Совершенствование технологии ремонта колесных пар локомотивов в депо Рыбное

При эксплуатации колес возникают разные проблемы. Основные из них связаны с накоплением тепловой и механической усталости, износом поверхности катания и гребня, пластической деформацией, возникновением ползунов и образованием мартенсита в подверженных интенсивным тепловым воздействиям зонах на поверхности катания, что в свою очередь способствует зарождению раковин, трещин и последующему их развитию и распространению.

Ползуны и мартенсит в зонах теплового воздействия возникают в результате боксования и проскальзывания колесных пар. В этих зонах при указанных явлениях температура зачастую превышают , что вызывает аустенитные превращения в колесной стали с образованием относительно мягкой высокотемпературной фазы, которая не способна выдерживать высокие эксплуатационные нагрузки, а затем и ползунов. Ползуны, если они не удалены своевременно при обточке колес, обуславливают повышение динамических (вплоть до ударных) нагрузок на колеса и рельсы и увеличивают вероятность их повреждения.

Когда боксование или проскальзывание прекращается, образовавшийся аустенит быстро охлаждается и, если скорость охлаждения достаточно высока, преобразуется в мартенсит, структуру твердую и хрупкую.

При этом в металле трещины часто развиваются вследствие экстремально высоких напряжений, возникающих при мартенситном превращении. Трещины, если их не удалить при перепрофилировании колес, распространяются, вызывая возникновение раковин и, в крайних случаях, излом колеса.

Хотя применяющиеся системы противоюзной и противобоксовочной защиты могут в значительной степени уменьшить повреждаемость колес при проскальзывании и боксовании, они все же не всегда способны предотвратить появление дефектов на поверхности катания.

В течение многих лет предпринимались усилия по улучшению эксплуатационных характеристик колес путем оптимизации конструкции подвижного состава и пути. Однако незаслуженно мало внимания уделяется продлению срока службы колес за счет решения фундаментальных материаловедческих проблем, таких, например, как подверженность обычных колесных сталей повреждениям термического происхождения.

Есть мнение, что перспективными материалами для изготовления колес является бейнитная сталь с низким содержанием углерода, в которой невозможны мартенситные повреждения, и так называемые суперсплавы на основе никеля или никеля с железом, в которых мартенситные превращения также невозможны и которые обладают высокой термостойкостью. У колес из никелевых или никель-железных суперсплавов при боксовании или проскальзывании ползуны не образуются благодаря исключительной сопротивляемости воздействиям высокой температуры. Из материалов обоих указанных видов колеса можно изготавливать с использованием традиционных технологических процессов, хотя следует заметить, что суперсплавы труднее поддаются механической обработке, чем обычные колесные стали.

Бейнитная сталь

Хотя низкоуглеродистая бейнитная сталь не может предотвратить возникновение ползунов, в ней практически не развиваются раковины и трещины. За счет этого колеса из бейнитной стали могут иметь существенно больший срок службы, так как уменьшается количество металла, снимаемого при каждом перепрофилировании.

Для применения в изготовлении колес была разработана низкоуглеродистая бейнитная сталь, по механическим характеристикам подобная обычной колесной стали марки ER8, но не склонная к мартенситным превращениям (именно это являлось основной целью разработчиков). В ходе исследований установлено, что степень сопротивляемости образованию мартенсита зависит от малейших изменений в составе стали.

Для оценки сопротивляемости образованию мартенсита в результате быстрого нагревания и охлаждения металл подвергли испытаниям по методу Джомини и с наплавкой единичными узкими швами. В университете Шеффилда в соответствии с британским стандартом BS 4437 изготовили образцы из сталей бейнитной и марки ER8. Образцы - стержни нагревали по всей длине до и затем быстро охлаждали с одного конца путем погружения на 10 мин в холодную воду на стандартизированной закалочной установке Джомини.

Измерения твердости выполняли с шагом 2 мм по длине образцов начиная с охлажденного торца. Было установлено, что в ходе испытаний в бейнитной стали мартенситные превращения не происходили, поскольку существенные изменения твердости тоже не наблюдались.

В то же время в стали ER8 были обнаружены мартенситные превращения на глубине примерно 20 мм от поверхности, а максимальное повышение твердости (почти 150%) отмечено вблизи торца образца.

Рис. 2.1.1. Результаты испытаний образцов из обычной колесной и низкоуглеродистой бейнитной стали

Поскольку в процессе испытаний производилась полная аустенизация образцов, что, по всей видимости, отрицательно сказывалось на скорости охлаждения, понадобились дополнительные испытания, в процессе которых по новой процедуре аустенит образовался лишь в малой части образцов, причем подложка играла роль приемника излишнего тепла. Для этого на образцах вблизи одного из торцов было выполнено несколько единичных наплавочных швов, так что измерения твердости происходили в эллиптической зоне интенсивного теплового воздействия.

Результаты измерения твердости на образцах из сталей ER8 и бейнитной показаны на рисунке 2.1.1. Видно, что твердость бейнитной стали в зоне теплового воздействия повысилась в заметно меньшей степени, чем стали ER8, что свидетельствует об отсутствии мартенситных превращений.

Интерпретируя результаты испытаний, можно заключить, что в низкоуглеродистой бейнитной стали возникновение раковин и трещин вследствие боксования и проскальзывания маловероятно, так как различия в твердости зоны теплового воздействия и остальной поверхности незначительны.

К сожалению, бейнитная сталь из-за недостаточной термостойкости не может полностью предотвратить появление ползунов и связанных с ними динамических перегрузок.

Суперсплавы

Суперсплавы на базе никеля или никеля с железом в течение многих лет применяются при изготовлении деталей газовых турбин. Здесь весьма ценной является их способность при высоких температурах сохранять почти неименной ту термостойкость, которой они обладают при комнатной температуре, а это имеет большое значение в условиях работы с преобладанием факторов, обуславливающих накопление усталости. Суперсплавы на базе никеля можно применять при температуре до , на базе никеля с железом - до . В то же время указанное достоинство сочетается с затруднениями при ковке, прокатке и обработке резанием.

Химический состав наиболее известных суперсплавов приведен в табл. 2.2.1. Они имеют устойчивую аустенитную матрицу, упрочненную формированием когерентной кристаллизационной интерметаллической фазы, микроструктура суперсплавов исключительно стабильна и не подвержена изменениям под воздействием нагревания и охлаждения. Несколько худшие характеристики суперсплавов на базе никеля с железом при высоких температурах объясняются именно присутствием железа.

