RU2684347C1 - Railway wheel rim surface profile - Google Patents
Railway wheel rim surface profile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2684347C1 RU2684347C1 RU2018123345A RU2018123345A RU2684347C1 RU 2684347 C1 RU2684347 C1 RU 2684347C1 RU 2018123345 A RU2018123345 A RU 2018123345A RU 2018123345 A RU2018123345 A RU 2018123345A RU 2684347 C1 RU2684347 C1 RU 2684347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wheel
- point
- profile
- railway
- radius
- Prior art date
Links
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B17/00—Wheels characterised by rail-engaging elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F13/00—Rail vehicles characterised by wheel arrangements, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть использовано в грузовых вагонах с тележками, рассчитанными на повышенные (25 тс и более) осевые нагрузки, в конструкции железнодорожных колёс, взаимодействующих с профилем рельса Р65 с подуклонкой 1:20.The invention relates to the field of railway transport and can be used in freight cars with trolleys designed for increased (25 tf or more) axial loads, in the design of railway wheels interacting with the rail profile P65 with a 1:20 basement.
Известен профиль рабочей поверхности железнодорожного колеса (см. RU 2648545 С2, опубл. 16.03.2018), состоящий из гладко сопряженных прямолинейных отрезков и дуг окружностей, образующих радиусы скругления, в котором прямолинейные отрезки образованы линией катания, соответствующей коничности 1:10, и углом наклона гребня колеса 60°, а их сопряжение выполнено в виде двух дуг окружностей, из которых радиус примыкающей к гребню колеса дуги составляет R1=20±2 мм, а радиус примыкающей к линии катания дуги составляет R2=106±2 мм, причём точки сопряжения упомянутых прямолинейных отрезков и дуг окружностей имеют координаты (-37,5; -13,1), (-24,9; -3,5) и (-5,8;-0,4) относительно точки 0, расположенной в расчетном центре профиля колеса, на пересечении с кругом катания. Выполнение угла наклона гребня колеса равным 60° не целесообразно, поскольку обусловливает постепенный износ пары колесо-рельс, возникающий вследствие интенсивного контакта рабочей поверхности гребня наружного колеса с боковой гранью головки рельса при прохождении кривых участков пути. Также, согласно зарубежному опыту развития тяжеловесного движения и формообразования поверхности катания колеса, в странах, входящих в IHHA (Международная ассоциация тяжеловесного движения), угол наклона гребня колеса выполняют в диапазоне от 65 до 75°. Кроме того, исходя из того, что железнодорожное движение в Российской Федерации является смешанным и форма профилей рельсов прирабатывается к колёсам разных видов подвижного состава, при этом у тягового подвижного состава и у пассажирских вагонов угол наклона гребня колеса составляет 65°, а у скоростных электропоездов 70°, можно сделать заключение, что использовать форму профилей новых колес с углом наклона ниже 65°, не целесообразно.A known profile of the working surface of the railway wheel (see RU 2648545 C2, publ. March 16, 2018), consisting of smoothly conjugated rectilinear segments and arcs of circles, forming radii of rounding, in which the rectilinear segments are formed by a skating line corresponding to a 1:10 conicity and an angle of the wheel flange inclination is 60 °, and their conjugation is made in the form of two circular arcs, of which the radius of the arc adjacent to the wheel flange is R1 = 20 ± 2 mm, and the radius of the arc adjacent to the arc line is R2 = 106 ± 2 mm, and the mating points mentioned straight line segments and circular arcs have coordinates (-37.5; -13.1), (-24.9; -3.5) and (-5.8; -0.4) relative to
Наиболее близким аналогом изобретения является профиль поверхности обода железнодорожного колеса (см. RU 26208 U1, опубл. 20.11.2002), который состоит из гладко сопряженных отрезков прямых и дуг окружностей, причем значения радиусов и положение центров окружностей таких дуг относительно точки ноль на пересечении среднего радиуса круга катания с образующей поверхности катания выбраны с учетом фактической толщины гребня в интервале от 30 мм для ремонтных колес и до 34 мм для новых колес. При толщине гребня 30 мм координаты центров окружностей и радиусы дуг равны x1 = -56,77 мм и у1 = -14,7 мм для R1 = 13,5 мм, x2 = -25,6 мм и у2 = -20,4 мм для R2 = 17,7 мм, x3 = -23,5 мм и у3 = -20,71 мм для R3 = 19,5 мм, дуга радиуса R1, служащая образующей выпуклой рабочей поверхности гребня, отрезком прямой с углом наклона 70° к горизонтали сопряжена с дугой радиуса R2, служащей частью образующей выкружки, дуга