The authors have previously proposed and tested a method for increasing the wear resistance of heavy-loaded friction pairs by saturating industrial lubricants with the metallic nanopowder of the friction pair’s component that has a lower hardness. To confirm the effectiveness of this concept, this paper presents the results of experimental investigations into the tribological characteristics of two medium carbon steels (rail steel K74 and structural steel 20) during sliding friction. Friction surfaces lubricated with compositions based on the Bio Rail industrial lubricant were saturated with nanopowder additives of copper, carbon, and magnesium alloy, as well as K74 and 20 steels. The research findings indicate that lubricants saturated with nanomaterials of K74 and 20 steels help achieve the highest wear resistance, as compared to lubricants based on pure grease and lubricating compositions based on copper, magnesium alloy and carbon powders. The test results confirmed that the mean friction coefficient of the rail steel remained at the level of 0.25 for three hours of operation, which is optimal for the “wheel–rail” friction pair. The proposed method of manufacturing lubricating compositions can be used to improve the efficiency of lubrication of railway rails and rolling stock wheels.
В. В. Косарчук, д.т.н., професор (завідувач кафедри «Теоретична та прикладна механіка», Державний університет інфраструктури та технологій) О. В. Агарков, к.т.н., доцент (доцент кафедри «Теоретична та прикладна механіка», Державний В. М. Твердомед, к.т.н., доцент (доцент кафедри «Залізнична колія та колійне господарство», Державний університет інфраструктури та технологій) ВПЛИВ УХИЛУ РЕЙКИ НА ХАРАКТЕР КОНТАКТНОЇ ВЗАЄМОДІЇ ТА НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНИЙ СТАН РЕЙОК ЗАЛІЗНИЧНОЇ КОЛІЇ Проаналізовано результати статистичного аналізу дефектності рейок на коліях Київського метрополітену. За допомогою методу скінченних елементів виконано моделювання взаємодії рейок з колесами рухомого складу в залізничній колії. Дана оцінка впливу ухилу рейки на її напружено-деформований стан. На основі проведених розрахунків зроблено висновки щодо найбільш прийнятного ухилу рейки залежно від її типу. Ключові слова: рейка, колесо, контактні напруження, метод скінченних елементів. Вступ та аналіз останніх досліджень. Подовження строків експлуатації елементів залізничної колії та рухомого складу є однією з найбільш актуальних задач сьогодення. Дослідження, які були проведені на коліях Київського метрополітену, свідчать, що кількість дефектів контактно-втомного походження, поява яких призводить до зменшення строків експлуатації рейок залізничної колії, має тенденцію до зростання (рис. 1-3). Як видно із діаграм на рис. 1-3, кількість таких дефектів як 11 (викришування на поверхні кочення або на робочій викружці головки рейки) та 17 (викришування і відшарування металу в стику) демонструє зростаючу динаміку. Для зменшення їх кількості необхідно з'ясувати причини їх появи та визначити можливі заходи щодо збільшення нормативного ресурсу рейок. Для цього необхідно провести теоретичні, а на їх основі і лабораторні та експлуатаційні дослідження. Серед заходів що дозволяють подовжити строки
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.