vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_2_163vrgup-281Research ArticleПОДВИЖНОЙ СОСТАВ, БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯROLLING STOCK, TRAFFIC SAFETYОценка износа гребней бандажей колесных пар электровоза ЭП2К в области их контакта с головкой рельсаEvaluation of wear of wheel set rims of electric locomotive EP2K in the area of their contact with rail headШантаренкоС. Г.ShantarenkoS. G.

Шантаренко Сергей Георгиевич, кафедра «Технологии транспортного  машиностроения и ремонта подвижного  состава», доктор технических наук, профессор

Shantarenko Sergey Georgievich, Chair “Technologies of Transport Engineering and Rolling Stock Repair”, Doctor of Engineering Sciences, Professor

ShantarenkoSG@omgups.ruКузнецовВ. Ф.KuznetsovV. F.

Кузнецов Виктор Федорович, кафедра «Высшая математика», кандидат технических наук, доцент

Kuznetsov Victor Fedorovich, Chair “Higher Mathematics”, Candidate of Engineering Sciences,  Associate Professor

Krupskoi1-301@mal.ruОмский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС)Omsk State Transport University (OSTU)20253006202502163170Copyright © Шантаренко С.Г., Кузнецов В.Ф., 20252025Шантаренко С.Г., Кузнецов В.Ф.Shantarenko S.G., Kuznetsov V.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/281

Приведены результаты теоретических исследований взаимодействия бандажей колесных пар и рельсов в горизонтальной плоскости при движении электровоза ЭП2К в кривых рельсовой колеи. Сжимающие силы в зоне контакта колеса и рельса определяют смятие материала контактирующих тел.

В кривых радиусов 350–400 м гребни бандажей второй и пятой по ходу электровоза колесных пар будут контактировать с гранью головки внутреннего рельса, что определяет наибольшие затраты энергии на преодоление сил фрикционного трения и наибольший износ гребней бандажей этих колесных пар. Выполнена оценка величины износа материала гребня бандажа по суммарному объему смятия материалов бандажа и рельса в области их контакта с учетом радиуса кривой и протяженности пути проскальзывания колеса.

Полученные формулы позволяют находить величины износа материалов гребня колеса и головки рельса в зависимости от соотношения их твердостей, от радиуса и протяженности кривой и от скорости движения локомотива.

The article presents the results of theoretical studies of the interaction of the wheel set treads and rails in the horizontal plane during the movement of the electric locomotive EP2K in the curves of the rail track.

Compressive forces in the contact zone of the wheel and rail determine the crushing of the material of the contacting bodies. In the curves with radii of 350–400 m, the ridges of the the treads of the second and fifth wheel sets along the electric locomotive will contact the edge of the head of the internal rail, which determines the greatest energy consumption to overcome the forces of friction and the greatest wear of the the treads of these wheel sets. The wear value of the flange material of the rim is estimated by total volume of crushing of the rim and rail materials in the area of their contact taking into account curve radius and the length of the wheel slip path.

The obtained formulas make it possible to find values of wear of wheel flange and rail head materials depending on the ratio of their hardnesses, the radius and length of the curve and the speed of the locomotive.

электровоз ЭП2Ктрехосная тележкаколесная параконтакт колеса и рельсафрикционное трениесмятие материала бандажа и рельсаизнос гребня бандажаEP2K electric locomotivethree-axle bogiewheelsetwheel and rail contactfrictional frictioncrushing of the rim and rail materialrim flange wearReferencesЭлектровоз ЭП2К. Руководство по эксплуатации. Техническое описание. – Коломна : Коломенский завод, 2006. – 233 с.Electric locomotive EP2K. Operation manual. Technical description. – Kolomna : Kolomna plant, 2006. – 233 p.Галиев, И. И. Особенности взаимодействия экипажа и пути при движении электровоза ЭП2К в кривых малого радиуса / И. И. Галиев, В. Н. Ушак // Известия Транссиба. – 2022. – №2 (50). – С. 108–115. – ISSN 2220-4245.Galiev, I. I. The peculiarities of the interaction of the crew and the track during the movement of the electric locomotive EP2K in small radius curves / I. I. Galiev, V. N. Ushak // Izvestia Transsiba. – 2022. – No. 2 (50). – P. 108–115. – ISSN 2220-4245.Шантаренко, С. Г. Влияние технологических и конструкционных параметров на работоспособность деталей и узлов локомотивов : монография / С. Г. Шантаренко, В. Ф. Кузнецов, Е. В. Пономарев. – Омск : ОмГУПС, 2024. – 146 с.Shantarenko, S. G. The influence of technological and structural parameters on the performance of parts and assemblies of locomotives : monograph / S. G. Shantarenko, V. F. Kuznetsov, E. V. Ponomarev. – Omsk : Omsk State Transport University, 2024. – 146 p.Шантаренко, С. Г. Динамическое вписывание тележки электровоза ЭП2К в кривые рельсового пути / С. Г. Шантаренко, В. Ф. Кузнецов, Н. С. Бойков // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2025. – № 1 (65). – С. 80–88. – DOI 10.20291/2079-0392-2025-1-80-88.Shantarenko, S. G. Dynamic fitting of the electric locomotive trolley EP2K into the curves of the rail track / S. G. Shantarenko, V. F. Kuznetsov, N. S. Boykov // Herald of the Ural state university of railway transport. – 2025. – No. 1 (65). – P. 8088. – DOI 10.20291/2079-0392-2025-1-80-88.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.