Search

The loading property of the wheel-rail pair is one of the main factors affecting the rational design of vehicles of various technical purposes. Based on the experience of railway transport, there is an idea that with an increase in the vertical load on the wheel and, accordingly, the rail, the durability of this pair decreases in proportion to the increase in load. However, the observations of some researchers outside of the steam load suggest that within a certain range of increasing working vertical loads on the wheel (pair of wheels) there may be a slight increase in steam strength. These data, as it were, were not refuted and did not receive theoretical confirmation. For example, from the results of solving Hertz's contact problem on the rolling of an elastic cylinder in a strip of the same material (or closed in the properties), where a direct proportion was established between the load current and New stresses in the materials of the interacting parts, and therefore proportionally reduce the durability of the pair. In contrast to the mentioned results, when setting the task, an assumption was made that the wheel and rail materials were not uniform throughout their thickness. The outer thin layers of the material under the influence of vertical and tangential adhesion loads receive surface hardening and are therefore harder, the anisotropy of the material properties of the parts in their thickness is manifested in this. In this work, an analogy was used between the task of rolling a wheel on a rail and the tasks of metal pressure processing for the cases of cold and hot rolling, running -in and other types of surface treatment of pressure parts. For these technological processes, with an increase in vertical load, significant structural changes occur in the crystal lattices of the surface layers, which can "increase", can be interpreted as a change in the modulus of elasticity and hardness indicators of the surface layers. As the depth of the stamped layer increases, the values of yield strength, strength and durability of these thin layers increase. Therefore, given this analogy, the resistance to force and wear of the corresponding pair is significantly increased during operational production within the limits limited by the so-called "critical" thickness of the stamped layer. If this thickness is exceeded, further intensive wear and further destruction of the interacting parts should follow. However, the surface strength of the parts of the wheel-rail pair can be significantly increased using static and dynamic hardening methods even before the operation of these pairs on vehicles. Навантажувальна властивість пари колесо – рейка - один з головних факторів, що впливають на раціональну конструкцію транспортних засобів за для різних технічних цілей. Виходячи з досвіду роботи залізничного транспорту, існує ідея, що зі збільшенням вертикального навантаження на колесо і, відповідно, рейку и, довговічність цієї пари зменшується пропорційно збільшенню навантаження. Однак, досвід деяких дослідників, що спостерігали за межами навантаження пари, свідчать про те, що в певному діапазоні збільшення робочих вертикальних навантажень на колесо (пара коліс) може бути незначне збільшення міцності пари. Ці дані, якби не були спростовані та не отримали теоретичного підтвердження. Наприклад, з результатів вирішення контактної задачі Герца з прокатки еластичного циліндра в смузі з одного і того ж матеріалу (або близького у властивостях), де була встановлена пряма пропорціональність між навантаженням та напруженням в матеріалах взаємодіючих деталей, а отже, підвищення навантаження пропорційно знижує довговічність пари. На відміну від згаданих результатів, при встановленні завдання було зроблено припущення, що матеріали колеса та рейки не були однорідними протягом усієї їх товщини. Зовнішні тонкі шари матеріалу під впливом вертикальних та дотичних навантажень зчеплення отримують поверхневе затвердіння і тому є більш твердими, анізотропія властивостей матеріалів частин у їх товщині проявляється в цьому. У цій роботі було використано аналогію між завданням про кочення колеса на рейці та завданнями обробки металів тиском для випадків холодної та гарячої прокатки, обкатки та інших видів поверхневої обробки деталей. Для цих технологічних процесів із збільшенням вертикального навантаження значні структурні зміни відбуваються у кристалічних решітках поверхневих шарів, які можна інтерпретувати як зміну модулів еластичності та показників твердості поверхневих шарів. Зі збільшенням глибини штампованого шару значення межі плинності, міцності та витривалості цих тонких шарів збільшуються. Тому, враховуючи таку аналогію, стійкість до зносу відповідної пари значно збільшується під час виготовлення деталей в межах так званою «критичною» товщиною штампованого шару. Якщо ця товщина буде перевищена, то має місце подальший інтенсивний знос та руйнування взаємодіючих деталей. Однак міцність поверхневих частин пари колесо – рейка можна значно збільшити, використовуючи статичні та динамічні методи загартування ще до роботи цих пар на транспортних засобах.

Problem. The development and improvement of tire pressure and control systems in car tires is important because the tire pressure recommended by the developer plays a key role in the formation of the contact zone with the road surface. In accordance with the set goal, the analysis of tire pressure control systems of vehicles pro-tected by patents, manufactured by leading manufacturers of these systems, have unique design features. It is noted that over the past decade, many research organizations and teams of scientists have paid considerable attention to improving the design of tire pressure management systems, among which are: - devices for centralized control of tire pressure, by means of which the air pressure in the tires can change during the movement of the car depending on road conditions; - devices for decentralized control of tire pressure allow to maintain the air pressure in each wheel separately depending on the load on the wheels and the conditions of interaction of the de-formed wheel with the ground. At the same time, the presence of a large number of patents and designs of such systems re-quires some systematization, studying the problem of installing these systems on domestic cars. Methodology. The aim of the article is to analyze the pressure control systems in the tires of vehi-cles, the study of their design features and functionality. To achieve this goal used a systematic approach to the analysis of this problem methods, methods of analysis of patents and designs of these systems, the method of classification, the method of generalization. Results. The analysis allows us to recognize the prospects for the creation of systems focused on the use of digital tech-nologies that provide automatic monitoring and regulation of pressure, automatic detection of damaged tires, the possibility of remote access to the system. Originality. The scientific novelty of the article is determined by the fact that it systematizes the data on the designs of the studied sys-tems, identifies points that need improvement. Practical value. The research allowed to determine the directions of improvement of pressure control systems in truck tires, what is the practical sig-nificance of this article.