радиуса R2 сопряжена с дугой радиуса R3, которая служит продолжением образующей выкружки и сопряжена с поверхностью катания отрезком прямой с уклоном 1 : 20 (-25 мм ≤ х <0 мм), переходящим в отрезок прямой с уклоном 1 : 40 (0 мм ≤ х <40 мм) и далее в отрезок прямой с уклоном 1 : 7 (40 мм ≤ х ≤ 54 мм). При толщине гребня 34 мм описаны соответствующие признаки, характеризующие профиль поверхности обода железнодорожного колеса. Данный профиль поверхности колеса оптимизирован в части рабочей поверхности гребня и выкружки, что при прохождении кривых участков пути с радиусом кривизны менее 350 м уменьшает контактные давления между гребнем наружного колеса и боковой гранью головки рельса и, тем самым, способствует уменьшению износа колеса по поверхности гребня и рельса. Вместе с тем, поверхность катания данного известного профиля поверхности колеса, сопряжённая через выкружку с рабочей поверхностью гребня, выполнена в виде конусообразной кусочно-линейной поверхности, вследствие чего при поперечном перемещении колесной пары относительно оси пути сокращается площадь пятна контакта между колесом и рельсом и может возникать двухточечный контакт поверхностей колеса и рельса, приводящий к их взаимному износу. The closest analogue of the invention is the surface profile of the rim of the railway wheel (see RU 26208 U1, publ. 20.11.2002), which consists of smoothly conjugated segments of straight lines and circular arcs, with the values of the radii and the position of the centers of the circles of such arcs with respect to zero at the intersection of the average the radius of the skating circle from the generatrix of the skating surface is selected taking into account the actual thickness of the ridge in the range from 30 mm for repair wheels and up to 34 mm for new wheels. With a ridge thickness of 30 mm, the coordinates of the center of the circles and the radii of the arcs are x 1 = -56.77 mm and y 1 = -14.7 mm for R 1 = 13.5 mm, x 2 = -25.6 mm and y 2 = -20.4 mm for R 2 = 17.7 mm, x 3 = -23.5 mm and for 3 = -20.71 mm for R 3 = 19.5 mm, an arc of radius R 1 serving as a generatrix of the convex working surface the ridge, a straight line segment with an angle of inclination of 70 ° to the horizontal, is conjugated with an arc of radius R 2 , which is part of the generatrix of the filet, an arc of radius R 2 is paired with an arc of radius R 3 , which serves as a continuation of the fillet and is connected to the rolling surface with a straight line segment with a slope of 1: 20 (-25 mm ≤ x <0 mm), ne passing into a straight line segment with a slope of 1: 40 (0 mm ≤ x <40 mm) and then into a straight line segment with a slope of 1: 7 (40 mm ≤ x ≤ 54 mm). With a ridge thickness of 34 mm, corresponding features describing the surface profile of the rim of a railway wheel are described. This wheel surface profile is optimized in the part of the working surface of the ridge and the fillet, which, when passing curved sections of the track with a radius of curvature of less than 350 m, reduces contact pressure between the outer wheel ridge and the side face of the rail head and, thereby, reduces wheel wear on the ridge surface and rail. At the same time, the skating surface of this known profile of the surface of the wheel, conjugated through a fillet with the working surface of the ridge, is made in the form of a cone-shaped piecewise linear surface, as a result of which the contact area between the wheel and the rail is reduced during the transverse movement of the wheel pair relative to the track axis and may occur two-point contact of the surfaces of the wheel and rail, leading to their mutual wear.
Техническая проблема, не решаемая при использовании известных технических решений, заключается в том, что профили колеса и рельса оказывают существенное влияние на величины контактных напряжений и проскальзывания, вызывая контактную усталость поверхностного слоя металла на площадке контакта и постепенный взаимный износ. Известные профили железнодорожных колёс задают геометрию контакта пары колесо-рельс, не достаточно оптимальную для применения таких колёс при повышенных осевых нагрузках.A technical problem that cannot be solved using known technical solutions is that the wheel and rail profiles have a significant effect on the magnitude of contact stresses and slippage, causing contact fatigue of the surface metal layer at the contact area and gradual mutual wear. Known profiles of railway wheels specify the contact geometry of the wheel-rail pair, which is not optimal enough for the use of such wheels with increased axial loads.
Техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является увеличение долговечности железнодорожного колеса за счёт оптимизации формы профиля поверхности его обода, позволяющей использование железнодорожного колеса в тележках, рассчитанных на повышенные осевые нагрузки.The technical result achieved by using the invention is to increase the durability of the railway wheel by optimizing the shape of the surface profile of its rim, allowing the use of the railway wheel in trolleys designed for increased axial loads.
Для достижения указанного технического результата в профиле поверхности обода железнодорожного колеса, образованном профильной линией, сформированной из отрезков прямых и дуг окружностей, плавно сопряжённых между собой в последовательно расположенных точках сопряжения, предлагается формировать профильную линию из вертикального отрезка прямой, образующей внутреннюю сторону железнодорожного колеса с конечной точкой сопряжения А, дуги окружности AB радиусом R1=45,0 мм, дуг окружности BC и CD радиусами R2=R3=12,5 мм, наклонного отрезка прямой DE, выполненным под углом в диапазоне от 68 до 70° к горизонтали, дуги окружности EF радиусом R4, выполненным в диапазоне от 16,8 до 17 мм, дуги окружности FG радиусом R5, выполненным в диапазоне от 87,5 до 90,0 мм, дуги окружности GH радиусом R6, выполненным в диапазоне от 320 до 330 мм, дуг окружности HI и IJ радиусами R7=R8, выполненными в диапазоне от 495 до 505 мм, отрезка прямой JK, выполненным с уклоном 1:20 к горизонтали, отрезка прямой KL, выполненным с уклоном 1:7 к горизонтали, фаски LM, выполненной на внешней стороне железнодорожного колеса. To achieve the specified technical result in the surface profile of the rim of the railway wheel, formed by a profile line formed from segments of straight lines and arcs of circles smoothly interconnected at successive points of coupling, it is proposed to form a profile line from a vertical segment of a straight line forming the inner side of the railway wheel with the end mating point A, circular arc AB with radius R 1 = 45.0 mm, circular arc BC and CD with radii R 2 = R 3 = 12.5 mm, inclined straight line DE made at an angle in the range from 68 to 70 ° to the horizontal, circular arcs EF of radius R 4 , made in the range from 16.8 to 17 mm, circular arcs FG with radius R 5 , made in the range from 87.5 to 90, 0 mm, circular arcs GH with radius R 6 , made in the range from 320 to 330 mm, circular arcs HI and IJ with radii R 7 = R 8 , made in the range from 495 to 505 mm, straight line section JK, made with a slope of 1:20 to the horizontal, a straight line segment KL, made with a slope of 1: 7 to the horizontal, LM chamfer, made on the outside of the railway wheel.
В конкретных формах реализации профиль поверхности обода железнодорожного колеса выполнен для железнодорожного колеса шириной 130 мм с толщиной гребня 32,5 мм.In specific forms of implementation, the surface profile of the rim of the railway wheel is made for a railway wheel with a width of 130 mm and a crest thickness of 32.5 mm.
Положение точек A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L и M профильной линии задано следующими координатами x и y относительно точки I, расположенной на пересечении среднего радиуса круга катания с образующей поверхности катания железнодорожного колеса:The position of points A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L and M of the profile line is given by the following x and y coordinates relative to point I, located at the intersection of the average radius of the skating circle with the generatrix of the skating surface railway wheels:
для точки A: xA=-72,00; yA=-0,03,for point A: x A = -72.00; y A = -0.03,
для точки B: xB=-66,46; yB=-21,63,for point B: x B = -66.46; y B = -21.63,
для точки C: xC=-55,44; yC=-28,00,for point C: x C = -55.44; y C = -28.00,
для точки D: xD=-43,98; yD=-20,20,for point D: x D = -43.98; y D = -20.20,
для точки E: xE=-39,46; yE=-9,94,for point E: x E = -39.46; y E = -9.94,
для точки F: xF=-28,01; yF=-2,57,for point F: x F = -28.01; y F = -2.57,
для точки G: xG=-21,22; yG=-1,56,for point G: x G = -21.22; y G = -1.56,
для точки H: xH=-9,44; yH=-0,49,for point H: x H = -9.44; y H = -0.49,
для точки I: xI=0,00; yI=0,00,for point I: x I = 0.00; y I = 0.00,
для точки J: xJ=2,03; yJ=0,22,for point J: x J = 2.03; yJ = 0.22,
для точки K: xK=28,11; yK=1,53,for the point K: x K = 28.11; y K = 1.53,
для точки L: xL=52,04; yL=4,98,for point L: x L = 52.04; y L = 4.98,
для точки M: xM=58,00; yM=11,02.for point M: x M = 58.00; y M = 11.02.