В настоящее время проводится технико-экономический анализ применимости суперсплавов в железнодорожной промышленности, в том числе для изготовления колес подвижного состава с увеличенным сроком службы.

Первые результаты анализа подтвердили возможность получения определенных выгод за счет практически полного устранения вероятности возникновения ползунов.

Кроме того, ожидается существенное уменьшение темпов износа гребня и поверхности катания колес.

Полагают, что, несмотря на возможность изготовления цельнокатаных колес, более целесообразным с экономической точки зрения будет сочетание колесных центров из обычной стали с ободами из суперсплава или даже нанесение покрытий из суперсплава на ободы колес из обычной стали. [5]

Таблица 2.1.1

Химический состав суперсплавов

Компонент	Наименование суперсплава и содержание компонентов, %
	Waspaloy	Astroloy	Inco 718	Inco 901
Никель	58,3	55,1	53,0	42,5
Железо	Следы	Следы	18,5	36,0
Хром	19,5	15,0	18,6	12,5
Кобальт	13,5	17,0	Следы	Следы
Молибден	4,3	5,2	3,1	5,2
Алюминий	1,3	4,0	0,4	0,2
Титан	3,0	3,5	0,9	2,8
Углерод	0,08	0,06	0,04	0,05
Бор	0,006	0,03	Следы	0,015
Ниобий	Следы	Следы	5,0	Следы

2.2 Методы упрочнения колесных пар

Для повышения эксплуатационной стойкости изделий из чугуна и стали, работающих в условиях контактной усталости и износа, применяются методы поверхностного термоупрочнения с использованием концентрированных пучков энергии - лазерных, электронных, плазменных. Применение этих видов поверхностной обработки позволяет, не изменяя механических свойств изделия в целом, существенно увеличить их срок службы. Это обусловлено тем, что обработке подвергается локальная область изделия, испытывающая наибольшие контактные напряжения.

Физическая природа упрочнения металла под воздействием концентрированных пучков энергии связана с изменением структурного состояния в результате локального разогрева поверхностных слоев металла и последующего охлаждения. Образование структур закалочного типа (мартенсит, бейнит) в процессе охлаждения приводит к увеличению твердости и износостойкости. Однако при этом может снижаться сопротивление стали хрупкому разрушению, что ограничивает применение подобных технологий поверхностной обработки.

Эффективность работы поверхностно упрочненного изделия определяется следующими основными факторами: прочность и твердость упрочненной зоны металла; однородность структуры и стабильность свойств, наличие плавной переходной области, обеспечивающей прочность сцепления упрочненного слоя и основного металла; высокое сопротивление разрушению.

В связи с этим, наиболее перспективными являются технологии упрочнения, разработанные с учетом вышеперечисленных факторов.

2.2.1 Упрочнение колёсных пар твёрдыми сплавами

Проблема увеличения срока службы колесных пар весьма актуальна, так как потери, связанные с их ускоренным износом в масштабах МПС РФ, огромны и оказывают существенное влияние на экономику железнодорожных перевозок.

На XI международном конгрессе по колесным парам (Париж, июнь 1995 г.) сообщалось о новой технологии их упрочнения, разработанной шведской фирмой ОУНОС совместно с железными дорогами Швеции (SJ) и Германии (ОВАО). По утверждению фирмы, данная технология замедляет износ колес в пять раз с одновременным снижением износа рельсов и уровня шума, излучаемого при движении подвижного состава. Стоимость технического обслуживания уменьшается на 25%.

Это достигается путем лазерного расплавления поверхности и нанесения на нее частиц металлокерамических твердых сплавов, образующих плотно связанный раствор в металле колеса. Обработке подвергается полоса шириной 2 мм на участке непосредственного контакта колес с рельсами.

Испытание упрочненных колес проводили на экспериментальном полигоне немецких железных дорог у вагонов поездов, перевозящих руду. Линия курсирования отличалась сложным планом и профилем. Нагрузка на ось составляла 25 тс, температура воздуха в зимнее время достигала - 40°С. Средний пробег упрочненных колес составил 150 тыс. км, а контрольных -- 67 тыс. км. Особо следует подчеркнуть, что по оценке фирмы Oil HOC одновременно уменьшился износ рельсов. Данный результат является опровержением мнения противников любого варианта упрочнения колес, основанном на предположении, что с возрастанием их твердости увеличивается износ рельсов. Очевидно, что уменьшение их износа связано с использованием сплавов, имеющих наивысшую твердость после алмаза и карбидов тугоплавких металлов. Ассоциация американских железных дорог, ссылаясь на данные шведской фирмы Oil HOC, информирует, что технология лазерного упрочнения позволяет повысить стойкость колес в 10--50 раз.

Цифры многократного увеличения износостойкости колесных пар вызывают определенные сомнения, тем более что ширина полосы упрочнения составляет всего 2 мм. Однако анализ данных, приведенных шведским концерном "Sandrik Coromant" по сравнительной износостойкости сталей и металлокерамических твердых сплавов развеивает эти сомнения (рис. 2.2.1.1.).

Рис. 2.2.1.1. Износостойкость различных материалов в зависимости от их твёрдости

1 - металлокерамические вольфрамокобальтовые твёрдые сплавы, 2 - металлокерамические вольфрамотитанокобальтовые твёрдые сплавы, 3 - циментированная сталь, 4 - закалённая и отпущенная сталь

Испытания износостойкости предусматривали использование кремния, имеющего твердость 12000 МПа, т.е. такую же, как и кварц -- главной абразивной составляющей пыли, воздействующей на все детали и механизмы. В результате установлено, что износостойкость твердых металлокерамических вольфрамокобальтовых сплавов в 20--30 раз выше, чем цементированной легированной стали.

Анализ большого объема литературы по применению деталей из твердых сплавов указанного типа позволил составить таблицу. Из ее данных можно сделать вы вод, что детали, изготовленные из металлокерамических твердых сплавов при работе в экстремальных условиях (давление, наличие абразива, ударное воздействие, циклические нагрузки) показывают увеличение срока службы от 10--30 до 200--300 раз.

Данные, приведенные на рис. 2.2.1.1, и в таблице 2.2.1.1, убедительно подтверждают обоснованность выводов фирмы DUROC о пятикратном увеличении износостойкости колесных пар с покрытиями из твердосплавных материалов.