The possibilities of the method for the numerical solution of high-order differential equations for solving tribology problems are shown. In particular, the problem of deformation of a section of a wheel during rolling is considered, taking into account the contact zone. The technique for solving the problem is based on the general use of the parameter continuation method and the Newton-Kantorovich method, it describes the spatial nonlinear deformation of an elastic element of arbitrary curvature with an arbitrary vector of acting static or quasi-static loads, while this article considers only the plane problem. Methods of representation of loads on the section under consideration are given. Also considered is the consideration of the variability of the line of contact of the wheel, depending on its deformation. To illustrate the method, an example of solving the problem from determining the stress-strain state of a wheel during rolling is given, taking into account the plane of contact with the supporting surface. The given graphs are built automatically using application programs that solve the problem. The described algorithms allow, in contrast to the previously known ones, to solve fundamentally new types of problems of elastic deformation of triboconjugation elements, to unify the types of structures that are investigated, to efficiently switch from one design scheme to another depending on physical and geometric parameters and load conditions, to obtain output data in user-friendly form. Determination of the factors that affect the provision of the established parameters of the tribo-conjugation and the establishment of ways of purposeful management of these factors will reduce and optimize the study to improve their quality. Показано можливості методу чисельного розв'язку диференціальних рівнянь високого порядку для вирішення завдань трибології. Метод описує просторове нелінійне деформування пружного елемента довільної кривизни при довільному векторі діючих статичних або квазістатичних навантажень. Для ілюстрації методу наведено приклад розв'язку задачі з визначення напружено-деформівного стану колеса при коченні з урахуванням площини контакту з опорною поверхнею. Описані алгоритми дозволяють, на відміну від раніше відомих, вирішувати принципово нові типи завдань пружного деформування елементів трибоспряження, уніфікувати типи конструкцій, які досліджуються, ефективно переходити від однієї розрахункової схеми до іншої залежно від фізико-геометричних параметрів і умов навантаження, отримувати вихідні дані в зручному для користувача вигляді.

Install, what about 80 % rejections of contemporary weight-lifting machines bond with dynamic loading, which bring to higher shabby surface of frictionless, tiredness destriction hardware and details of mechanism, appearance inadmissible residual strains. That witness about important dynamic calculations, without which impossible create of machines with elevated degree technique – economical index. The questions reduce hardware of bridge cranes are rather actual, therefore elaboration methods calculations of metallic constructions bridge of cranes have important meaning. Thedynamic process which arise in metallic constructions of cranes considerable increase strain conditions of beams and due take into consideration at calculations. On the article consideration questions vibrations in main beam of bridge crane, which appears during the moving through the bridge of carry cart. It is taken as a condition, that mass which equally distributed on the whole of the length of the beam, is concentrated in three points, that are in the middle of a span and two border points. Follow the calculations with take into consideration conditionally placing of rail on crane bridge and the law distribution of loading from motion wheels which motion on beam. In this take into consideration characters of beam that is her span, hard of section and intensive distribution of mass in main beam. It is made a conclusion about the influence of characteristic of beam on the resonance regime of vibration., Досліджено коливальні процеси, які виникають в головній балці мостового крана під час пересування вздовж мосту вантажного візка. Були здійснені розрахунки, враховуючи жорсткість перерізу та інтенсивність розподілення маси головної балки.

