Встановлення закономірності впливу двошарового мащення на зносостійкість залізничних рейок

This paper reports the results of an experimental study into the influence of two-layer greasing, formed from the graphite powder and base molecules of industrial oil, on the durability of the side surface of a rail head. Thus, increasing the concentration of graphite powder in oil from 0 to 3 % under a load of 363‒646 N decreases a wear rate by 42‒29.7 %, respectively.The study procedure implied modeling the process of rolling friction at slippage using rollers at the SMC-2 friction machine. This particular type of friction occurs in the tribosystem wheel flange the side surface of a rail head in the curved track sections. The supply of oil applying an aerosol technique was also implied. Two independent factors were varied: the concentration of graphite powder in the industrial oil I-12A and an external load. The constant factors were the roller rotation frequency, which enabled stable slippage at the level of 20 %, and oil temperature, and the duration of each test.The results of the experiment have made it possible to derive a regression equation, which describes the wear pattern of a roller in the friction pair «roller‒roller» depending on the selected factors.At the final stage of this work, we calculated a rail resource in the curved track section. The results of calculating a railroad rail resource under conditions of increasing the concentration of graphite powder from 0 to 3 % at external loads from 363 to 646 N have demonstrated an increase in the rail resource from 40 to 61 %. The calculation was based on the obtained experimental data, which characterize the friction process between the side surface of a rail head and the wheel flange in a curved track section under the conditions of two-layer greasing at various loads. The two-layer greasing was formed through the aerosol application of oil onto the friction surface with a different concentration of graphite.The data obtained make it possible to predict the service life of rails in the curved track sections under conditions of two-layer greasingПриведены результаты экспериментального исследования влияния двухслойной смазки, формируемой из графитового порошка и базовых молекул индустриального масла, на износостойкость боковой поверхности головки железнодорожного рельса. Так, при увеличении концентрации графитового порошка в масле от 0 до 3 % при нагрузке 363–646 N величина износа уменьшается на 42–29,7 % соответственно.Методика исследований предусматривала моделирование процесса трения качения с проскальзыванием с помощью роликов на машине трения СМЦ-2. Именно такой вид трения имеет место в трибосистеме гребень колеса – боковая поверхность головки рельса в кривых участках пути. Также предусматривалась подача масла аэрозольным способом. Варьировались два независимых фактора: концентрация графитового порошка в индустриальном масле И-12А и внешняя нагрузка. Неизменными факторами оставались частота вращения роликов, что обеспечивало стабильное проскальзывания на уровне 20%, температура масла, время проведения каждого испытания.Результаты эксперимента позволили получить уравнение регрессии, описывающее закономерность износа ролика пары трения «ролик-ролик» в зависимости от выбранных факторов.На завершающем этапе работы был проведен расчет ресурса рельсы в кривом участке пути. Результаты расчета ресурса железнодорожного рельса в условиях увеличения концентрации графитового порошка от 0 до 3 % при внешних нагрузках от 363 до 646 N показали прирост ресурса рельсы от 40 до 61 %. Расчет базировался на полученных экспериментальных данных, характеризующих процесс трения боковой поверхности головки рельса с гребнем колеса в кривом участке пути в условиях двухслойной смазки при различных нагрузках. Двухслойная смазка формировалась путем аэрозольного нанесения масла на поверхность трения с разной концентрацией графита.Полученные данные дают возможность прогнозировать срок службы железнодорожных рельсов в кривых в условиях двухслойного смазкиНаведені результати експериментального дослідження впливу двошарового мащення, що формується з графітового порошку та базових молекул індустріальної оливи, на зносостійкість бічної поверхні головки залізничної рейки. Так, при збільшені концентрації графітового порошку в оливі від 0 до 3 % при навантаженні 363–646 N величина зношування зменшується на 42–29,7 % відповідно.Методика досліджень передбачала моделювання процесу тертя кочення з проковзуванням за допомогою роликів на машині тертя СМЦ-2. Саме такий вид тертя має місце в трибосистемі гребінь колеса – бічна поверхня головки рейки в кривих ділянках колії. Також передбачалась подача оливи аерозольним способом. Варіювались два незалежних фактори: концентрація графітового порошку в індустріальній оливі И-12А та зовнішнє навантаження. Незмінними факторами залишались частота обертання роликів, що забезпечувало стабільне проковзування на рівні 20 %, температура оливи, час проведення кожного випробування.Результати експерименту дозволили отримати рівняння регресії, яке описує закономірність зношування ролика пари тертя «ролик-ролик» в залежності від обраних факторів.На завершальному етапі роботи був проведений розрахунок ресурсу рейки в кривій ділянці колії. Результати розрахунку ресурсу залізничної рейки за умов збільшення концентрації графітового порошку від 0 до 3 % при зовнішніх навантаженнях від 363 до 646 N показали приріст ресурсу рейки від 40 до 61 %. Розрахунок базувався на отриманих експериментальних даних, що характеризують процес тертя бічної поверхні головки рейки з гребенем колеса в кривій ділянці колії за умов двошарового мащення при різних навантаженнях. Двошарове мащення формувалось шляхом аерозольного нанесення оливи на поверхню тертя з різною концентрацією графіту.Отриманні дані дають можливість прогнозувати строк служби залізничних рейок в кривих за умов двошарового мащенн