Предлагаемый профиль поверхности обода железнодорожного колеса, в сравнении с прототипом, имеет более плавное сопряжение рабочей поверхности гребня с поверхностью катания колеса. Так, образующие рабочую поверхность гребня дуги выполнены: дуга окружности между точками сопряжения E и F - радиусом R4=16,8-17 мм (в профиле колеса по прототипу R2 = 17,7 мм), дуга окружности между точками сопряжения F и G - радиусом R5=87,5-90,0 мм (в профиле колеса по прототипу R3 = 19,5 мм). Линия профиля колеса между точками сопряжения F и J, образующая поверхность катания, выполнена криволинейной с переходом в точке J в отрезок прямой JK с уклоном 1:20 с координатой xJ=2,03 (в профиле колеса по прототипу поверхность катания выполнена конусообразной кусочнолинейной, а переход выкружки в отрезок прямой с уклоном 1:20 осуществлён в точке с координатой x ≥-25 мм). За счёт предложенного профиля выполнения поверхности катания колесо более эффективно участвует в контактном взаимодействии с рельсом, головка которого в верхней части закруглена по радиусу, что обеспечивает увеличение площади пятна контакта между колесом и рельсом при поперечном перемещении колесной пары относительно оси пути, повышает ресурс колеса и рельса по контактному выкрашиванию при повышенных осевых нагрузках.The proposed surface profile of the rim of the railway wheel, in comparison with the prototype, has a smoother pairing of the working surface of the ridge with the surface of the wheel. So, the arcs forming the working surface of the ridge ridge are made: an arc of a circle between the mating points E and F with a radius R 4 = 16.8-17 mm (in the wheel profile according to the prototype R 2 = 17.7 mm), an arc of a circle between the mating points F and G - radius R 5 = 87.5-90.0 mm (in the profile of the wheel according to the prototype R 3 = 19.5 mm). The line of the wheel profile between the mating points F and J, which forms the skating surface, is made curved with the transition at the point J to the straight line section JK with a slope of 1:20 with the coordinate x J = 2.03 (in the prototype wheel profile, the skating surface is made cone piecewise linear, and the transition of the fillet into a straight line segment with a slope of 1:20 was carried out at a point with coordinate x ≥ -25 mm). Due to the proposed profile of the rolling surface, the wheel more effectively participates in contact with the rail, the head of which is rounded at the top in radius, which provides an increase in the area of the contact spot between the wheel and the rail when the wheel pair is laterally moved relative to the track axis, increases the resource of the wheel and rail on contact chipping with increased axial loads.
Граничные значения диапазонов углов наклона отрезков прямых рабочей поверхности гребня, составляющие 68-70° к горизонтали, выбраны исходя из следующего. При выполнении угла наклона менее 68° возрастает период приработки поверхности катания колеса, во время которого велика интенсивность износа поверхности гребня, поэтому целесообразно выполнять тот угол наклона, который имеет уже приработанное к рельсу колесо. При выполнении угла наклона свыше 70° возможны ситуации заклинивания колеса на стрелочных переводах, и, кроме того, с увеличением угла наклона увеличивается расстояние между внутренними гранями колес относительно головки рельса, что приводит к повышенным колебаниям за счёт возрастания амплитуды извилистого движения, что ухудшает динамику вагона. The boundary values of the ranges of the angles of inclination of the straight line segments of the working surface of the ridge, comprising 68-70 ° to the horizontal, are selected based on the following. When the angle of inclination is less than 68 °, the running-in period of the wheel rolling surface increases, during which the wear of the flange surface is high, so it is advisable to carry out the angle of inclination that the wheel has already been run in to the rail. When the angle of inclination exceeds 70 °, situations of jamming of the wheel in turnouts are possible, and, in addition, with an increase in the angle of inclination, the distance between the inner faces of the wheels relative to the rail head increases, which leads to increased oscillations due to an increase in the amplitude of the meandering movement, which worsens the dynamics of the car .