Рассмотрим и оценим различные способы нанесения на детали покрытий, содержащих металлокерамические твердые сплавы.

Лазерные технологии пока не получили широкого распространения по причине высокой стоимости и сложности использования оборудования.

Детонационное (взрывное) нанесение покрытий из твердых сплавов не обеспечивает достаточно прочного сцепления слоя с поверхностью изделия и соответственно не может быть использовано для нагруженных деталей. Плазменное напыление также не обеспечивает необходимой прочности сцепления слоя с поверхностью исходной детали, а наплавка приводит к разрушению (деструкции) частиц спеченных твердых сплавов, в результате чего они теряют свои уникальные свойства.

Электроискровое упрочнение (легирование) представляет определенный интерес. Данный способ дает незначительный эффект, так как приводит к деструкции металлокерамических твердых сплавов, а наносимый слой имеет малую толщину (70 мкм). Производительность способа в 70--100 раз меньше других, в связи с чем, его целесообразно использовать для мелких деталей, тонких слоев, малых нагрузок и износов. При этом методе нет переноса с электрода на деталь даже очень мелких частиц твердого сплава, а наблюдается упрочнение поверхности соединениями и элементами, составляющими электродный материал, что приводит к повышению твердости легируемого слоя. Однако, как показали ходовые испытания, повышенная до 25% износостойкость сохраняется при весьма малом пробеге (16 тыс. км), т.е. до тех пор, пока не износился тонкий легированный слой.

Таблица 2.2.1.1

Эффективность применения деталей из твёрдых сплавов

Наименование детали	Эффективность	Источник
Гильзы цилиндров, гнезда клапанов	увеличение срока службы в 10 -- 60 раз	R. Kieffer F., Benesovski
Толкатели клапанов	снижение износа в 50 раз	"international DV550" США
Детали топливных насосов дизельных двигателей	срок службы 15 тыс. ч	"SANDViK"
Шары размольных мельниц, центры, кулачки, люнеты, втулки кондукторов	снижение износа в 40 раз	R. Kieffer F. Benesovski
Тяжело нагруженные и прецизионные подшипники	увеличение срока службы в 300 раз	"LANKASTER"
Фильтры для протягивания проволоки из стали и цветных металлов	увеличение стойкости и производительности в 30 -- 300 раз	R. Kieffer F, Benesovski
Направляющие шлифовальных станков	увеличение износостойкости до 300 раз	R. Kieffer F. Benesovski
Контрольные калибры	увеличение стойкости в 60 -- 150 раз	ГПКТБМ (Ташкент)
Валки для прокатки стальной ленты	увеличение стойкости в 100 раз и более	ЦНИИТМАШ MKTC
Шнек угольной центрифуговальной машины	увеличение срока службы в 20 раз	ВНИИТС, Киселевский маш. завод
Сопла дробеструйных аппаратов	увеличение срока службы в 30 -- 60 раз	И.М. Федорченко
Дорны для пластического деформирования отверстий	стойкость в 20 -- 30 раз выше, чем у дорнов из сталей ХВГ, Х12М	РИСХМ

Разработанный одним из авторов статьи способ армирования деталей частицами твердых сплавов основан на электроконтактной приварке частиц к поверхности металла регулируемыми импульсами тока. Способ был запатентован во многих странах (Япония, Италия, Франция и др.).

Он обеспечивает прочное соединение твердосплавных частиц с основой (матрицей). Важными преимуществами при этом являются: исключение деструкции частиц твердых сплавов, обеспечение нужной толщины слоя в пределах 0,1--1,5 мм, экологическая чистота и благоприятные условия труда, а также практически полное использование дорогих присадочных материалов. Способ позволяет размещать частицы твердого сплава как в поверхностном (материал детали выполняет функции матрицы), так и в любом матричном слое.

Применительно к упрочнению колесных пар армирование твердыми сплавами обеспечивает толщину слоя, соизмеримую с величиной припуска стружки, снимаемой при обточке. Это позволяет восстанавливать колесные пары с подрезанием упрочненного слоя и повторного многократного армирования (упрочнения).

Износостойкость армированного слоя и самого твердого сплава, безусловно, отличаются, вследствие того, что первый содержит близкие по объему участки второго и соединяющей их стальной матрицы (рис. 2.2.1.2). [7]



Рис. 2.2.1.2. Износ подшипниковых материалов о поверхность, армированную твёрдым сплавом

1 - сталь, 2 - чугун, 3 - бабит, 4 - алюминий, 5 - твёрдый сплав, 6 - сталь 4, 5 чугун

2.2.2 Лазерное упрочнение

Проведена опытная эксплуатация прицепных вагонов серии ЭР2, колесные пары которых были упрочнены лазерным лучом. Поверхностное упрочнение с помощью этого перспективного метода имеет ряд положительных особенностей. Среди них такая, как возможность локального упрочнения (по глубине и площади) объемов материала обрабатываемых деталей в местах их износа.

Метод позволяет получить определенные физико-механические, химические и другие свойства обрабатываемых поверхностей деталей, легируя их различными элементами с помощью лазерного излучения. При упрочнении отсутствуют какие-либо деформации деталей. Процесс обработки лучом лазера по контуру полностью автоматизируется, в том числе деталей сложной формы. Это определяется простотой транспортировки лазерного луча. Особенно важно то, что при этом достигается плавная регулируемость параметров поверхностного слоя упрочняемой детали.

Данный метод основан на использовании явления высокоскоростного разогрева. Материал под действием лазерного луча разогревается до температуры, превышающей температуру фазовых превращений, а затем быстро охлаждается за счет отвода тепла с поверхности в основную массу металла. Обработку проводят в воздушной атмосфере и в инертном газе аргоне.

Воздействие лазерного излучения на материал заключается в поглощении энергии, падающей на обрабатываемую поверхность. Луч в зависимости от типа прибора может представлять собой тонкий, подобно натянутой струне, красный пучок гелий-неонового лазера либо объемный.

Рис. 2.2.2.1. Принципиальная схема лазерного упрочнения

1 -- лазер непрерывного действия; 2 -- луч лазера; 3 -- поворотное зеркало; 4-оптическая система; 5 -- обрабатываемый материал; 6 -- рабочий стол установки; 7 -- насадка-сопло для подачи газа в зону диаметром до 10 см мощный инфракрасный поток в углекислом газе.