Purpose. The study is aimed at identifying the patterns of the load influence on the rail and the parameters of the two-layer lubrication on the development of the main rail defects, namely, lateral wear in the curved track sections. Methodology. To establish the distribution of the main rail defects by type and sections of the track, expert estimates of the track service of the Azerbaijan Railway were used with respect to the results of measurements of defective parameters and rail service life on individual sections. To establish the load influence patterns and the parameters of the two-layer lubrication on the intensity of lateral wear of the rails and their service life in the curves, we used the main provisions of the contact interaction mechanics, as well as tribology and chemmotology. Findings. The authors proved: 1) the leading rail defects in the curved track sections are defects associated with low contact fatigue strength of steel, high contact stresses and friction forces along the lateral surface; 2) according to the obtained distribution, the main rail defects in the curves should include: lateral wear of the head, metal shelling along the lateral surface, transverse cracks in the head in the subsurface area; 3) the use of a two-layer lubrication leads to an increase in the actual contact area of the wheel and the rail, a decrease in the contact pressure on the rail, and in aggregate, to a decrease in lateral wear and an increase in the rail service life. Originality. The authors first systematized the results of measurements of the rail defects parameters in curves and, on this basis, obtained a distribution of the main defects depending on the curve radius. The authors improved the mathematical model for calculating the service life of rails in curves, which, unlike the existing ones, takes into account the thickness of the lubricating film and the concentration of the solid anti-friction additive in the oil when lubricating the lateral surface. Practical value. The obtained results allow us to perform predictive calculations of the rail service life in curved sections depending on the load from the wheel for different operating conditions, namely, with dry contact of the wheel with the rail and in the conditions of their two-layer lubrication. The implementation of two-layer lubrication in railway transport, taking into account the influence of the studied parameters, will lead to an increase in the rail service life in the curves by 55%, 50% and 45% with an estimated rolling stock mass of 60, 70 and 80 tons., Цель. Исследование направлено на выявление закономерностей влияния нагрузки на рельс и параметров двухслойной смазки на развитие основных дефектов рельса, а именно - бокового износа в кривых участках железнодорожного пути. Методика. Для распределения основных дефектов рельсов использованы результаты экспертных оценок службы пути Азербайджанской железной дороги касательно измерений дефектных параметров и сроков службы рельсов по отдельным участкам. Для установления закономерностей влияния нагрузки и параметров двухслойной смазки на интенсивность бокового изнашивания рельсов и их ресурс в кривых использованы основные положения механики контактного взаимодействия, трибологии и химмотологии. Результаты. Авторы доказали: 1) основными дефектами рельсов в кривых участках пути являются дефекты, связанные с низкой контактно-усталостной прочностью стали и высокими контактными напряжениями и силами трения; 2) согласно полученному распределению, к основным дефектам рельсов в кривых следует относить: боковой износ головки, выкрашивание металла по боковой поверхности, наличие поперечных трещин в головке; 3) использование двухслойной смазки приводит к увеличению фактической площади контакта колеса и рельса, снижению контактного давления на рельс и, в совокупности, к замедлению бокового изнашивания и повышению ресурса рельсов. Научная новизна. Авторы впервые провели систематизацию результатов измерений параметров дефектов рельсов в кривых и на этой основе получили распределение основных дефектов в зависимости от радиуса кривой. Также авторы усовершенствовали математическую модель для расчета ресурса рельсов в кривых, которая, в отличие от существующих, учитывает толщину смазочной пленки и концентрацию твердой антифрикционной добавки в масле при проведении смазывания боковой поверхности. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют выполнять прогнозные расчеты ресурса рельсов в кривых участках в зависимости от нагрузки от колеса для разных эксплуатационных условий, а именно при сухом контакте колеса с рельсом и в условиях их двухслойной смазки. Реализация двухслойной смазки рельсов на железнодорожном транспорте с учетом влияния исследованных параметров приведет к повышению ресурса рельсов в кривых на 55, 50 та 45 % при расчетной массе подвижного состава 60, 70 и 80 т., Мета. Дослідження спрямовано на виявлення закономірностей впливу навантаження на рейку та параметрів двошарового мащення на розвиток основних дефектів рейки, а саме - бокового зносу у кривих ділянках залізничної колії. Методика. Для розподілу основних дефектів рейок використано результати експертних оцінок служби колії Азербайджанської залізниці щодо виміру дефектних параметрів та строків служби рейок за окремими ділянками. Для встановлення закономірностей впливу навантаження та параметрів двошарового мащення на інтенсивність зношування рейок та їх ресурс у кривих використано основні положення механіки контактної взаємодії, трибології та хімотології. Результати. Автори довели: 1) основними дефектами рейок у кривих ділянках колії є дефекти, пов’язані з низькою контактно-втомною міцністю сталі та високими контактними напруженнями й силами тертя; 2) згідно із встановленим розподілом, до основних дефектів рейок у кривих слід відносити: боковий знос головки, викришування металу по боковій поверхні, наявність поперечних тріщин у головці; 3) застосування двошарового мащення призводить до збільшення фактичної площі контакту колеса та рейки, зменшення контактного тиску на рейку та, у сукупності, до уповільнення бокового зношування та збільшення ресурсу рейок. Наукова новизна. Автори вперше виконали систематизацію результатів вимірювань параметрів дефектів рейок у кривих та на цій основі отримали розподіл основних дефектів залежно від радіуса кривої. Також автори вдосконалили математичну модель для розрахунку ресурсу рейок у кривих, яка, на відміну від наявних, ураховує товщину мастильної плівки та концентрацію твердої антифрикційної добавки в оливі під час виконання мащення бокової поверхні. Практична значимість. Отримані результати дозволяють виконувати прогнозні розрахунки ресурсу рейок у кривих ділянках залежно від навантаження від колеса для різних експлуатаційних умов, а саме за сухого контакту колеса рейкою та в умовах їх двошарового мащення. Реалізація двошарового мащення рейок на залізничному транспорті з урахуванням впливу досліджених параметрів призведе до підвищення ресурсу рейок у кривих на 55, 50 та 45 % за розрахункової маси рухомого складу 60, 70 та 80 т.

