. лит., 1976. —832 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.