У этих двух внешне различных лучей есть одно важное общее свойство -- чрезвычайно малая расходимость. Такая особенность позволяет не только передавать энергию на большие расстояния, но и фокусировать ее в пятно размером с длину волны лазерного излучения, создавая тем самым огромную плотность потока энергии: от 1015 Вт/см² в импульсном режиме до 1010 Вт/см² -- в непрерывном.

Для обработки колесных пар использовалась лазерная установка типа ЛН-1,2 НО-Н1 в ИВТ РАН. Принципиальная схема процесса приведена на рис. 2.2.2.1.

Наблюдение за ними осуществлялось с момента подкатки. Для определения эффекта от лазерного упрочнения гребней бандажей в этот же период наблюдалась контрольная партия из 9 вагонов с новыми колесными парами. Замеры контролируемых параметров проката и толщины гребня проводились через каждые 10--14 тыс. км пробега вагонов и записывались в журналы формы ТУ-18 и ТУ-127.

На изнашивание бандажей колесных пар влияет большое число случайных факторов. Среди них химический состав материала и физические свойства бандажа, качество его изготовления и прочностные характеристики, нагрузочные режимы и частота их повторяемости (число пусков и остановок, режимы пуска и торможения). Большое воздействие оказывают продолжительность движения с максимальной нагрузкой, температурные условия эксплуатации, насыщенность поверхностей трения абразивными частицами, зависящая от интенсивности пескоподачи, состояния пути и находящиеся во взаимосвязи с этим динамические нагрузки на оборудование электроподвижного состава (ЭПС), а также многие другие факторы.

Теоретически и практически доказано, что обычно реализация износа деталей локомотивов имеет вид, представленный на (рис. 2.2.2.2.).

Рис. 2.2.2.2. Реализация контролируемого параметра

Участок 1 этой зависимости характеризует приработочный период, в котором деталь изнашивается с повышенной интенсивностью.

Это объясняется притиранием сопряженных поверхностей, в результате которого происходит выравнивание свойств данных поверхностей. Затем процесс изнашивания стабилизируется и наступает период нормальной эксплуатации (участок 2). Интенсивность износа при этом постоянна и имеет наименьшее из всех возможных значений. С определенного момента период нормальной эксплуатации заканчивается и наступает период усиленного износа (участок 3). Его интенсивность снова увеличивается в результате возникновения и роста паразитных перемещений деталей, например, проскальзывания колес по рельсам, ударов и перекосов в подшипниках и т.д.

На практике контролируемые параметры бандажей колесных пар вагонов электропоездов измеряют не чаще, чем на ТР-1. Приработка до первого ТР-1 успевает закончиться, поэтому статистические данные о значениях контролируемых параметров не содержат информации о протекании процесса изнашивания.

Кроме того, допуски на значения контролируемых параметров устанавливают так, чтобы предупредить наступление периода усиленного старения. Поэтому наблюдение за износом заканчивается прежде, чем наступает этот период.

Вследствие указанных причин полученные на практике значения контролируемых параметров представляют только участок нормальной эксплуатации. Здесь зависимости этих параметров от пробега близки к линейным.

На рис. 2.2.2.3., 2.2.2.4. представлены графики аппроксимирующих линейных функций для каждого из рассматриваемых контролируемых параметров.

На основании рассчитанных зависимостей можно прогнозировать изнашивание и определить ресурс бандажей колесных пар до и после лазерного упрочнения.

Рис 2.2.2.3. Зависимости от пробега средних значений проката бандажей колесных пар

1 - до лазерного упрочнения; 2 - после лазерного упрочнения;



Рис. 2.2.2.4. Зависимости от пробега средних значений толщины гребней бандажей колесных пар

1 -- до лазерного упрочнения; 2 -- после лазерного упрочнения;

Анализ этих зависимостей показывает, что скорость возрастания средних значений контролируемых параметров (проката и толщины гребня) упрочненных бандажей несколько меньше, чем у контрольной. Чтобы установить правомочность этих предположений, необходимо провести попарное равнение уравнений регрессии.

Опуская сложные математические выкладки, отметим лишь следующее. Для выяснения эффективности влияния упрочнения на повышение ресурса бандажей колесных пар методами проверки статистических гипотез проводилось попарное сравнение уравнений регрессии числовых характеристик исследуемых параметров (проката и толщины гребня) контрольной и упрочненной групп колесных пар.

Результаты анализа показывают, что угловые коэффициенты попарно сравниваемых уравнений регрессии существенно отличаются между собой. А точнее, коэффициенты уравнений (интенсивности изнашивания) зависимостей, полученные по данным упрочненных колесных пар, существенно меньше, чем у неупрочнённых.

Оптимальный пробег до обточки по прокату бандажей колесных пар по кругу катания прицепных вагонов электропоезда ЭР2 депо Москва-Октябрьская в среднем составляет, соответственно, для неупрочнённых колесных пар контрольной группы -- 290 тыс. км, а упрочненных -- 760 тыс. км.

Сравнительный анализ рациональных пробегов до обточки, показал, что он лимитирован минимальной толщиной гребня и составляет в среднем для неупрочнённых колесных пар 310 тыс. км, для упрочненных -- 540 тыс. км. Таким образом, лазерное упрочнение поверхностей катания позволяет увеличить пробег колесных пар до обточки в 1,76 раза. [8]

2.2.3 Плазменное поверхностное упрочнение

Плазменное поверхностное упрочнение (закаливание) гребней колесных пар считается основным (наряду с рельсосмазыванием) способом предотвращения износа гребня.

Установка упрочнения колесных пар (УУКП) представляет собой механизм вращения колесной пары и два плазмотрона, установленных непосредственно вблизи рабочей поверхности колес, с профилированным срезом канала на выходе в соответствии с профилем колеса. Вращение колесной пары и режим работы плазмотронов управляются компьютером.

Для генерирования плазмы используются плазмотроны с закрытой электрической дугой косвенного действия, т.е. отрицательный и положительный полюса источника питания подаются на электроды плазмотрона, соответственно, катод и анод, расположенные внутри плазмотрона. При работе плазмотрона сжатая электрическая дуга, горящая между катодом и анодом, стабилизируется вихревым газовым потоком. В качестве плазмообразующего газа используется технический азот т.к. он является нейтральным газом по отношению к электродам. Вольфрамовый наконечник катода впаян в медный держатель. Межэлектродная вставка (сопло) и медный анод служат для создания требуемых электрических параметров дуги. Низкотемпературная плазма образуется при взаимодействии электрической дуги с азотом. Далее плазменная струя формируется в щель преобразователем потока.

