10.14489/hb.2026.08.pp.003-009

2026, 08 август (August)

DOI: 10.14489/hb.2026.08.pp.003-009

Гриц Д. Б., Гуменюк С. В., Гаврилов Н. М.
ИЗНАШИВАНИЕ КАК ПРИЧИНА ДЕФЕКТА ТИПА «ТОНКИЙ ГРЕБЕНЬ»
(с. 3-9)

Аннотация. Исследуются причины и механизмы формирования дефекта типа «тонкий гребень». Данный дефект является наиболее распространенным и опасным, приводящим к увеличению числа отцепок и преждевременному списанию колес. Возникновение обусловлено следующими факторами: сложное взаимодействие динамических нагрузок, геометрия рельсовой колеи и свойства материалов. Проведенный теоретический анализ показывает, что ключевым фактором является повышенное трение гребня о боковую поверхность рельса при вписывании в кривые участки пути. Данный фактор усиливается действием центробежных сил и возвышением наружного рельса. Рассчитаны зависимости силы трения от скорости движения, массы вагона и угла наклона для порожних и груженых составов. Установлено, что интенсивность изнашивания напрямую связана с механическими свойствами стали, коэффициентом трения, контактным давлением и усталостными характеристиками материала. Разработана математическая модель расчета интенсивности изнашивания, учитывающая параметры контакта, число циклов по Велеру и геометрию сопряжения колесо–рельс. В качестве перспективного направления решения проблемы предложено применение антифрикционных напылений на поверхность рельсов для снижения коэффициента трения и замедления изнашивания.

Ключевые слова: колесная пара; тонкий гребень; изнашивание; трение.

Grits D. B., Gumeyuk S. V., Gavrilov N. M.
WEAR AS A CAUSE OF THE "FINE RIDGE" TYPE DEFECT
(pp. 3-9)

Abstract. This paper examines the causes and mechanisms of thin flange defect formation. This defect is the most common and dangerous, leading to an increased number of wheel detachments and premature wheel retirements. Its occurrence is caused by the complex interaction of dynamic loads, track geometry, and material properties. A theoretical analysis reveals that the key factor is increased flange friction against the side surface of the rail when entering curves. This factor is amplified by centrifugal forces and the rise of the outer rail. The dependence of friction force on travel speed, car mass, and inclination angle for empty and loaded trains is calculated. It is established that wear intensity is directly related to the mechanical properties of steel, the friction coefficient, contact pressure, and fatigue characteristics of the material. A mathematical model for calculating wear intensity has been developed, taking into account contact parameters, the number of Wöhler cycles, and the geometry of the wheel-rail interface. As a promising solution to the problem, the use of antifriction coatings on the surface of rails to reduce the coefficient of friction and slow down wear has been proposed.

Keywords: Wheelset; Thin flange; Wear; Friction.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Д. Б. Гриц, С. В. Гумеюк, Н. М. Гаврилов (Омский государственный университет путей сообщения, Омск, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

D. B. Grits, S. V. Gumeyuk, N. M. Gavrilov (Omsk State Transport University, Omsk, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Распоряжение ОАО «РЖД» от 22.12.2016 г. № 2631р «Об утверждении Инструкции по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар локомотивов и моторвагонного подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм». М.: ОАО «РЖД», 2016. 121 с.
2. Рогозин А. Ф. Анализ отцепок грузовых вагонов на сети железных дорог по итогам работы вагонного хозяйства за 2024 г.: отчет / ОАО «РЖД», Вагонное управление. М.: ОАО «РЖД», 2025. 38 с.
3. РД 32 ЦВ 169–2017. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. Руководство по деповскому ремонту: утв. Протокол пятьдесят четвертого заседания совета по железнодорожному транспорту государств-участников содружества от 19.05.2011. Хельсинки. 2011. 77 с.
4. Гаркунов Д. Н. Триботехника: износ и безызносность: учебник. М.: Рос. гос. аграр. ун-т – МСХА им. К. А. Тимирязева, 2001. 616 с.
5. Крагельский И. В. Трение и износ: учебник. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 480 с.
6. Расчет вагонов на прочность / С. В. Вершинский и др.; под ред. Л. А. Шадура. 2-е изд. М.: Машиностроение, 1971. 432 с.
7. Лукин В. В., Анисимов А. П., Федосеев Ю. П. Вагоны: общий курс: учебник для вузов ж.-д. транспорта. М.: Маршрут, 2004. 424 с.
8. Криворучко Н. З., Гридюшко В. И., Бугаев В. П. Вагонное хозяйство: учебник для вузов ж.-д. транспорта. М.: Транспорт, 1999. 416 с.
9. Каржавин В. В., Зимин А. И. Трение, износ, смазочные материалы: учеб. пособие. Екатеринбург, 2003. 83 с.
10. Вагоны: учебник для вузов ж.-д. транспорта / Л. А. Шадур, И. И. Челноков, Л. Н. Никольский и др.; под ред. Л. А. Шадура. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Транспорт, 1980. 439 с.

Eng

1. Order of JSC Russian Railways No. 2631r of December 22, 2016 On approval of the Instruction for inspection, examination, repair and formation of wheel pairs of locomotives and multiple unit rolling stock of 1520 mm gauge railways. (2016). JSC Russian Railways. [in Russian language].
2. Rogozin, A. F. (2025). Analysis of freight car uncouplings on the railway network based on the results of wagon maintenance operations for 2024 (Report). JSC Russian Railways, Wagon Management. [in Russian language].
3. RD 32 TsV 169–2017: Freight cars of 1520 mm gauge railways. Guidance on depot repair (Approved by Protocol of the fifty fourth meeting of the Council for Railway Transport of the Commonwealth Member States, May 19, 2011). (2011). Helsinki. [in Russian language].
4. Garkunov, D. N. (2001). Tribology: Wear and non wear. Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy. [in Russian language].
5. Kragelsky, I. V. (1968). Friction and wear (2nd ed., rev. and enl.). Mashinostroenie. [in Russian language].
6. Vershinsky, S. V., et al. (1971). Calculation of cars for strength (L. A. Shadur, Ed.; 2nd ed.). Mashinostroenie. [in Russian language].
7. Lukin, V. V., Anisimov, A. P., & Fedoseev, Yu. P. (2004). Wagons: General course. Marshrut. [in Russian language].
8. Krivoruchko, N. Z., Gridyushko, V. I., & Bugaev, V. P. (1999). Wagon maintenance. Transport. [in Russian language].
9. Karzhavin, V. V., & Zimin, A. I. (2003). Friction, wear, lubricants. Ekaterinburg. [in Russian language].
10. Shadur, L. A., Chelnokov, I. I., Nikolsky, L. N., et al. (1980). Wagons (L. A. Shadur, Ed.; 3rd ed., rev. and enl.). Transport. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2026.08.pp.003-009

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2026.08.pp.003-009

and fill out the form