Similarities and Differences in Fundamental Approaches to Wheel–Rail Interaction on Russian and Foreign Railways
Abstract
The article examines the primary issues of wheel‑ set-to-rail interaction, comparing conditions on Russian and foreign railway systems. It analyzes rolling stock and track infrastructure designs, operational technologies, and conditions. A comparative study of contact patches and the impact of wheel tread profiles is presented. The need for a comprehensive approach is emphasized to form a unified theory of wheel–rail interaction covering all aspects of contact mechanics.
About the Authors
A. N. Antropov
Ural State University of Railway Transport (USURT)
Russian Federation
Russian Federation
Alexander N. Antropov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Railway Cars.
T. A. Antropova
Ural State University of Railway Transport (USURT)
Russian Federation
Russian Federation
Tatyana A. Antropova, Associate Professor, Department of Automotive Design and Operation.
K. M. Kolyasov
Ural State University of Railway Transport (USURT)
Russian Federation
Russian Federation
Konstantin M. Kolyasov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Railway Cars.
References
1. Федорова В. И., Назаров И. В., Горский Д. В. Анализ состояния пути восточного полигона с применением цифрового грузового вагона V.1.0. в рамках оптимизации взаимодействия системы колесо-рельс // Сборник материалов конференции: II Международная конференция «Наука 1520 ВНИИЖТ: Загляни зa горизонт». М., 2023. С. 275–283.
2. Huesmann H., Beck A. Система колесорельс с точки зрения путевого хозяйства // Железные дороги мира. 2005. № 10. С. 12.
3. Ehsan Evazzadeh. Influence of unsupported sleepers on the wheel-rail interaction // International Journal of Science and Engineering Applications. 2024. Pp. 40–43.
4. Kaiser I., Strano S., Terzo M., Tordela C. Anti-yaw damping monitoring of railway secondary suspension through a nonlinear constrained approach integrated with a randomly variable wheelrail interaction // Mechanical Systems and Signal Processing. 2021. Vol. 146. P. 107040.
5. Molatefi H., Mazraeh A., Shadfar M., Yazdani H. Advances in Iran railway wheel wear management: a practical approach for selection of wheel profile using numerical methods and comprehensive field tests // Wear. 2019. Vol. 426–427. Pp. 97–110.
6. Гаврилов Б. И., Воробьев А. А. Анализ исследований в области взаимодействия пары «колесо-рельс» // Сборник научных статей по материалам XII Международной научно-практической конференции «Инноватика в современном мире: опыт, проблемы и перспективы развития». Уфа, 2023. С. 228–236.
7. Scherbak P. N., Shapovalov V. V., Boiko N. I. et al. Interaction conditions improvement in the system «wheel-rail» // International Journal of Applied Engineering Research. 2016.Vol. 11.№ 23. Pp. 11442–11447.
8. Сосновский Л. А., Сенько В. И. Проблема колесо — рельс с позиций трибофатики // Железнодорожный транспорт. 2007. № 3. С. 38–44.
9. Keropyan A., Gorbatyuk S., Gerasimova A. Tribotechnical aspects of wheel-rail system interaction // International Conference on Industrial Engineering (ICIE 2017). 2017. Pp. 564–569. (Procedia Engineering).
10. Никитин Д. Н., Новачук Я. А. Анализ механизма взаимодействия системы «колесо-рельс» // Транспорт АзиатскоТихоокеанского региона. 2015. № 2 (4). С. 26–29.
11. Butini E., Marini L., Meacci M. et al. An innovative model for the prediction of wheel-rail and rolling contact fatigue // Wear. 2019. Vol. 436–437. P. 203025.
12. Канаев А. Т., Молдахметова А. Е., Богомолов А. В. Оптимальное соотношение твердостей колесной и рельсовой стали, обеспечивающее минимальный износ пары трения «колесо-рельс» // Вестник машиностроения. 2023. Т. 102. № 8. С. 631–636.
13. Новачук Я. А., Никитин Д. Н., Тепляков А. Н., Коблов Р. В. Актуализированная теория скорости взаимодействия колес с рельсами // ТранспортАзиатскоТихоокеанского региона.2019.№ 1 (18). С. 16–23.
14. Six K., Meierhofer A., Müller G., Dietmaier P. Physical processes in wheel-rail contact and its implications on vehicle — track interaction // Vehicle System Dynamics. 2015. Vol. 53. № 5. Pp. 635–650.
15. Оптимизация взаимодействия колес с рельсами // Железные дороги мира. 2020. № 10. С. 76–80.
16. Филиппов О. К. Проблема колесо-рельс: нерешенные вопросы // Путь и путевое хозяйство. 2008. № 6. С. 8–9.
17. 红军 刘. Influence of wheelset elastic vibration mode order on wheel-rail dynamic interaction of heavy-haul freight wagon // Dynamical Systems and Control.2021.Vol.10.№ 02.Pp.106–119
18. Щербаков С. С.,Насань О. А. Напряженно-деформированное состояние и объемная повреждаемость в окрестности контактного взаимодействия в трибофатической системе колесо/рельс с учетом неконтактного деформирования рельса // Вестник Белорусского государственного университета транспорта: наука и транспорт. 2016.№ 1 (32).С.234–247
19. Zambrano O. A., Tressia G., Souza R. M. Failure analysis of a crossing rail made of hadfield steel after severe plastic deformation indused by wheelrail interaction // Engineering Failure Analysis. 2020. Vol. 115. P. 104621.
20. Мещерякова А. Р., Цуканов И. Ю. Влияние смятия в зоне сварных стыков рельсового пути на контактное взаимодействие в системе «колесо-рельс» // Трение и износ. 2022. Т. 43. № 2. С. 192–201.
Review
For citations:
Antropov A.N., Antropova T.A., Kolyasov K.M. Similarities and Differences in Fundamental Approaches to Wheel–Rail Interaction on Russian and Foreign Railways. Transport of the Russian Federation. 2025;(3):52-55. (In Russ.)
Views:
11
Email this article 