Технология термоупрочнения основана на воздействии низкотемпературной плазмы на поверхность обода колеса. Конструкция плазмотрона позволяет за один проход обрабатывать гребень и часть поверхности катания, т.е. область колеса, наиболее подверженную износу, это так называемая область "бокового износа". Нагрев металла производится в - области до температуры, не приводящей к образованию оплавленного слоя. Охлаждение осуществляется на воздухе и за счет теплоотвода металлом колеса.

На рис. 2.2.3.1. представлено поперечное сечение обода колеса, подвергнутого плазменной обработке, на котором травлением выявлена упрочненная зона. Эта зона имеет вид непрерывной полосы шириной до 70 мм, охватывающей часть поверхности катания (до 35 мм) и гребня (до 35 мм). Максимальная толщина упрочненного слоя - 5 мм.

Рис. 2.2.3.1. Поперечный шлиф обода термоупрочненного колеса

Структура и свойства термоупрочненного колеса.

При исследовании микроструктуры термоупрочненного и переходных слоев выявлено пять участков с различным типом микроструктуры (рис. 2.2.3.2.):

Тонкий поверхностный слой с аустенитной структурой толщиной до 20 мкм (рис. 2.2.3.2 а). Слой прочно связан с металлом колеса, не отслаивается. Наблюдается прорастание игл "фермообразного" мартенсита вглубь данного слоя. Его твердость несколько ниже, чем у прилегающего слоя с игольчатой структурой. Определить точное значение микротвердости не представляется возможным из-за малой толщины слоя. Электронно-микроскопическое исследование показало присутствие в этом слое нитридных фаз, образовавшихся в результате насыщения поверхностных слоев металла азотом, вследствие особенностей технологии плазменной обработки. То обстоятельство, что вблизи поверхности имеется слой аустенита, позволяет предположить, что содержание азота в поверхностном слое может достигать 1.5-2.0% вес.

Слой со структурой низкоотпущенного "пакетного" мартенсита с микротвердостью H0,981 = 500 - 740 Н/мм² (рис. 2.2.3.2 б). Ширина этого слоя достигает 1 мм. Тонкая структура этого слоя включает две составляющие - двойникованные пластины и более тонкие рейки мартенсита. Внутри двойникованных кристаллов мартенсита наблюдаются дисперсные частицы карбидов размером 50-100 мкм.

Рис. 2.2.3.2. Изменение микроструктуры с увеличением толщины термоупрочненного слоя

а) на толщине до 20 мкм, б) 0.1 мм, в) 1.0 мм, г)7.0 мм (увеличение в 500 раз).

Область неоднородной промежуточной структуры, представляющая собой смесь участков троостомартенсита с H0,981 = 420 Н/мм² и мартенсита с H0,981 = 610 Н/мм2. Ширина этого слоя также до 1 мм (рис. 2.2.3.2 в).

Промежуточная структура троостосорбита с H0,981 = 300 - 390 Н/мм² шириной до 1 мм плавно переходящая к основному металлу.

Структура основного металла колеса - сорбит отпуска с участками феррита по границам зерен (H0,981 = 300 - 320 Н/мм²).

Таким образом, плазменная обработка обеспечивает плавный переход от закаленных структур к структурам основного металла колеса, что должно благоприятно сказываться на прочности сцепления термоупрочненного слоя с основным металлом. [9]

Рис. 2.2.3.3. Распределение микротвердости по толщине упрочненного слоя

С февраля 1996 года в локомотивном депо Рыбное действует установка УУКП-4, производящая упрочнение выкаченных и новых заводских колесных пар, а с мая 1998 года установка УУКП-4а, упрочняющая колесные пары без выкатки после обточки на станке КЖ-20. Установки упрочнения предназначены для поверхностной закалки (шириной 3-4 мм) гребня и сопряжения гребня и поверхности катания колесной пары. Закалка производится током высокой частоты в среде азота, в результате чего азот переходит в состояние высокотемпературной плазмы. Контроль за процессом компьютеризирован. Компьютер контролирует ток, напряжение, мощность, расход газа, скорость вращения колеса.

Технология плазменного упрочнения разработана ВНИИЖТ совместно с Объединенным институтом высоких температур РАН и ООО "Современные плазменные технологии".

В состав установки упрочнения колесных пар (УУКП) входят: система электроснабжения, механизм вращения колесных пар, система газоснабжения, система водяного охлаждения, центральный пульт управления (ЦПУ), персональный компьютер (ПК), два плазмотрона.

В качестве плазмообразующего газа используется технический азот, подаваемый от баллонной рампы через редуктор по трубопроводу в ЦПУ. Расход азота через каждый плазмотрон составляет (1ч3)*10-3 кг/с, давление азота на входе в электроклапан 0,5ч0,7 МПа. Для охлаждения плазмотронов используется техническая вода.

Колесные пары, предназначенные для плазменного упрочнения гребней, должны соответствовать ГОСТ 398-96, ГОСТ 3225-80, ГОСТ 11018-87, ТУ 0943-01124328-98, конструкторской и технологической документации, утвержденной в установленном порядке, "Инструкции по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм " ЦТ - 329 от 14.06.1995 г.

Плазменному упрочнению подвергаются колесные пары, прошедшие окончательную механическую обработку поверхности обода бандажа на станке. Механически обработанный бандаж колесной пары должен иметь профиль, установленный "Инструкцией по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм" ЦТ-329 от 14.06.1995 г. После упрочнения дополнительной механической обработки бандажа не требуется.

Не допускается подвергать плазменному упрочнению колесные пары с ранее наплавленными гребнями (о наплавке свидетельствует маркировка на колесе и отметка в паспорте колесной пары).

На поверхности бандажа не должно быть следов загрязнений и масла. Перед плазменным упрочнением должна проводиться дефектоскопия бандажа согласно действующей технической документации.

Колесная пара, поступающая на упрочнение гребней, должна иметь температуру не менее +5°С. Контроль температуры производится мультиметром или другим прибором с пределом измерения от -10°С до +50°С и относительной погрешностью измерений не более 2%.