Purpose. This study aims to determine the geometric parameters of the brake pads of freight cars under hazardous wear. Methodology. A set of operational and theoretical studies concerning the occurrence of hazardous wear, which changes the geometric parameters of the useful contact area of the brake pads of freight cars at different established gaps between the pad and the wheel, which significantly impairs the effectiveness of train braking. Using the collected statistical material, computer mathematical modeling of the upper hazardous wear at different gaps was performed and the negative factors affecting the brake system were identified. MathCAD and AutoCAD software was used. Findings. As a result of inspections of the mechanical part of the brakes, attention was paid to the abnormal wear of the brake pads of the freight cars, which is formed by the fact that the common gravity center of the pad and the shoe, placed on the pendular suspension, do not coincide with the center of the hole in brake beam king post with any pads. In order to investigate possible causes of abnormal wear of the brake pads, their real images and theoretical schemes are given, which allow to establish the causes of the formation of abnormal wear of the pads at different gaps between the pad and the wheel and to determine their change of geometrical parameters that affect the useful contact area. When comparing the results of calculations according to the coordinate method performed in the MathCAD software environment and the graphic method (in AutoCAD), for determining the geometric parameters of the formation of the upper hazardous pad wear, depending on the regulatory pad wear between the wheel and the brake pad, it is theoretically proved that the error between them does not exceed 5–7%. Originality. For the first time, the principles of the methodology for determining the geometric parameters of the useful contact area of the pads with the formation of upper hazardous wear, depending on the gap between the wheel and the brake shoe, were formulated using coordinate and graphical methods. Practical value. It is advisable to apply the results of the research obtained in the work in the design and technological departments and bureaus when designing both mechanical brake systems for the undercarriage of innovative cars and for improvement of the cars currently operated at the railways., Цель. Это исследование направлено на определение геометрических параметров тормозных колодок грузовых вагонов при вредном износе. Методика. Выполнен комплекс эксплуатационных и теоретических исследований по возникновению вредного износа, из-за которого меняются геометрические параметры полезной площади контакта тормозных колодок грузовых вагонов при различных установленных нормативных зазорах между колодкой и колесом, что существенно ухудшает эффективность торможения поездов. С помощью собранного статистического материала выполнено компьютерное математическое моделирование верхней вредной стёртости при различных зазорах, а также определены негативные факторы, влияющие на работу тормозной системы. Использовано программное обеспечение MathCAD и AutoCAD. Результаты. В ходе обследований механической части тормозов было обращено внимание на ненормативный износ тормозных колодок грузовых вагонов, который образуется от того, что общий центр тяжести колодки и башмака, которые расположены на маятниковой подвеске, не совпадают с центром отверстия в распорке триангеля при любых колодках. Для исследования возможных причин возникновения ненормативного износа тормозных колодок при различных зазорах между колодкой и колесом приведены их реальные изображения и теоретические схемы, которые позволяют также определить изменение их геометрических параметров, влияющих на полезную площадь контакта. При сравнении результатов расчетов по координатному методу, выполненных в программной среде MathCAD, и по графическому (в AutoCAD), по определению геометрических параметров образования верхнего вредного износа колодки в зависимости от нормативного зазора между колесом и тормозной колодкой теоретически доказано, что погрешность между ними не превышает 5–7 %. Научная новизна. Впервые сформулированы основы методологии определения геометрических параметров полезной площади контакта колодок при образовании верхнего вредного износа в зависимости от зазора между колесом и тормозной колодкой с использованием координатного и графического методов. Практическая значимость. Результаты научных исследований, полученных в работе, целесообразно применять в конструкторских и технологических отделах и бюро при проектировании как механических тормозных систем ходовых частей инновационных вагонов, так и для совершенствования вагонов, которые сейчас эксплуатируются на железной дороге., Мета. Це дослідження спрямоване на визначення геометричних параметрів гальмових колодок вантажних вагонів за шкідливого зносу. Методика. Виконано комплекс експлуатаційних і теоретичних досліджень щодо виникнення шкідливого зносу, який змінює геометричні параметри корисної площі контакту гальмових колодок вантажних вагонів за різних встановлених нормативних зазорів між колодкою і колесом, що суттєво погіршує ефективність гальмування поїздів. За допомогою зібраного статистичного матеріалу виконано комп’ютерне математичне моделювання верхньої шкідливої стертості за різних зазорів і визначено негативні фактори, які впливають на роботу гальмової системи. Використано програмне забезпечення MathCAD і AutoCAD. Результати. У ході обстежень механічної частини гальм було звернено увагу на ненормативний знос гальмових колодок вантажних вагонів, який утворюється від того, що загальний центр ваги колодки й башмака, які розташовані на маятниковому підвішуванні, не збігаються з центром отвору в розпірці тріангеля на будь-яких колодках. Для дослідження можливих причин виникнення ненормативного зносу гальмових колодок за різних зазорів між колодкою і колесом наведено їх реальні зображення й теоретичні схеми, які дають змогу також визначити зміну їх геометричних параметрів, що впливають на корисну площу контакту. Під час порівняння результатів розрахунків за координатним методом, виконаних у програмному середовищі MathCAD, і графічним – в AutoCAD, з визначення геометричних параметрів утворення верхнього шкідливого зносу колодки залежно від нормативного зазору між колесом і гальмовою колодкою теоретично доведено, що похибка між ними не перевищує 5–7 %. Наукова новизна. Уперше сформульовано засади методології визначення геометричних параметрів корисної площі контакту колодок за утвореного верхнього шкідливого зносу залежно від зазору між колесом і гальмовою колодкою з використання координатного та графічного методів. Практична значимість. Результати наукових досліджень, які отримані в роботі, доцільно застосовувати в конструкторських та технологічних відділах і бюро під час проектування, як механічних гальмових систем ходових частин інноваційних вагонів, так і для вдосконалення вагонів, які зараз експлуатуються на залізниці.

A simple nonlinear model of the tire slip with known experimental dependences of the lateral force on the slip angle is offered., Запропоновано просту нелінійну модель відведення шини колеса автомобіля з використанням відомих експериментальних залежностей бічної сили від кута відведення.