Граничные значения диапазона радиуса R4 выбраны исходя из того, что выполнение радиуса менее нижней границы диапазона приводит к сокращению толщины гребня; выполнение радиуса более верхней границы диапазона приводит к возрастанию вероятности двухточечного контакта. Граничные значения диапазона радиуса R6 выбраны таким образом, чтобы при поперечном перемещении колесной пары относительно оси пути пятно контакта между колесом и рельсом имело эллиптическую форму, вытянутую поперек оси пути, а не вдоль этой оси. Граничные значения диапазона радиуса R5 находятся в зависимости от угла наклона рабочей части гребня и радиусов сопредельных дуг - радиуса R4 и радиуса R6. Граничные значения диапазона радиусов R7, R8 обусловлены тем, что при выполнении указанных радиусов за пределами верхнего и нижнего граничных значений возможно возникновение двухточечного контакта между колесом и рельсом, приводящее к их взаимному повышенному износу.The boundary values of the range of radius R 4 are selected based on the fact that the implementation of the radius less than the lower boundary of the range leads to a reduction in the thickness of the ridge; the execution of the radius of the upper limit of the range leads to an increase in the probability of point-to-point contact. The boundary values of the range of radius R 6 are selected so that when the wheelset is transversally moved relative to the path axis, the contact spot between the wheel and the rail has an elliptical shape, elongated across the path axis, and not along this axis. The boundary values of the range of radius R 5 are depending on the angle of inclination of the working part of the ridge and the radii of adjacent arcs - radius R 4 and radius R 6 . The boundary values of the range of radii R 7 , R 8 are due to the fact that when these radii are performed outside the upper and lower boundary values, a point-to-point contact between the wheel and the rail may occur, leading to their mutual increased wear.
Изобретение поясняется графическим материалом, где представлены: The invention is illustrated by graphic material, which presents:
на фиг. 1 - профиль поверхности обода железнодорожного колеса; in FIG. 1 is a surface profile of a rim of a railway wheel;
на фиг. 2 - схема контактирования профиля поверхности обода железнодорожного колеса с рельсом Р65 (подуклонка 1/20);in FIG. 2 is a diagram of a contact of a surface profile of a rim of a railway wheel with a rail P65 (
на фиг. 3 - график зависимости разницы радиуса круга катания от бокового перемещения железнодорожного колеса относительно рельса Р65;in FIG. 3 is a graph of the difference in the radius of the driving circle from the lateral movement of the railway wheel relative to the rail P65;
на фиг. 4 – диаграмма взаимодействия железнодорожного колеса с рельсом Р65.in FIG. 4 is a diagram of the interaction of a railway wheel with a rail P65.