Плазменное упрочнение гребня бандажа производится за один оборот колесной пары полосой шириной 35-45 мм, определяемой по образующей профиля. Зона упрочнения начинается на расстоянии 5-8 мм от вершины гребня. Глубина зоны упрочнения должна составлять 1,5-3 мм. Допускается перекрытие начальной зоны упрочнения длиной 15-20 мм. Не допускается повторное упрочнение по упрочненному слою, за исключением вышеуказанной зоны. При аварийном отключении установки дальнейшее продолжение процесса допускается с перекрытием зоны упрочнения длиной 15-20 мм. Повторное плазменное упрочнение гребней возможно только после естественного (эксплуатационного) износа всего упрочненного слоя или после удаления его механической обработкой.

Значение микротвердости, измеряемое на поперечном микрошлифе на глубине 0,03-0,05 мм от поверхности упрочненного слоя должно составлять 800±50 HV0,05 (соответствующего мартенситной структуре) и плавно снижаться через закалочные структуры вглубь бандажа до твердости основного металла. Микротвердость по длине зоны перекрытия не должна иметь резких перепадов.

После плазменного упрочнения производится повторная дефектоскопия бандажа согласно действующей технической документации. Дефекты в виде кратеров и оплавлений более 0,03 мм в упрочненной зоне не допускаются. При выявлении вышеуказанных дефектов колесная пара поступает на переточку.

В процессе упрочнения производится контроль основных технологических параметров (скорость вращения колесной пары, мощность дуги и расход газа).

Процесс плазменного упрочнения гребней может осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режимах. Технологические параметры (скорость вращения колесной пары, мощность дуги, расход газа) должны соответствовать параметрам, при которых проводились периодические испытания. Они указываются в акте, составленном на основании протокола металлографических исследований контрольной колесной пары. Общая последовательность включения установки в ручном режиме следующая:

· включается подача воды в систему охлаждения плазмотронов;

· включается механизм вращения колесной пары и устанавливается заданная скорость вращения;

· устанавливаются плазмотроны на колесную пару;

· включаются источники питания плазмотронов;

· отключение каждого источника питания происходит после полной обработки бандажа.

В автоматическом режиме плазменное упрочнение гребней осуществляется по программе ПК, после установки колесной пары на механизм вращения, включения водяного охлаждения и позиционирования плазмотронов на колесной паре. Автоматизированная система выдает на дисплей ПК информацию об измеряемых и вычисляемых параметрах технологического процесса в виде таблиц и графиков в зависимости от их времени, а также производит запись на жесткий диск ПК. При формировании архивного кадра технологического процесса в ПК вводятся следующие данные: номер оси колесной пары, диаметр бандажей, заводская маркировка каждого бандажа, фамилия оператора (рис.2.2.3.4.).

Рис. 2.2.3.4. Данные на дисплее оператора

О проведении плазменного упрочнения гребней производится отметка в паспорте колесной пары локомотива с указанием места, даты (числа, месяца, года) и смены. Отметка об обработке делается также в учетной форме ТУ-21. Процесс плазменного упрочнения гребней каждой колесной пары сохраняется в памяти ПК с указанием даты упрочнения, номера колесной пары, заводской маркировки каждого бандажа и фамилии оператора. После плазменного упрочнения гребней на наружной торцевой поверхности бандажей колесных пар наносится желтая контрольная полоса.

Бытующее среди части специалистов и ученых мнение, что значительное превышение твердости гребня колеса над твердостью рельса отрицательно отразится на состоянии пути и приведет к увеличению интенсивности бокового износа рельсов, практикой не подтверждается. Однако плазменное упрочнение позволяет снизить износ гребня. Анализ состояния колесных пар приписного парка локомотивного депо Рыбное показывает, что у упрочненных колесных пар износ значительно ниже, у неупрочненных.

Таблица 2.2.3.1

Интенсивность износа гребней колесных пар электровозов ВЛ10, ВЛ10у приписного парка локомотивного депо Рыбное на 10 тыс.км пробега

Наименование показателя	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006
ДМеТИ	0,17	0,10	0,03	0,08	0,18	0,27	0,35	0,27
Упр.ДМеТи	0,08	0,06	0,02	0,06	0,12	0,21	0,21	0,14
Проф.32 мм	0,22	0,24	0,14	0,25	0,24	0,35	0,49	0,33
Упр.проф. 32 мм	0,18	0,18	0,08	0,20	0,25	0,30	0,47	0,28
Средний износ, на 10тыс.км.пробега:	0,15	0,15	0,05	0,10	0,17	0,25	0,29	0,25

Из таблицы 2.2.3.1 изменения интенсивности износа гребней колесных пар видно, что наименьший износ на 10 тыс. км пробега стабильно имеют колесные пары с профилем ДМеТИ ЛР упрочненным. Так среднее значение износа гребней колесных пар за 2004 года составляет: профиль ДмеТИ ЛР - 0,27 мм, ДмеТИ ЛР с упрочненным гребнем - 0,14 мм, профиль ГОСТ 11018-87-0,33 мм, профиль ГОСТ 11018-87 с упрочненным гребнем - 0,28 мм (рис. 2.2.3.5.)



Рис. 2.2.3.5. Диаграмма интенсивности износа колесных пар электровозов ВЛ10, ВЛ10у приписки локомотивное депо Рыбное за 2005 г.

локомотив колесный рельсосмазывание лубрикация

Т.е. интенсивность износа гребней электровозов с профилем ДмеТИ ЛР меньше интенсивности износа гребней электровозов с локомотивным профилем.

Таким образом, плазменное термическое упрочнение поверхности колеса повышает сопротивление зарождению и распространению усталостной трещины, износостойкость и эксплуатационный ресурс колес, что является следствием особенностей структурного состояния упрочненного слоя. Возникновение в колесной стали таких структурных составляющих, как аустенит, нитридные фазы, игольчатый мартенсит, становится возможным благодаря насыщению стали азотом в процессе плазменной обработки. При этом концентрация азота в поверхностном слое настолько велика (до 2% весовых), что в результате обработки происходит образование структур, не характерных для простых углеродистых сталей типа 60Г. Можно полагать, что образование такого необычного для этой стали "спектра" структур является одним из основных факторов, обеспечивающих повышенный комплекс механических свойств термоупрочненного колеса.