В теорії трактора і автомобіля використовується умовна кількісна характеристика опору кочення колеса, яка визначається як відношення сили опору коченню колеса до його нормального навантаження і називається коефіцієнт опору кочення колеса. Для визначення даного параметра дослідниками запропоновано цілу низку методів, способів і прийомів та конструкцію обладнання, яке дозволяє визначати цей показник експериментально. Виконано аналіз існуючих методів визначення сили і коефіцієнта опору коченню колеса, а також факторів, які впливають на значення цих параметрів в різних умовах експлуатації мобільних енергетичних і транспортних засобів. Виконаний аналіз дозволив зробити висновок про те, що через велику кількість факторів, а також величезне різноманіття як типів і видів шин, так і станів та видів опорних поверхонь й інших чинників, що впливають на величину сили і коефіцієнта опору кочення колеса, а також враховуючи складність процесу взаємодії колеса з опорною поверхнею, до цього часу не існує аналітичної моделі розрахунку останніх для загального випадку. Тому вищезазначені показники визначаються виключно експериментальними методами. Але, враховуючи, що конструкції пневматичних шин і технології їх виготовлення протягом останнього десятиріччя суттєво змінились, що очевидно вплинуло на їх властивості та характеристики (параметри), існує потреба в уточненні коефіцієнтів опору коченню коліс різних мобільних машин (тракторів, автомобілів, сільсько- і лісогосподарських машин). З урахуванням наявних недоліків в існуючих методах і пристроях для експериментального визначення сили і коефіцієнта опору коченню колеса, існують резерви для їх вдосконалення, що дозволить підвищити точність реєстрації необхідних параметрів., In the tractor and automobile theory conditional quantitative description of wheel rolling resistance, which is determined as a relation of rolling resistance wheel force to his normal loading and named of rolling resistance wheel coefficient, is used. It is offered by researchers a number of methods, receptions and construction of equipment which allows determining this index experimentally for determination of this parameter. In this article the analysis of existent methods of rolling resistance wheel force and coefficient determination is executed, and also factors which affect the value of these parameters under various conditions to exploitation of mobile power and transport facilities. The executed analysis allowed to do a conclusion about that from a plenty of factors, and also enormous diversity of both types and types of tires, and states and types of supporting surfaces and other factors, that affect the size of rolling resistance wheel force and coefficient, and also taking into account complication of process of co-operation of wheel with a supporting surface, to this time there is no analytical model of computation of the last for the general case. Therefore afore-mentioned indexes are determined by experimental methods exceptionally. But taking into account, that constructions of pneumatics and technology of their making during the last decade changed substantially, that obviously affected their properties and descriptions (parameters), there is a necessity in clarification of rolling resistance wheels coefficients of different mobile machines (tractors, cars and other machines). Taking into account the present failing in existent methods and devices for experimental determination of rolling resistance of wheel force and coefficient, there are backlogs for their perfection that will allow promoting exactness of registration of necessary parameters., В теории трактора и автомобиля используется условная количественная характеристика сопротивления качению колеса, которая определяется как отношение силы сопротивления качению колеса к его нормальной нагрузке и называется коэффициент сопротивления качению колеса. Для определения этого параметра исследователями предложен целый ряд методов, способов и приемов, а также конструкции оборудования, которое позволяет определять этот показатель экспериментально. Выполнен анализ существующих методов определения силы и коэффициента сопротивления качению колеса, а также факторов, которые влияют на значение этих параметров в различных условиях эксплуатации мобильных энергетических и транспортных средств. Выполненный анализ позволил сделать вывод о том, что из-за большого количества факторов, а также огромного разнообразия как типов и видов шин, так и видов и состояний опорных поверхностей и других факторов, что влияют на величину силы и коэффициента сопротивления качения колеса, а также учитывая сложность процесса взаимодействия колеса с опорной поверхностью, до настоящего времени не существует аналитической модели расчета последних для общего случая. Поэтому вышеупомянутые показатели определяются исключительно экспериментальными методами. Но учитывая, что конструкции пневматических шин и технологии их изготовления в течение последнего десятилетия существенно изменились, что очевидно повлияло на их свойства и характеристики (параметры), существует необходимость в уточнении коэффициентов сопротивления качению колес разных мобильных машин (тракторов, автомобилей, сельско- и лесохозяйственных машин). С учетом имеющихся недостатков в существующих методах и устройствах для экспериментального определения силы и коэффициента сопротивления качению колеса, существуют резервы для их совершенствования, что позволит повысить точность регистрации необходимых параметров.

The paper analyzed the results of field surveys and feasibility study process, wedge-shaped brake pads wear, which allowed for the first time revealed a number of negative factors, causing serious damage, like railway infrastructure and the environment.Completed studies and assessment of damages on the basis of the research force factors arising in a typical design of the beam brake system of freight wagon bogies and tribotechnical processes due obscene influence of emerging powers.Researched chronology of the formation and development of the wedge-shaped wear pads on the initial stage of occurrence wedge-shaped state, its intensive development and to the final stage.Taken into account the following factors: slope and friction pads on the wheel while driving without braking and braking mode, operating with forces on the shoe, wear from friction and friction heat, which generally lead to a wedge-shaped and wear pads in operation. In this analysis the following negative factors wedge-shaped formation of the state of shoes such as deterioration in braking efficiency of trains; increased costs of energy for traction trains; reduce resource brake pads; high-friction surface character of damage rolling wagon wheels and negative environmental act., Представлены результаты статистических исследований характера и параметров износа тормозных колодок в условиях эксплуатации, процесс образования и развития клиновидного износа колодок во взаимодействии с колесами, как во время движения без торможения, так и во время торможений. Приведены результаты исследований основных негативных последствий ненормативного взаимодействия колодок с колесами и освещены основные факторы сверхнормативных материальных затрат железнодорожного транспорта., Представлено результати статистичних досліджень характеру і параметрів зносу гальмівних колодок в умовах експлуатації, процес утворення й розвитку клиноподібного зношування колодок у взаємодії з колесами, як під час руху без гальмування так і під час гальмувань. Наведено результати досліджень основних негативних наслідків від ненормативної взаємодії колодок з колесами та висвітлено основні чинники наднормативних матеріальних витрат залізничного транспорту.