Встановлення закономірності впливу двошарового мащення на зносостійкість залізничних рейок

This paper reports the results of an experimental study into the influence of two-layer greasing, formed from the graphite powder and base molecules of industrial oil, on the durability of the side surface of a rail head. Thus, increasing the concentration of graphite powder in oil from 0 to 3 % under a load of 363‒646 N decreases a wear rate by 42‒29.7 %, respectively.The study procedure implied modeling the process of rolling friction at slippage using rollers at the SMC-2 friction machine. This particular type of friction occurs in the tribosystem wheel flange the side surface of a rail head in the curved track sections. The supply of oil applying an aerosol technique was also implied. Two independent factors were varied: the concentration of graphite powder in the industrial oil I-12A and an external load. The constant factors were the roller rotation frequency, which enabled stable slippage at the level of 20 %, and oil temperature, and the duration of each test.The results of the experiment have made it possible to derive a regression equation, which describes the wear pattern of a roller in the friction pair «roller‒roller» depending on the selected factors.At the final stage of this work, we calculated a rail resource in the curved track section. The results of calculating a railroad rail resource under conditions of increasing the concentration of graphite powder from 0 to 3 % at external loads from 363 to 646 N have demonstrated an increase in the rail resource from 40 to 61 %. The calculation was based on the obtained experimental data, which characterize the friction process between the side surface of a rail head and the wheel flange in a curved track section under the conditions of two-layer greasing at various loads. The two-layer greasing was formed through the aerosol application of oil onto the friction surface with a different concentration of graphite.The data obtained make it possible to predict the service life of rails in the curved track sections under conditions of two-layer greasingПриведены результаты экспериментального исследования влияния двухслойной смазки, формируемой из графитового порошка и базовых молекул индустриального масла, на износостойкость боковой поверхности головки железнодорожного рельса. Так, при увеличении концентрации графитового порошка в масле от 0 до 3 % при нагрузке 363–646 N величина износа уменьшается на 42–29,7 % соответственно.Методика исследований предусматривала моделирование процесса трения качения с проскальзыванием с помощью роликов на машине трения СМЦ-2. Именно такой вид трения имеет место в трибосистеме гребень колеса – боковая поверхность головки рельса в кривых участках пути. Также предусматривалась подача масла аэрозольным способом. Варьировались два независимых фактора: концентрация графитового порошка в индустриальном масле И-12А и внешняя нагрузка. Неизменными факторами оставались частота вращения роликов, что обеспечивало стабильное проскальзывания на уровне 20%, температура масла, время проведения каждого испытания.Результаты эксперимента позволили получить уравнение регрессии, описывающее закономерность износа ролика пары трения «ролик-ролик» в зависимости от выбранных факторов.На завершающем этапе работы был проведен расчет ресурса рельсы в кривом участке пути. Результаты расчета ресурса железнодорожного рельса в условиях увеличения концентрации графитового порошка от 0 до 3 % при внешних нагрузках от 363 до 646 N показали прирост ресурса рельсы от 40 до 61 %. Расчет базировался на полученных экспериментальных данных, характеризующих процесс трения боковой поверхности головки рельса с гребнем колеса в кривом участке пути в условиях двухслойной смазки при различных нагрузках. Двухслойная смазка формировалась путем аэрозольного нанесения масла на поверхность трения с разной концентрацией графита.Полученные данные дают возможность прогнозировать срок службы железнодорожных рельсов в кривых в условиях двухслойного смазкиНаведені результати експериментального дослідження впливу двошарового мащення, що формується з графітового порошку та базових молекул індустріальної оливи, на зносостійкість бічної поверхні головки залізничної рейки. Так, при збільшені концентрації графітового порошку в оливі від 0 до 3 % при навантаженні 363–646 N величина зношування зменшується на 42–29,7 % відповідно.Методика досліджень передбачала моделювання процесу тертя кочення з проковзуванням за допомогою роликів на машині тертя СМЦ-2. Саме такий вид тертя має місце в трибосистемі гребінь колеса – бічна поверхня головки рейки в кривих ділянках колії. Також передбачалась подача оливи аерозольним способом. Варіювались два незалежних фактори: концентрація графітового порошку в індустріальній оливі И-12А та зовнішнє навантаження. Незмінними факторами залишались частота обертання роликів, що забезпечувало стабільне проковзування на рівні 20 %, температура оливи, час проведення кожного випробування.Результати експерименту дозволили отримати рівняння регресії, яке описує закономірність зношування ролика пари тертя «ролик-ролик» в залежності від обраних факторів.На завершальному етапі роботи був проведений розрахунок ресурсу рейки в кривій ділянці колії. Результати розрахунку ресурсу залізничної рейки за умов збільшення концентрації графітового порошку від 0 до 3 % при зовнішніх навантаженнях від 363 до 646 N показали приріст ресурсу рейки від 40 до 61 %. Розрахунок базувався на отриманих експериментальних даних, що характеризують процес тертя бічної поверхні головки рейки з гребенем колеса в кривій ділянці колії за умов двошарового мащення при різних навантаженнях. Двошарове мащення формувалось шляхом аерозольного нанесення оливи на поверхню тертя з різною концентрацією графіту.Отриманні дані дають можливість прогнозувати строк служби залізничних рейок в кривих за умов двошарового мащенн