Применение различных типов моторно-осевых подшипников колесо-моторных блоков локомотивов в районах Крайнего Севера

   Совершенствование конструкции колесо-моторного блока (КМБ) локомотива в последние десять лет осуществлялось в части перехода на моторно-осевые подшипники (МОП) качения вместо подшипников скольжения, что стало основанием для предлагаемого исследования.

   Цель исследования – теоретическая оценка уровня потерь мощности в различных типах МОП КМБ локомотивов и ее апробация в зависимости от температуры нагрева и технических характеристик подшипников.

   Задача исследования — определение потерь мощности в МОП с использованием новых подходов к их установлению.

   Предлагаются новые методики определения потерь мощности в МОП скольжения и качения КМБ локомотивов. Данные методики позволяют рассчитывать величины потерь мощности в зависимости от технических характеристик МОП и его температуры нагрева. В зависимости от температуры нагрева подшипника приводятся рекомендации по условиям эксплуатации конкретного типа подшипника КМБ локомотива. Моторно-осевые подшипники скольжения рекомендуется эксплуатировать в диапазоне температур от 10 до 20 °C, подшипники качения от 20 °C и выше. Предложенные методики расчета потерь мощности МОП КМБ локомотивов могут быть использованы для установления энергетической эффективности данного типа привода, принимая во внимание тип смазочного материала, его температуру, конструктивные особенности и условия его эксплуатации. Полученные результаты могут послужить рекомендациями по выбору типа МОП.

1. Кулабухов В. В., Кулабухов А. В., Тимаков М. В. Качественные и количественные оценки использования моторно-осевых подшипников качения на примере тепловоза ТЭМ18 // Вестник Всероссийского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института электровозостроения. 2015. № 1 (69). С. 175–185.

2. Cui W., Raza K., Zhao Z., Yu C., Tao L. et al. Role of transfer film formation on the tribological properties of polymeric composite materials and spherical plain bearing at low temperatures // Tribology International. 2020. No. 152. P. 106569. DOI: 10.1016/j.triboint.2020.106569

3. Rodichev A., Novikov A., Gorin A., Tokmakova M. Analysis of the wear resistance of a hard anti-friction coating, applied to a plain bearing, under the conditions of boundary friction // Transportation Research Procedia. 2021. No. 57. Pp. 573–580. DOI: 10.1016/j.trpro.2021.09.086

4. Kasai M., Fillon M., Bouyer J., Jarny S. Influence of lubricants on plain bearing performance: Evaluation of bearing performance with polymer-containing oils // Tribology International. 2012. No. 46 (1). Pp. 190–199. DOI: 10.1016/j.triboint.2011.03.009

5. Mansoor Y., Shayler P. The effect of oil feed pressure on the friction torque of plain bearings under light, steady loads // Tribology International. 2018. Vol. 119. Pp. 316–328. doi: 10.1016/j.triboint.2017.11.013

6. Осипов А. В., Курилкин Д. Н., Дворкин П. В., Кулеш Р. В. Оценка потерь мощности в моторно-осевых подшипниках скольжения тягового подвижного состава // Вестник транспорта Поволжья. 2022. № 2. С. 23–30.

7. Мышкин Н. К., Петроковец М. И. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 368 с.

8. Кузьмин А. В. Чернин И. М., Козинцов Б. С. Расчеты деталей машин: справ. пособие. Минск: Высшая школа, 1986. 400 с.

9. Курилкин Д. Н. Определение параметров тягово-энергетических характеристик автономных локомотивов по данным микропроцессорных систем управления и диагностики : монография. СПб.: ООО «ИД-Т-ПРЕССА». 2022. 160 с.

10. Патент RU № 146099U1, МПК B61C 9/50. Колесо-моторный блок / Е. С. Васюков, О. А. Чернявский, Н. В. Романенков, Т. В. Резникова, А. Ю. Маевский, В. Н. Пичугин, С. В. Федькин, А. С. Кулабухов; патентообладатель ЗАО «Управляющая компания «Брянский машиностроительный завод» – № 2013147128/11; заявл. 22. 10. 2013; опубл. 27. 09. 2014.

11. Скалин А. В., Кононов В. Е., Бухтеев В. Ф., Ибрагимов М. А. Экипажная часть тепловозов. Конструкция, долговечность, ремонт. М.: ООО «Желдориздат», 2008. 304 с.

12. Астахов В. Н., Лысиков Е. Н., Коновалов П. Е. Оценка режимов трения и смазки в подшипниках осевого подвешивания локомотивов // Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. академіка В. Лазаряна. 2012. № 40. С. 55–62.