The problems of solving problems connected with the problem of wear of brake pads on the hinged suspension of freight cars trolleys are considered. The results of researches, which are based on kinetostatic analysis of causes of uneven wear of pads connected with braking of wheels in one-way and two-way rotation, are presented. The estimation of the repair intervention, connected with features of suspension of the worn brake pads with respect to wheels, is given. The reasons of uneven wear of brake pads during operation of freight cars on Ukrainian railways are described., Излагаются вопросы решения задач, связанных с исследованием проблем верхнего износа тормозных колодок на шарнирной подвеске тележек грузовых вагонов. Приводятся результаты исследований, базирующихся на кинетостатическом анализе причин неравномерного износа колодок, связанных с торможением колес в одностороннем и двухстороннем их вращении. Дается оценка ремонтного вмешательства, связанного с особенностями подвешивания изношенных тормозных колодок относительно колес. Описываются причины неравномерного износа тормозных колодок при эксплуатации грузовых вагонов на железных дорогах Украины., Розглядаються питання вирішення задач, що пов’язані з дослідженням проблем верхнього зносугальмівних колодок на шарнірному підвішуванні візків вантажних вагонів. Приводяться результати досліджень, які базуються на кінетостатичному аналізі причин нерівномірного зносу колодок, пов’язаних з гальмуванням коліс в односторонньомута двосторонньому їх обертанні. Дано оцінку ремонтного втручання, пов’язаного з особливостями підвішування зношених гальмівних колодок відносно коліс. Описуються причини нерівномірного зносугальмівних колодок при експлуатації вантажних вагонів на залізницях України.

У статті представлені узагальнені дані аналізу застосування різних типів рушіїв автотранспортних засобів та спеціальної наземної рухомої техніки як серійного, так і експериментального виробництва провідних машинобудівних країн світу та дослідників-аматорів. Основним критерієм оцінки існуючого стану розвитку рушія є розповсюдженість його застосування на різноманітних зразках наземної техніки. Методами порівняльного аналізу та структурного узагальнення досліджуваного обсягу засобів та зразків техніки розроблене класифікаційне упорядкування різних рушіїв, що складається з типів та їх різновидів. Наведені основні недоліки різних типів рушіїв та можливі шляхи їх усунення. Основним критерієм оцінки перспектив застосування рушія є його наявна можливість забезпечення мобільності зразка техніки, що складається з актуальних на сьогодні показників рухомості, енергоавтономності та ресурсу експлуатації. На основі цих даних зроблені припущення щодо перспектив розвитку та застосування рушіїв у найближчі десятиліття., В статье представлены обобщённые данные анализа использования различных типов движителей автотранспортных средств и специальной наземной подвижной техники как серійного, так и экспериментального производства ведущих машиностроительных стран мира и исследователей-любителей. Основным критерием оценки существующего состояния развития движителя является распространённость его использования в различных образцах наземной техники. Методами сравнительного анализа и структурного обобщения исследуемого объёма средств и образцов техники разработано классификационное упорядочение различных движителей, состоящее из типов и их разновидностей. Представлены основные недостатки различных типов движителей и возможные пути их устранения. Основным критерием оценки перспектив использования движителя является его существующая возможность обеспечения мобильности образца техники, которая состоит из актуальных на сегодня показателей проходимости, енергоавтономности и ресурса єксплуатации. На основе этих данных разработаны предположения относительно перспектив развития и использования движителей в ближайшие десятилетия., In the article there is presented generalized data analysis of using the different types of vehicle movers and movers of special surface transport of the batch production, as well as of the pilot production by world leading engineering countries and amateur researchers. The main criterion for evaluating the current state of development of the mover is the prevalence of its use in a variety of samples of ground equipment.By methods of comparative analysis and structural synthesis of the studied sample of vehicles and machinery, the arrangement of different classification movers was designed, consisting of different types and their varieties.There are demonstrated main disadvantages of different types of movers and possible ways of their riddance.The main criterion for evaluating the prospects of using the mover is its feasibility to provide mobility of the machinery sample, consisting of up-to-date indicators of mobility, energy autonomy and resource exploitation.Based on this data, the assumption was made regarding the development and usage of movers in the coming decades.

Представлено результати статистичних досліджень характеру і параметрів зносу гальмівних колодок в умовах експлуатації, процес утворення й розвитку клиноподібного зношування колодок у взаємодії з колесами, як під час руху без гальмування, так і під час гальмувань. Наведено результати досліджень основних негативних наслідків від ненормативної взаємодії колодок з колесами та висвітлено основні чинники наднормативних матеріальних витрат залізничного транспорту. The paper analyzed the results of field surveys and feasibility study process, wedge-shaped brake pads wear, which allowed for the first time revealed a number of negative factors, causing serious damage, like railway infrastructure and the environment. Completed studies and assessment of damages on the basis of the research force factors arising in a typical design of the beam brake system of freight wagon bogies and tribotechnical processes due obscene influence of emerging powers. Researched chronology of the formation and development of the wedge-shaped wear pads on the initial stage of occurrence wedge-shaped state, its intensive development and to the final stage. Taken into account the following factors: slope and friction pads on the wheel while driving without braking and braking mode, operating with forces on the shoe, wear from friction and friction heat, which generally lead to a wedge-shaped and wear pads in operation. In this analysis the following negative factors wedge-shaped formation of the state of shoes such as deterioration in braking efficiency of trains; increased costs of energy for traction trains; reduce resource brake pads; high-friction surface character of damage rolling wagon wheels and negative environmental act.

