Вплив теплофізичних процесів на фрикційні властивості пари „колесо ‒ рейка“ в зоні контакту
/ 0
- Деталі
- Категорія: Геотехнічна і гірнична механіка, машинобудування
- Останнє оновлення: 22 травня 2018
- Опубліковано: 16 травня 2018
- Перегляди: 2502
Authors:
В. П. Франчук, доктор технічних наук, професор, професор, orcid.org/0000-0003-0808-6606, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
К. А. Зіборов, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-4828-3762, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
В. В. Крівда, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-8304-2016, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
С. О. Федоряченко, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0002-8512-3493, Державний вищий навчальний заклад „Національний гірничий університет“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Визначення закономірностей зміни параметрів зчеплення пар „колесо ‒ рейка“ рейкового транспорту й супутніх їм енергетичних витрат з урахуванням теплофізичних процесів у зоні контакту при передачі руху тертям для різних умов взаємодії.
Методика. Розроблена аналітична модель взаємодії колеса та рейки на елементарній ділянці контакту за наявності нормальної й тягової сили. Отримана залежність, що описує зміну середньої температури в зоні контакту пари „колесо ‒ рейка“ від зміни сили тяги локомотиву. Визначене поточне значення модуля пружності матеріалу контактуючої пари залежно від часу контакту.
Результати. На основі теоретичних досліджень параметрів руху транспортного засобу по рейковому шляху формулюється математична модель реалізації тягової сили при нестаціонарному прямолінійному русі. Для визначення ступеню впливу зміни температури на плямі контакту пари „колесо ‒ рейка“, пов’язаного зі швидкістю руху двигуна й відносною швидкістю вихідних ланок, отримані залежності коефіцієнта, що характеризує тягову здатність транспортного засобу.
Наукова новизна. З урахуванням теплофізичних процесів, що виникають при взаємодії контактуючих тіл, отримані аналітичні залежності для визначення тягової здатності при різних швидкостях руху екіпажної частини й відносної швидкості руху колеса та рейки для магістральних і шахтних локомотивів. Запропоновані залежності враховують зміни властивостей поверхневих шарів контактуючої пари.
Практична значимість. Знання фізики процесів, що відбуваються в зоні контакту пари „колесо ‒ рейка“, дозволить більш точно прогнозувати тягові властивості транспортних засобів, провести порівняння можливих варіантів на стадії їх проектування та значною мірою прискорити процес вибору структурної схеми. Це дозволить розробити рекомендації й пропозиції щодо модернізації та вдосконалення вже існуючих транспортних засобів.
References.
1. Franchuk, V.P., Ziborov, К.А., Fedoriachenko, S.A. andKrivda, V.V., 2017. On Wheel Rolling Allong the Rail Regime with Longitudinal Load. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 3, рр. 75–80.
2. Lewis, R., Magel, E., Wang, W.-J., Olofsson, U., Lewis, S., Slatter, T. and Beagles, A., 2017. Towards a standard approach for the wear testing of wheel and rail materials. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit [e-journal], 231(7), pp. 760‒774. DOI: 10.1177/ 0954409717700531.
3. Zabolotny, K. and Panchenko, E., 2010. Definition of rating loading in spires of multilayer winding of rubberrope cable. New Techniques and Technologies in Mining: School of Underground Mining 2010. CRC Press/Balkema, рр. 223–229.
4. Aditya Kadian, Sampann Arora, Akshath Sharma, Girish M. Joshi, Mayank Pandey, Anji Polu Reddy, Joshi, M. J. and Thomas, P., 2016. Improved dielectric constant of thermoplastic blend as a function of alumina loading. Measurement, 90, pp. 461‒467.
5. Semrad, K., Cernan, J. and Draganova, K., 2016. Rolling Contact Fatigue Life Evaluation Using Weibull Distribution. Mechanics, Materials Science & Engineering, 3(1), pp. 28‒34. ISSN: 2412—5954.
6. Ahmed Abdelmoamen Khalil, 2017. Negative Impacts on Railway Embankments Exposed to Wind-Blown Sand and Optimizing the Economic Height. Mechanics, Materials Science & Engineering [e-journal], 10. DOI: seo4u.link/10.2412/mmse.39.59.615.
7. Protsiv, V.V. and Monya, A.G., 2003. Experimental determination of characteristics of clutch of mine locomotive under the braking conditions, Metallurgicheskaya i Gornorudnaya Promyshlennost [online], 2, pp. 95‒97. Available at: <https://www.researchgate.net/publication/293546988_Experimental_determination_of_characteristics_of_clutch_of_mine_locomotive_under_the_braking_conditions> [Accessed 2 July 2017].
8. Bajelan, A. and Akbarimajd, A., 2016. A new mechanism for passive dynamic object manipulation along a curved path. Journal for Control, Measurement, Electronics, Computing and Communications, 57(1), pp. 188‒200.
9. Ziborov, K.A., Protsiv, V.V., Fedoriachenko, S.O. and Verner, I.V., 2016. On Influence Of Design Parameters Of Mining Rail Transport On Safety Indicators. Mechanics, Materials Science & Engineering, 2(1), pp. 63‒70.
10. Kyrychenko, Y., Samusia, V. and Kyrychenko, V., 2012. Software development for the automatic control system of deep-water hydrohoist. In: Geomechanical Processes During Underground Mining - Proceedings of the School of Underground Mining 2012 [online], pp. 81‒86. Available at: <http://antosoft.net/ebooks/ 75678-geomechanical-processes-during-underground-mining-school-of-underground-mining-2012.html> [Accessed 24 July 2017].
11. Ilin, S.R., Samusia, V.I., Ilina, I.S. and Ilina, S.S., 2016. Influence of dynamic processes in mine hoists on safety exploitation of shafts with broken geometry. Naukovyi Visnyk Natsіonalnoho Hіrnychoho Unіversytetu, 3, pp. 42–47.
12. Matsyuk, I. and Shlyahov, E., 2015. The research of plane link complexstructure mechanisms by vector algebra methods, Eastern European Journal of Enterprise Technologies, 3(7), pp. 34‒38.
13. Kravets, V.V. and Kravets, T.V., 2009. Kinetic energy of an asymmetric rigid body moving around a fixed point: Invariant representation in terms of quaternion matrices. International Applied Mechanics [e-journal], 45(12), pp. 1374‒1379. DOI: 10.1007/s10778-010-0275-7.
14. Kolosov, D., Dolgov, O. and Kolosov, A., 2013. The stress-strain state of the belt on a drum under compression by flat plates. In: Annual Scientific-Technical Colletion — Mining of Mineral Deposits, pp. 351‒355.
15. Samusia, V.I., Oksen, Y.I. and Radiuk, M.V., 2013. Heat pumps for mine water waste heat recovery. Annual collection of scientific-technical papers “Mining of mineral deposits”, pp. 153–157. DOI: 10.1201/b16354-27.
Архів журналу