Обод железнодорожного колеса (фиг. 1) ограничен внутренней стороной 1 колеса, поверхностью 2 вершины гребня, сопряжённой через рабочую поверхность 3 гребня с выкружкой, переходящей в поверхность 4 катания, и фаской 5 на внешней стороне 6 колеса. Профиль поверхности обода выполнен для железнодорожного колеса шириной В=130 мм, толщиной гребня b=32,5 мм, высотой гребня h=28,0 мм и углом наклона к горизонтали рабочей части гребня α=68-70°. Образующая профиль поверхности обода колеса линия состоит из отрезков прямых и дуг окружностей, которые плавно сопряжены между собой в последовательно расположенных точках сопряжения A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M. Координаты x и y указанных точек сопряжения выражены в мм и представлены в таблице, причём начало координат находится в точке сопряжения I, расположенной на пересечении среднего радиуса круга катания с образующей поверхности катания железнодорожного колеса.The rim of the railway wheel (Fig. 1) is limited by the
ТаблицаTable
Предлагаемый профиль поверхности обода железнодорожного колеса, имеющий наименование «Профиль ВНИЦТТ», был рассчитан для ресурса поверхности катания колес на основе экспериментальных наблюдений за вагонами модели 12-9853 на тележках 18-9855 с осевой нагрузкой 25 тс. В части поверхности гребня данный профиль включает в себя вертикальный отрезок прямой на внутренней стороне 1 колеса, сопряжённый в точке А с дугой окружности радиусом R1=45,0 мм и затем в точках B и C с дугами окружностей радиусами R2=R3=12,5 мм, образующими вершину 2 гребня. Затем расположена рабочая поверхность 3 гребня, образованная наклонным отрезком прямой DE и выкружкой. Наклонный отрезок прямой DЕ рабочей поверхности 3 гребня выполнен с углом наклона от 68-70° к горизонтали и в точке E сопрягается с выкружкой, которая образована двумя дугами окружностей EF и FG радиусом R4=16,8-17 мм и радиусом R5=87,5-90,0 мм, соответственно. Далее, в точке G выкружка сопрягается с поверхностью 4 катания. Поверхность 4 катания состоит из сопряжённых последовательно в точках G, H и I дуг окружностей радиусами R6=320-330 мм и R7=R8=495-505 мм и затем - из двух наклонных отрезков прямых - отрезка прямой JK с уклоном 1:20 и отрезка прямой KL с уклоном 1:7. На внешней стороне 6 колеса выполнена фаска 5 с конечными точками L и M.The proposed profile of the surface of the rim of the railway wheel, which has the name "Profile VNICTT", was calculated for the resource of the surface of the wheels on the basis of experimental observations of cars of model 12-9853 on bogies 18-9855 with an axial load of 25 tf. In the part of the ridge surface, this profile includes a vertical segment of a straight line on the inner side of 1 wheel conjugated at point A with an arc of a circle of radius R 1 = 45.0 mm and then at points B and C with arcs of circles of radius R 2 = R 3 = 12.5 mm forming the top of 2 ridges. Then the
Схема контактирования профиля поверхности обода железнодорожного колеса с рельсом Р65 (фиг. 2) иллюстрирует область контактирования профиля поверхности 4 катания железнодорожного колеса с верхней частью рельса. Причём достигнуто увеличение указанной области контактирования за счёт выполнения криволинейным профиля поверхности 4 катания на участке между точками сопряжения G и J.The contact profile of the surface profile of the rim of the railway wheel with the rail P65 (Fig. 2) illustrates the contact area of the profile of the
Из графика зависимости разницы радиуса круга катания от бокового перемещения железнодорожного колеса относительно рельса Р65 (фиг. 3) следует, что благодаря криволинейному профилю поверхности 4 катания указанная зависимость изменяется без резких скачков по вертикали, т.е. контакт пары колесо-рельс происходит плавно. From the graph of the difference in the radius of the skating circle from the lateral movement of the railway wheel relative to the rail P65 (Fig. 3), it follows that, due to the curved profile of the
Форма и параметры пятен контакта левого и правого колёс с левым и правым рельсами, представленных на диаграмме взаимодействия железнодорожного колеса с рельсом Р65 (фиг. 4) и рассчитанных по теории Герца для разных точек контакта, дают наглядное представление о равномерном распределении контактных давлений по длине профиля обода колеса в части выкружки и поверхности катания. При этом величина пятна контакта находится в обратной зависимости от величины контактного давления в паре колесо-рельс. Как видно, предлагаемый профиль поверхности обода колеса, выполненный с выкружкой, образованной парой дуг окружностей радиусами R4 и R5, исключает двухточечный контакт поверхностей колеса и рельса и обеспечивает гладкий переход при поперечном перемещении колеса по рельсу относительно оси пути в кривых среднего радиуса со среднеизношенным рельсом, при движении по которым зона контакта смещается из преимущественно средней части поверхности катания колеса к поверхности гребня колеса.The shape and parameters of the contact spots of the left and right wheels with the left and right rails, presented on the diagram of the interaction of the railway wheel with the P65 rail (Fig. 4) and calculated according to the Hertz theory for different contact points, give a clear idea of the uniform distribution of contact pressures along the length of the profile wheel rim in the part of the fillet and the surface of the ride. The magnitude of the contact spot is inversely related to the magnitude of the contact pressure in the pair of wheel-rail. As can be seen, the proposed surface profile of the wheel rim, made with a fillet formed by a pair of circular arcs of radii R 4 and R 5 , eliminates point-to-point contact between the surfaces of the wheel and the rail and provides a smooth transition when the wheel is transversely moved along the rail relative to the path axis in the average radius curves with the average rail, when moving along which the contact zone is shifted from the predominantly middle part of the wheel to the surface of the wheel flange.
