Учёные Евразийского национального университета им. Л.Гумилёва разрабатывают технологии повышения работоспособности контактных (рабочих) поверхностей машин и механизмов, воспринимающих большие динамические и циклические нагрузки.
Перспективным направлением решения этой актуальной задачи является применение поверхностного плазменного упрочнения с использованием плазменной струи. Это объясняется высокими технико-экономическими характеристиками плазменной обработки и возможностью получения требуемого уровня эксплуатационных свойств.
Многолетний. опыт, полученный на железных дорогах мира (России, Украины, Канады и др.) показывает, что плазменное упрочнение колес позволяет достигнуть гарантированное снижение интенсивности износа поверхностей катания колес (гребня и обода) и обеспечивает существенное увеличение эксплуатационного ресурса работы колесных пар. Важным преимуществом способа является возможность резкого снижения схода колесной пары с рельсового пути за счет снижения коэффициента трения колеса относительно рельса на поворотах из-за «набегания» колес на рельс.
Привлекательность и перспективность плазменной технологии упрочнения обусловлено универсальностью ее параметров, доступностью, экологичностью и экономической эффективностью использования.
При этом, не изменяя общего химического состава материала и его физико-механических свойств во внутренних слоях, такая обработка легко вписывается в технологический процесс ремонта колес, мало затратна, достаточно производительна и, являясь финишной операцией, позволяет эффективно увеличить эксплуатационную стойкость и служебный ресурс вагонных колесных пар.
Казахскими учёными предложена методика определения внутренних сжимающих и растягивающих остаточных напряжений механическим методом с получением патента РК, дополняющая рентгенографический метод определения остаточных напряжений.
Анализ факторов, одновременно влияющих на сложные процессы износа колес и рельсов, позволил сделать вывод о том, что основной причиной интенсификации процесса износа и значительного снижения срока службы колесных пар является нарушение необходимого соотношения твердости между колесами и рельсами.
Учёные экспериментально определили оптимальное соотношение твердости колеса и рельса, определяющее минимальный износ контактной техники и механизмов на уровне патента РК на полезную модель.
Разработаны научно-обоснованные режимы поверхностной плазменной закалки контактной (рабочей) поверхности с практическими рекомендациями по структурной технологической схеме создания экспериментального участка поверхностного плазменного упрочнения цельнокатаных железнодорожных колес.
Разработана структурная схема технологии с критическим анализом влияния входных и выходных параметров процесса поверхностного плазменного упрочнения, что является базовым вариантом (основой) для создания технологического участка в производстве цельнокатаных железнодорожных колес.
АО «НК КТЖ» выразило заинтересованность в проведении испытаний в производственных эксплуатационных условиях.
Научный проект AP14869891 «Повышение эксплуатационного ресурса тяжелонагруженных деталей железнодорожного транспорта применением инновационной плазменной технологии»
Научный руководитель А.Т.Канаев, доктор технических наук, профессор