Мета. В дослідженні необхідно:1) визначити об’ємний напружено-деформований стан головки рейки залізничної колії при взаємодії із колесами рухомого складу; 2) проаналізувати різні форми контактної взаємодії; 3) отримати дані, необхідні для розрахунку довговічності рейок залізничної колії. Методика. В основі розрахунку об’ємного напружено-деформованого стану лежить метод скінченних елементів. Задача розв’язувалася в пружній об’ємній постановці. При розв’язанні використовувались реальні геометричні параметри тіл. Результати. Авторами виконаний розрахунок об’ємного напружено-деформованого стану головки рейки залізничної колії при взаємодії із колесами рухомого складу для різних випадків геометрії контактуючих поверхонь. Представлено результати розрахунку, як у графічній, так і у табличній формах. Виконано порівняння різних варіантів умов контакту. Отримані результати проаналізовано та зроблено висновки щодо оптимальності умов контактної взаємодії. Наукова новизна. Отримані результати розрахунку показали, що за критерієм мінімізації контактних напружень у рейках типу Р50 для умов контакту, характерних для прямої ділянки колії, використання колеса рухомого складу з профілем за кресленням ЗАТ «МІНЕТЕК» не є найбільш раціональним рішенням. Найбільш раціональним у цьому випадку, серед розглянутих, є укладка рейок у колію з ухилом 1:20 та використання колеса з профілем поверхні кочення конусністю 1:10. Відсутність ухилу рейки нівелює всі переваги поверхні кочення колеса конусністю 1:10, і такий випадок контактної взаємодії є найменш раціональним. Практична значимість. Отримано результати аналізу контактної взаємодії головки рейки залізничної колії із колесом рухомого складу в тривимірній пружній постановці для різних умов контактної взаємодії. Ці дані можуть бути використані при оптимізації умов контактної взаємодії та науковому обґрунтуванні причин появи дефектів контактно-втомного походження в головках рейок залізничної колії. Представлену модель можна ускладнювати, враховуючи в розрахунках залишкові напруження в рейках, зміцнення поверхневого шару, наявність початкових дефектів у результаті недосконалості процесу виготовлення тощо., Цель. В исследовании необходимо: 1) определить объемное напряженно-деформированное состояние головки рельс при взаимодействии с колесами подвижного состава; 2) проанализировать различные формы контактного взаимодействия; 3) получить данные, необходимые для расчета долговечности рельсов железнодорожного пути. Методика. В основе расчета объемного напряженно-деформированного состояния лежит метод конечных элементов. Задача решалась в упругой объемной постановке. При решении использовались реальные геометрические параметры тел. Результаты. Авторами выполнен расчет объемного напряженно-деформированного состояния головки рельс при взаимодействии с колесами подвижного состава для различных случаев геометрии контактирующих поверхностей. Представлены результаты расчета, как в графической, так и в табличной форме. Выполнено сравнение различных вариантов условий контакта. Полученные результаты проанализированы, и сделаны выводы относительно оптимальности условий контактного взаимодействия. Научная новизна. Полученные результаты расчета показали, что по критерию минимизации контактных напряжений в рельсах типа Р50 для условий контакта, характерных для прямого участка пути, использование колеса подвижного состава с профилем по чертежам ЗАО «МИНЕТЕК» не является наиболее рациональным решением. Наиболее рациональным в этом случае, среди рассмотренных, является укладка рельсов в пути с подуклонкой 1:20 и использование колеса с профилем поверхности катания конусностью 1:10. Отсутствие подуклонки рельса нивелирует все преимущества поверхности катания колеса конусностью 1:10, и такой случай контактного взаимодействия является наименее рациональным. Практическая значимость. Получены результаты анализа контактного взаимодействия головки рельс с колесом подвижного состава в трехмерной упругой постановке для различных условий контактного взаимодействия. Эти данные могут быть использованы при оптимизации условий контактного взаимодействия и научном обосновании причин появления дефектов контактно-усталостного происхождения в головках рельсов железнодорожного пути. Представленную модель можно усложнять, учитывая в расчетах остаточные напряжения в рельсах, упрочнение поверхностного слоя, наличие начальных дефектов в результате несовершенства процесса изготовления и др., Purpose. In the research one should do: 1) to determine a 3-d stress-strain state of the rail head in contact with the rolling wheels; 2) to analyze different forms of contact interaction; 3) to obtain the data necessary to calculate the durability of railway track rails. Methodology. The basis for calculating the 3-d stress-strain state is the finite element method. The basis for calculating the volume of the stress-strain state is the finite element method. The problem was solved in the elastic 3-D conditions. Real geometrical bodies parameters were used during the solving. Findings. The calculation of the 3-d stress-strain state of the rail head in contact with the rolling wheels for various cases of the contact surfaces geometry is performed. The results of calculation are presented in the graphic and tabular form. The comparison of different options contact conditions is performed. The results are analyzed and conclusions about the optimality conditions of contact interaction are made. Originality. The results of the calculation showed that within the criterion of minimizing the contact stresses in the rails P50 for the conditions specific to the direct contact route section, the use of rolling wheels with a profile according to the drawings of CJSC «MINETEK» is not the most rational decision. The most rational in this case, among the considered is the laying of rails in track with gradient 1:20 and the use of the wheel with the rolling surface profile of 1:10 conicity. The lack of rail gradient eliminates the benefits of the wheel running surface with 1:10 conicity, and a case of contact interaction is the least rational. Practical value. The results of analysis of the contact interaction of the rail head with a rolling stock wheel in a three-dimensional elastic formulation for different conditions of contact interaction were obtained. These data can be used to optimize the conditions of contact interaction and scientific substantiation of the causes of defects of the contact fatigue origin in the railway railhead. The presented models can be upgraded, including the residual stresses in the rails, hardening of the surface layer, and the presence of initial defects as a result of imperfections in the manufacturing process and others in the calculations.

