В журнале №7 «Ремонт, восстановление,модернизация», входящем  в перечень ВАК (русскоязычная версия журнала включена в базу Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science), опубликована статья  Сливинского Е.В. на тему «Повышение износостойкости гребней колёс грузовых и пассажирских вагонов» 

    Известно, что одной из важнейшей составляющей железнодорожного транспорта является подвижной состав, характеристики, свойства и показатели которого определяются ростом перевозок, связанным с развитием экономики, промышленности и торговли. Обычно выбор путей освоения растущих объемов перевозок определяется их себестоимостью, которая в значительной степени зависит от массы поезда, экономичности локомотивов, стоимости обслуживания и затрат на ремонт и содержание технических средств.

Несмотря на свое техническое совершенство, на сегодняшний день подвижной состав обладает существенными недостатками, характеризующимися, например, высокой металлоемкостью, недостаточной долговечностью, значительной трудоемкостью в обслуживании и ремонте, высокой стоимостью в сфере производства и т.д.

    Учитывая недостатки, нами разработано перспективное  устройство (SU1206156 A), предназначенное для смазки гребней колёс пассажирских и  грузовых вагонов, которое достаточно просто по конструкции и практически не имеет сложных комплектующих деталей.

  Такое устройство смонтировано, например, на одной из колёсных пар пассажирского или грузового вагона (рис.) и включает в себя полую ось 1, внутри которой подвижно размещён поршень 2. На полой оси напрессованы колёса 3, снабжённые каналами 4, которые выходят наружу колеса 3 в зоне контакта его гребня 5 с рельсом 6, причём количество каналов может быть разным, например, два. Каналы 4 снабжены шариковыми клапанами 7. По торцам полой оси 1 установлены шариковые клапаны 8, а внутри полой оси 1 размещена жидкая смазка 9. В жидкой смазке 9 расположен поплавок 10 с запорными иглами 11, контактирующими с каналами 4.

    Выбор типа жидкого смазочного материала для описанного устройства, произведён применительно к 4-х осному цельнометаллическому грузовому вагону, грузоподъемностью 60 тонн, тарой 26,5 тонн эксплуатирующемуся, например, на плече Елец-Лев Толстой ЮВЖД. Следовательно, нагрузка на ось у этого полувагона G составит G = =10,8 тонны. При входе полувагона в кривую пути боковое усилие У_р, создаваемое гребнем колеса на головку рельса, составляет в среднем 60% от вертикальной составляющей G действующей на колесо, т.е. У_р = 0,6G = 0,6∙10,8 = 6,5 тонны и тогда в зоне контакта гребня колеса с боковой поверхностью головки рельса и в круге катания его с горизонтальной поверхностью ее возникает контактная площадка, по форме близкая к эллипсу, общей площадью S_к = 0,0011м². Следовательно, площадь контакта, приходящаяся на гребень колеса в среднем составляет S_к = 0,5 0,0011 = 0,00055 м².

    Приведенные расчеты показали, что при скорости движения вагона V = 80 км/ч его колесо за 1 секунду совершает 7,85 оборота, проходя путь около 22,2 метров, следовательно, на его гребень за такой промежуток времени будет нанесено в среднем 0,35 гр. смазки, которая распределится по всей образующей гребня равномерным слоем, что вполне достаточно, чтобы снизить коэффициент трения в зоне контакта гребень-головка рельса. При этом, если кривая пути в среднем равна 1000 метров и время ее прохождения составляет порядка 35 секунд, то на этот участок будет израсходовано около 12грамм смазки.

Учитывая многообразие типов вагонов, малая часть из которых представлена выше, а, следовательно, и их различные характеристики V, У_р, нагрузка на оси и т.д., а так же трудоёмкость расчёта параметров μ и ν необходимых в каждом случае выбрать соответствующий тип смазки, разработана программа для ЭВМ с использованием языка Delphi, позволяющая автоматизировать расчёты и получить необходимые данные для конструирования предлагаемого устройства применительно к каждой конкретной модели грузового или пассажирского вагона.

Результаты исследования переданы руководству Управления  ЮВЖД (г. Воронеж), а так же рекомендуются для широкого изучения и анализа с целью возможного внедрения как отечественным, так и зарубежным научно-исследовательским и производственным структурам проектирующим, выпускающим и эксплуатирующим железнодорожный подвижной состав.