Claims (27)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123345A RU2684347C1 (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Railway wheel rim surface profile |
EA201991260A EA036654B1 (en) | 2018-06-27 | 2019-06-21 | Railway wheel rim surface profile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018123345A RU2684347C1 (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Railway wheel rim surface profile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2684347C1 true RU2684347C1 (en) | 2019-04-08 |
Family
ID=66090142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018123345A RU2684347C1 (en) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Railway wheel rim surface profile |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA036654B1 (en) |
RU (1) | RU2684347C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112525664A (en) * | 2020-10-29 | 2021-03-19 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | Novel wear test sample of LM wheel and 60kg/m rail |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0760294A2 (en) * | 1995-08-24 | 1997-03-05 | Siemens SGP Verkehrstechnik GmbH | Wheel for railway vehicle and process for fabricating the same |
RU26208U1 (en) * | 2002-04-15 | 2002-11-20 | Виктор Федорович Ушкалов | RAIL SURFACE PROFILE |
RU2648545C2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Хекса" | Working surface profile of railway wheel r65-vg1 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2441762C1 (en) * | 2011-03-02 | 2012-02-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Surface profile of a railroad wheel |
-
2018
- 2018-06-27 RU RU2018123345A patent/RU2684347C1/en active
-
2019
- 2019-06-21 EA EA201991260A patent/EA036654B1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0760294A2 (en) * | 1995-08-24 | 1997-03-05 | Siemens SGP Verkehrstechnik GmbH | Wheel for railway vehicle and process for fabricating the same |
RU26208U1 (en) * | 2002-04-15 | 2002-11-20 | Виктор Федорович Ушкалов | RAIL SURFACE PROFILE |
RU2648545C2 (en) * | 2016-09-13 | 2018-03-26 | Общество с ограниченной ответственностью "Хекса" | Working surface profile of railway wheel r65-vg1 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112525664A (en) * | 2020-10-29 | 2021-03-19 | 包头钢铁(集团)有限责任公司 | Novel wear test sample of LM wheel and 60kg/m rail |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201991260A3 (en) | 2020-02-28 |
EA201991260A2 (en) | 2019-12-30 |
EA036654B1 (en) | 2020-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2441762C1 (en) | Surface profile of a railroad wheel | |
CN104878667B (en) | The steel rail grinding method in changing points area | |
US20130019775A1 (en) | Rail vehicle with variable axial geometry | |
RU2454331C1 (en) | Railway wheel profile | |
RU2684347C1 (en) | Railway wheel rim surface profile | |
US7669906B2 (en) | Running profile of railway wheel | |
Smith et al. | A design methodology for wheel and rail profiles for use on steered railway vehicles | |
US4230043A (en) | Railway car wheelset and rails therefore | |
CN111382512B (en) | Method for determining equivalent taper of wheel set in high-speed turnout area | |
US4925135A (en) | Arrangement for controlled guidance of a wheel axle or of a bogie of a rail vehicle passing over points | |
RU2648545C2 (en) | Working surface profile of railway wheel r65-vg1 | |
RU26208U1 (en) | RAIL SURFACE PROFILE | |
US9617689B2 (en) | Passive switch for a railway track | |
RU2568819C2 (en) | Increasing life of elements in system wheel-rail and profiles of track and railway wheel rim selected proceeding therefrom | |
CN110979377B (en) | Wheel tread, wheel, variable-track-pitch steering system and vehicle | |
US7455242B2 (en) | Railway track system | |
RU113201U1 (en) | RAILWAY WHEEL | |
RU22100U1 (en) | RAIL WHEEL FILE | |
RU22099U1 (en) | RAILWAY RIM PROFILE | |
RU2661183C1 (en) | Surface profile of wheel rim of passenger cars | |
RU2661186C1 (en) | Surface profile of wheel rim of freight cars | |
RU1794694C (en) | Rail vehicle wheel rim | |
JP6866189B2 (en) | rail | |
US5295624A (en) | Contact surfaces of a track part and railway wheel | |
US994350A (en) | Car-wheel. |