У роботі наведена математична модель двигуна внутрішнього згоряння, гідрооб’ємно-механічної трансмісії, описана взаємодія коліс з опорною поверхнею, представлені фізичні та математичні моделі процесу розгону колісних тракторів серії Fendt 900 Vario при русі переднім та заднім ходом, з причепом, що враховують силу тяги на гаку та буксування, В работе приведена математическая модель двигателя внутреннего сгорания, гидрообъемно-механической трансмиссии, описано взаимодействие колес с опорной поверхностью, представлены физические и математические модели процесса разгона колесных тракторов серии Fendt 900 Vario при движении передним и задним ходом, с прицепом, учитывающие силу тяги на крюке и буксование, With the emergence of new types of transmission and the increase of the maximum speeds of wheeled tractors, the study of the process of acceleration of the wheeled tractors with hydrovolumetric and mechanical transmissions has become a burning issue. The article represents the dynamics of the process of acceleration of the wheeled tractors Fendt 900 Vario. The article shows the mathematical model of the internal combustion engine, of the hydrovolumetric and mechanical transmissions; it describes the interaction of the wheels with a supporting surface; it presents the physical and mathematical models of acceleration of the wheeled tractors Fendt 900 Vario when running forward and reverse, with a trailer. The physical and mathematical models take into account the drawbar force and the slipping. The mathematical models of acceleration of the wheeled tractors Fendt 900 Vario during their operation permit to study the changes of the kinematic, force and energy parameters of the hydrovolumetric and mechanical transmission while slipping, and the effect of the hydrovolumetric and mechanical transmission on the process of slipping when running forward and reverse with a trailer

В статті наведена комплексна математична модель процесу розгону, що включає опис двигуна внутрішнього згоряння, гідрооб’ємно-механічної трансмісії, взаємодію коліс з опорною поверхнею, враховує силу тяги на гаку та буксування. Представлена комплексна математична модель розгону трактора-аналога “Беларус 3022 ДВ” з гідрооб’ємно-механічною трансмісією дозволяє дослідити зміни кінематичних, силових та енергетичних параметрів гідрооб’ємно-механічної трансмісії при буксуванні коліс та вплив гідрооб’ємно-механічної трансмісії на процес буксування, В статье приведена комплексная математическая модель процесса разгона, которая включает описание двигателя внутреннего сгорания, гидрообъемно-механической трансмиссии, взаимодействие колес с опорной поверхностью, учитывает силу тяги на крюке и буксования. Представленная комплексная математическая модель разгона трактора-аналога “Беларус 3022 ДВ” с гидрообъемно-механической трансмиссией позволяет исследовать изменения кинематических, силовых и энергетических параметров гидрообъемно-механической трансмиссии при буксовании колес и влияние гидрообъемно-механической трансмиссии на процесс буксования, The increase of efficiency of wheel tractor operation at manufacturing operations for the account of reduction of energy losses while towing, and study of the effect of hydrovolumetric mechanical transmission on towing are important issues and are of great practical importance. That is why there was a research of the process of acceleration of wheel tractor-analogue of "Belarus 3022 DV" with hydrovolumetric mechanical transmission. The article introduces the dynamics of the process of acceleration of wheel tractor-analogue of "Belarus 3022 DV" with hydrovolumetric mechanical transmission while performing field works. The article presents a comprehensive mathematical model of acceleration, including a description of the internal combustion engine, hydrovolumetric mechanical transmission, wheels interaction with the supporting surface, taking into account the thrust and towing. The represented comprehensive mathematical model of acceleration of wheel tractor-analogue "Belarus 3022 DV" with hydrovolumetric mechanical transmission allows to study the changes of kinematic, force and energy parameters of hydrovolumetric mechanical transmission while towing and the influence of hydrovolumetric mechanical transmission on the process of towing

У статті аналізуються відеозаписи руху колеса по рейковій колії, зроблені під час динамічних випробувань вагонів. Обробка включає в себе фіксацію положень обода колеса відносно рейки, побудову сплайнфункції переміщень та її частотної характеристики. Метою аналізу є визначити наявність гармонійних складових у поперечних переміщеннях колеса., В статье анализируются видеозаписи движения колеса по рельсовой колее, сделанные во время динамических испытаний вагонов. Обработка включает в себя фиксацию положений обода колеса относительно рельса, построение сплайн-функции перемещений и её частотной характеристики. Цель анализа – выявить наличие гармонических составляющих в поперечных перемещениях колеса., In the article the videotape recordings of wheel motion on rail track, done during the dynamic tests of carriages, are analyzed. The treatment includes fixing of wheel rim positions in relation to a rail, construction of the spline function of displacement and its frequency description. The purpose of analysis is to determine the presence of harmonic components in the transversal wheel displacements.