3. Ресурсосберегающие технологии обточки колесных пар

Обточка бандажей колесных пар определяет периодичность технического обслуживания ТО - 4 и является важнейшей технологической операцией при ремонте тягового подвижного состава (ТПС), на котором производится восстановление геометрических параметров профиля катания. За последние 10 лет на сети железных дорог РФ наблюдается повышенный износ гребней бандажей, и как следствие, в локомотивных депо возросли объемы работ ТО - 4 и затраты на его проведение. Кроме того, при повышенном износе гребней бандажей для восстановления номинальных геометрических параметров профиля катания приходится стачивать с поверхности бандажа большую часть его рабочего слоя, образуя при этом технологический износ. В настоящий момент величина технологического износа бандажей для грузовых локомотивов достигает 60 ч 80% от общего износа, что приводит к преждевременному снижению пробега до смены.

На практике часто возникает необходимость выполнить обточку в промежутках между этими ремонтами, т.е. обточить колесные пары без выкатки из-под подвижного состава. Такую обточку выполняют на специальных станках, например, на широко распространённом станке А41 Ишимского завода МГТС России (рис. 3.1).

Колёсная пара 1 приводится во вращение через зубчатую передачу 2 от своего тягового двигателя 3. Двигатель 3 питается от специального мотор-генератора или статического преобразователя постоянным током напряжением 6-12 В. Резание осуществляется двумя резцами, каждый из которых установлен перемещаемом суппорте 5. Для того, чтобы колёсная пара могла вращаться, её вместе с двигателем приподнимают домкратом 4 на 5-10 мм над уровнем головки рельса. Обработку профиля бандажа ведут по шаблону установленного образца.

В локомотивном депо Рыбное для обточки бандажей без выкатки колёсных пар используют станок КЖ-20М Крамоторского станкостроительного производственного объединения. Колёсную пару вращают опорно-приводные ролики этих станков, а резание производят профильные фрезы (рис. 3.2.), имеющие собственный привод. На 10 спиральных гранях такой фрезы в шахматном порядке расположены 12 цилиндрических твердосплавных резцов, образующих профиль бандажа. Прижимное устройство дает также возможность обрабатывать бандажи одиночных колёсных пар выкаченных из-под локомотива.

Рис. 3.1. Схема обточки бандажей колёсной пары без выкатки на станке А41

Перед обработкой колесных пар на станке необходимо очистить локомотив от грязи и пыли, а в зимнее время -- также от снега и льда.

Нельзя допускать попадание смазки на гребни бандажей и ручьи приводных роликов. Для ввода центров станка в центровые отверстия оси колесной пары демонтируют буксовые крышки.

При установке локомотива или вагона электропоезда на станке, которая производится маневровым локомотивом, для первой колесной пары допускается неточность расположения ±50 мм. Эту неточность устраняют домкратами станка, с помощью которых перемещают локомотив до совмещения оси колесной пары с осью станка, после чего локомотив или вагон зачаливают тросом лебедки станка для возможности последующего перемещения и обработки остальных колесных пар.

Ролики домкратов совмещают с гребнями обрабатываемой колесной пары и отрывают ее на 2--3 мм от рельсов. Рельсы отводят, а колесную пару зажимают пинолями, которые вводят в центровые отверстия оси колесной пары. При этом несовпадение центров станка с центровыми отверстиями оси допускается не более 8 мм.

Рис. 3.2. Общий вид фрезы

1 - корпус; 2 - резцы

Убедившись, что центры станка плотно вставлены в центровые отверстия оси колесной пары (щуп толщиной 0,04 мм не должен "закусывать"), зажимают пиноли центровых бабок гидрозажимом. После этого сближают фрезы с бандажами колесной пары до зазора 10--15 мм. Направление вращения роликов принимают таким, чтобы колесная пара вращалась обрабатываемой поверхностью к рабочему. Положение фрез устанавливают с помощью измерительного устройства по внутренним граням бандажей колесной пары. Затем приводят во вращение шпиндели фрез и ролики подачи. Фрезы подводят к бандажам и врезают на нужную глубину на участке окружности 350--400 мм. Максимальная глубина резания 8 мм. Процесс полной обработки бандажей осуществляется за один оборот колесной пары с момента полного врезания фрез.

Если требуются повышенная точность и чистота обрабатываемой поверхности, обработка колесной пары производится за два прохода. При этом второй проход осуществляют без врезания. Скорость резания выбирается в зависимости от состояния поверхности катания бандажей колесной пары. При наличии ползунов с целью увеличения стойкости чашек фрез обработку ведут на 1-й скорости при минимальной частоте вращения фрез 70 об/мин.

После остановки станка перемещают локомотив лебедкой для обработки следующей колесной пары, и цикл повторяется. По окончании обработки бандажей всех колесных пар бандажным штангенциркулем-скобой замеряют диаметры колес, после чего локомотив или вагон выводят из цеха.

При обточке колесных пар без выкатки из-под локомотива необходимо соблюдать общие правила техники безопасности при работе на металлорежущих станках.

Обслуживающий персонал должен знать и выполнять эти правила, а также руководство по эксплуатации станка. Необходимо следить за тем, чтобы станина, электрошкаф, гидростанция и лебедка были надежно заземлены.

Перед установкой локомотива на станок необходимо убедиться, что участки убирающихся рельсов имеют надежное крепление, станок находится в исходном (нерабочем) положении, а в канаве нет людей. При постановке локомотива на станок рельсы должны быть подведены, ролики отпущены, пиноли отведены. При перемещении локомотива лебедкой зачаливание должно производиться таким образом, чтобы тянущий участок троса был натянут, а ненагруженный -- ослаблен. При этом перед перемещением для обточки, следующей колесной пары, станок необходимо привести в исходное положение и установить участки убираемых рельсов. После установки тягового подвижного состава на станок, необтачиваемые колесные пары подклинивают деревянными клиньями.

В период нахождения подвижного состава на станке все ремонтные работы должны быть прекращены.

Не разрешается работать на станке со снятым ограждением фрез, замена фрез должна производиться при полностью остановленном станке. Запрещается выполнять регулировку и подналадку станка, а также обмеры колесной пары до полной остановки.

