Ползуны колесных пар - причины образования и способы устранения

Рельсовый транспорт считается надежным для перевозки разнообразных грузов. Железная дорога отличается от транспорта на пневматических колесах. Наибольшее преимущество — ровные горизонтальные пути со сравнительно небольшими углами уклона и радиусами поворота. Это позволяет использовать электрическую, дизельную, а иногда - паровую тягу с максимальным КПД. Но иногда возникают препятствия, снижающие ресурс техники. Одна из таких неприятностей — ползун на колесной паре вагона.

Основные требования для колес

С каждым годом скорость и грузоподъемность вагонов, а также мощность локомотивного парка увеличиваются из-за новых технологий, инновационных материалов. В то же время, принципиальная структура железной дороги, а также других рельсовых видов транспорта не меняется. В работе вся та же пара — стальное колесо и стальной рельс. Такой тип контакта, в сочетании с серьезными нагрузками определяет возникновение типовых неисправностей, например, потере ободом идеальной геометрической формы.

Для устранения угрозы деформации разработаны строгие нормативы изготовления, а также обслуживания колесных пар. Ниже приведены основные требования к колесам железнодорожных вагонов и локомотивов:

Должны соответствовать установленным стандартам по диаметру, ширине. Их габариты зависят от типа железнодорожного пути (широкий/узкий способ), конструкции вагона или локомотива.
Обычно изготавливаются из высокопрочной стали, которая обеспечивает прочность, а также износостойкость при высоких нагрузках или вибрациях. Наиболее популярные марки стали — 76, 76Ф, К63… Российские марки стали прописаны в ГОСТ 10791-2011.
Профиль колеса оптимизируется для конкретного типа рельса, чтобы обеспечивать правильное распределение нагрузки, устойчивость по всему железнодорожному пути.
Должны быть спроектированы под перенос определенной осевой нагрузки, которая зависит от типа вагона или локомотива, а также от требований стандартов конкретного участка ЖД.
Проходят специальную тепловую обработку для увеличения прочности, с учетом расчетных сроков эксплуатации в несколько десятков лет.
Также колесные пары должны быть балансированы, чтобы предотвратить вибрации, повысить надежность железнодорожного оборудования.

При соблюдении всех технологических требований, ресурс колес бандажного типа находится в диапазоне 500 – 600 тысяч километров пробега.

Почему образуются ползуны

Один из главных дефектов колес рельсового транспорта — ползун на колесной паре. Это нарушение геометрии окружности по причине неравномерного износа обода. Образуется на колесных парах вагонов, в основном, из-за превышения допустимой силы трения между колесами и рельсами. Такие условия возникают при:

резком торможении или разгоне;
перегрузе вагона;
превышении нагрузки на ось;
разрушении или повреждении цапф, подшипников;
плохом состоянии путей.

Колеса и рельсы железнодорожных вагонов изготавливаются из сплавов, содержащих марганец, кремний, ванадий, которые мало подвержены коррозии или износу. Небольшие дефекты на поверхности металла не могут способствовать образованию ползунов. Но неравномерное распределение груза в вагоне или неправильное распределение нагрузки, вызывающих большее давление и трение на определенных участках обода и рельсов, может привести к их образованию даже на новых колесах. Недостаточное обслуживание и уход усугубляют эту проблему.

Ползуны могут создавать проблемы при движении по железнодорожным путям:

увеличение трения, износа;
повышение шума, вибрации;
увеличение тормозного пути;
повреждение осей.

Для предотвращения образования ползунов, уменьшения их воздействия на инфраструктуру и вагоны важно проводить регулярное обслуживание, а также контроль состояния колес, рельсов, соблюдать правила эксплуатации.

Устранение

Проблему можно определить по появлению ритмичных звуков. Линейный размер дефекта не должен превышать 1 мм, чтобы допустить выезд локомотива. Если выбоина на ободе составляет от 1 до 2 мм - выезд не допускается. Но, если дефект обнаруживается во время движения поезда - вагон может продолжить движение до станции без отцепки от состава. Скорость должна быть ограничена до 70 км/ч для грузовых поездов, до 100 км/ч - для пассажирских.

При обнаружении ползунов на колесной паре производится полный осмотр ходовой части. Если размер дефекта превышает 12 мм, то колесо отправляется на обточку. В случае, когда износ из-за трения перешел границу обода - колесная пара заменяется на новую.

Источник: https://rmrail.ru