Модель формирования поперечного ремонтного профиля рельсов при механической обработке шлифованием в условиях железнодорожного пути

Основными задачами шлифования рельсов являются формообразование поперечного профиля рельса и удаление дефектов различного происхождения. На сегодняшний день лидером в области шлифования железнодорожного пути является швейцарская фирма Speno, предлагающая технологию обработки рельсов с применением схемы плоского шлифования торцом круга. Данная схема аналогична схеме шлифования на станках. Наряду со схожестью схем шлифования существуют принципиальные отличия, заключающиеся в невозможности назначения глубины резания, в неодинаковой величине съема металла при обработке поверхности катания и рабочего скругления, в различии условий работы шлифовальных кругов на отдельных участках головки рельса. Указанные отличия свидетельствуют о том, что процесс шлифования рельсов в пути нестабилен и, как следствие, не обеспечивает требуемого формообразования поперечного профиля и качества поверхности. С целью повышения точности формирования профиля головки рельса при обработке шлифованием разработана модель, учитывающая параметры абразивного инструмента, геометрические характеристики ремонтных профилей рельсов и технологическое наследование после обработки каждым абразивным инструментом. Основным параметром, сдерживающим применение модели на практике, является глубина резания, которая в существующих технологических процессах шлифования рельсов не предполагает назначения в качестве исходных данных, что приводит к ее самопроизвольному формированию в процессе обработки. Глубина резания может быть определена расчетным путем по зависимостям, устанавливающим взаимосвязь между глубиной резания и кинематическими и силовыми параметрами процесса шлифования. При этом полученное значение глубины резания является предельно допустимым, а его превышение приведет к катастрофическому износу абразивного инструмента. Результаты моделирования поперечного ремонтного профиля рельсов могут быть использованы при проектировании технологических процессов шлифования.

абразивная обработка, шлифование рельсов, профиль рельса, качество поверхности

1. Никонов А.М. Шлифовка рельсов на железных дорогах Юнион Пэсифик (США) // Железнодорожный транспорт. 1992. Вып. 8. С. 1-3.

2. Kalousek J., Magel E. Rail profile grinding: Heavy-haul and freight applications // Railway Track and Struck. 1997. № 93. P. 21-22.

3. Ильиных А.С. Особенности современной ресурсосберегающей технологии шлифования рельсов в пути // Политранспортные системы: Материалы VII Всерос. науч.-техн. конф., Красноярск. Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2010. С. 249-253.

4. Технические указания по шлифованию рельсов / ОАО «РЖД». М., 2004. 39 с.

5. Ильиных А.С. Научно-методические основы высокопроизводительной технологии шлифования рельсов в условиях железнодорожного пути // Вестник СГТУ. 2013. № 1. С. 82-88.

6. Опыт применения рельсошлифовальных поездов с активными рабочими органами на отечественных железных дорогах // В.Г. Альбрехт, А.П. Галунин, Л.Г. Крысанов, А.Н. Русин // Железнодорожный транспорт. 1995. Вып. 3. С. 12-18.

7. КоролевА.В., Новоселов Ю.К. Теоретико-вероятностные основы абразивной обработки. Саратов, 1987. 156 с.

8. Корчак С.Н. Производительность процесса шлифования стальных деталей. М.: Машиностроение, 1974. 280 с.

9. Ильиных А.С., Матафонов А.В. Влияние особенностей конструкции рабочего оборудования рельсошлифовальных поездов на процесс обработки рельсов // Тез. VIII Междунар. науч.-техн. конф. «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке». Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2014. С. 249-252.

10. Аксенов В.А., Ильиных А.С., Матафонов А.В. Применение профильного шлифования рельсов при ремонте и содержании малообслуживаемого пути на участках с различными условиями эксплуатации // Наука и техника транспорта. 2013. № 2. С. 37-40.