Ресурс бандажей колесных пар можно существенно повысить, если применить рациональные способы обточки:

1. Обточка с оставлением остаточного проката на поверхности катания;

2. Исправление опасной форы гребня путем обработки его вершины;

3. Исправление опасной форы гребня созданием предварительного искусственного проката;

4. Обточка за счет снятия металла с поверхности катания и вершины гребня, оставляя при этом необработанную поверхность рабочей грани гребня;

5. Обточка, при которой обеспечивается максимальное использование ресурса бандажа и минимум их технологического износа;

6. Подбор оптимального профиля для местных условий эксплуатации;

7. Выпуск с обточки гребней толщиной в пределах 27--29 мм как имеющих наименьшую интенсивность износа;

8. Сочетание обточек с одиночной подменой колесных пар для сбережения ресурса бандажа в целом;

9. Выдачу токарю-бандажнику задания на обточку на основании анализа и прогноза износов гребней обтачиваемого локомотива. [10]

Обточку бандажей по первому способу эффективно использовать для тех участков железных дорог и ТПС, где лимитирующим контролируемым параметром является прокат бандажа по кругу катания. При этом оптимальная величина остаточного проката составляет 0,5 мм. Все другие методики используют для обточки, где лимитирующим параметром является толщина или крутизна гребня. Второй, третий, четвертый способы обточки обеспечивают минимум технологического износа, но при этом обточка производится по техническому состоянию. Обточка бандажей по вариантам 5 и 6 обеспечивает не только планово-предупредительный принцип ремонта бандажей, но и при этом выбирается экономически обоснованный вариант между максимальным использованием ресурса бандажей колесных пар и минимизацией потерь от технологического износа при обточках.

Анализ состояния колесных пар приписного парка электровозов ВЛ10, ВЛ10у депо Рыбное подтверждает справедливость пунктов 5 и 6.

За 2006 г. было обточено 540 колесных пар. Средний пробег между обточками в общем по парку составил 73,6 тыс. км, у кп профиль ДМеТИ ЛР - 71,2 тыс. км, у кп профиль ДМеТИ ЛР с упрочненными гребнями 99,7 тыс. км, у кп профиль ГОСТ 11018-87 - 56 тыс. км, у кп профиль ГОСТ 11018-87 с упрочненными гребнями - 74,5 тыс.км.

На 1.01.2005 года - из колесных пар находящихся в эксплуатации 46,6% к.п. - профиль ДМеТИ ЛР; 26,9% к.п. - профиль ДМеТИ ЛР с упрочненными гребнями; 21,8% к.п. - профиль ГОСТ 11018-87; 4,7% к.п. - профиль ГОСТ 11018-87 с упрочненными гребнями (рис. 3.3 а, б)

Рис. 3.3. Профиль бандажа локомотива по рис. 3 ГОСТ 11018-87 с гребнем толщиной 33 мм.



Рис. 3.3. Профиль бандажа ДМеТИ ЛР с гребнем толщиной 30 мм

На 123 колесные пары профиля ГОСТ 11018-87 с толщиной гребня 33 мм приходится 129 обточек, т.е. обтачивалась каждая колесная пара данного профиля. На 341 колесную пару с профилем ДМеТИ ЛР приходится 410 обточек, т.е. подверглась обточке практически каждая колесная пара. Основными причинами обточек колесных пар с локомотивным профилем является износ гребня, неправильная форма гребня, остроконечный накат; основными причинами обточек колесных пар с профилем ДМеТИ ЛР является износ гребня, неправильная форма гребня (рис.3.4).

Рис. 3.4. Диаграмма обточек колесных пар по причинам

Рис. 3.5. Диаграмма обточек по причинам колесных пар профиля ГОСТ 11018-87



Рис. 3.6. Диаграмма обточек по причинам колесных пар профиля ДМеТИ ЛР

В связи с увеличением количества колесных пар, имеющих профиль ГОСТ 11018-87, в 2006 году имело место перераспределение причин обточек по сравнению с 2005 годом. По сравнению с 2005 годом резко возросло количество обточек по причине неправильной форы гребня (с 115 колесных пар при парке 118 локомотивов в 2005 году до 169 колесных пар в 2006 году при парке 69 локомотивов).

Средний износ гребней колесных пар за 2006 год составил 0,25 мм. Среднее значение износа гребней колесных пар составляет: профиль ДмеТИ ЛР - 0,27 мм, ДмеТИ ЛР с упрочненным гребнем - 0,14 мм, локомотивный профиль - 0,33 мм, локомотивный профиль с упрочненным гребнем - 0,28 мм. Т.е. очевидно, что наименьший износ на 10 тыс. км пробега стабильно имеют колесные пары с профилем ДМеТИ ЛР упрочненным.

За 2006 г было отремонтировано20 электровозов капитальным ремонтом на Челябинском ЭРЗ. На все электровозы были подкачены колесные пары локомотивного профиля не упрочненные. За 2006 год для производства среднего ремонта электровозам из ремонта получено 470 колесных пар: 190 колесных пар с профилем ДМеТИ ЛР ( ТЧ - 49 Унеча ), 280 колесных пар локомотивного профиля (ЧЭРЗ, ЕЭРЗ), что привело к увеличению на приписном парке колесных пар локомотивного профиля, и, соответственно, среднего износа по парку. Очевидно, что для локомотивного депо Рыбное оптимальным является профиль ДМеТИ ЛР.

В процессе эксплуатации электровозов происходит изменение параметров гребней колесных пар. Обточка колесных пар электровозов производится на станке КЖ-20. Для уменьшения объема работ на станке КЖ-20, для уменьшения простоя тягового подвижного состава рационализаторами локомотивного депо Рыбное было изготовлено приспособление для снятия остроконечного наката на колесной паре электровоза. Данное приспособление может использоваться на любой ремонтной позиции, имеющей смотровые канавы и оборудованной домкратами.

Технологический процесс обточки при помощи данного приспособления не представляет особой сложности:

· Электровоз закрепляется с использованием ручного тормоза и подкладыванием тормозных башмаков.

· Колесная пара, требующая снятия остроконечного наката, вывешивается с помощью гидравлических домкратов.

· Приспособление закрепляется на рельсе в упор к требующей обточки колесной паре.

· К гребню колесной пары подводятся резец.

· Колесная пара обтачивается.

Обточенные согласно данной технологии колесные пары отвечают всем требованиям к параметрам колесных пар согласно инструкции ЦТ/ 329.Годовой экономический эффект от применения приспособления для снятия остроконечного наката на колесной паре электровоза в условиях локомотивного депо Рыбное составил 88,67 тыс. руб.

4. Методы контроля технического состояния колёсных пар в эксплуатации