Боксование

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Боксова́ние — железнодорожный термин, обозначающий срыв сцепления между колесом и рельсом при реализации тягового усилия локомотивом или моторным вагоном. Проявляется во внезапном и значительном увеличении скорости вращения колёсной пары или колеса и вызвано превышением в данный момент времени приложеного тягового усилия над максимально реализуемым в данной точке контакта колеса и рельса. Может происходить как при трогании поезда с места, так и в движении. После срыва в боксование коэффициент трения скольжения между колесом и рельсом резко уменьшается, и самопроизвольно боксование прекратиться уже не может[1][2]. Длительное не прекращающееся боксование называется разно́сным боксова́нием. Для предотвращения боксования используют модификаторы трения[2] (например, подачу песка) и автоматическую регулировку тягового момента.

Противоположностью боксованию является юз — заклинивание колёс при торможении транспортных средств.

Происхождение термина[править | править вики-текст]

Термин произошел в паровозную эпоху, от английского слова «boxing» — так как движение дышел паровоза при возникновении этого явления напоминает движение рук боксера.

Последствия боксования[править | править вики-текст]

Для тягового подвижного состава[править | править вики-текст]

При боксовании паровоза может произойти повреждение паровой машины.

При боксовании тепловоза, электровоза или МВПС с электроприводом происходит резкое увеличение частоты вращения тяговых двигателей, что в первую очередь резко ухудшает коммутацию и может вызвать круговой огонь по коллектору.

При разносном боксовании частота вращения якоря ТЭД резко увеличивается, увеличиваются центробежные силы, действующие на якорную обмотку, уложенную в пазах якоря, и может произойти размотка бандажа якоря, выдавливание клиньев, удерживающих обмотку, и петель самой обмотки из пазов. Тяговый двигатель повреждается в такой степени, что может требовать капитального ремонта.

Для путевого хозяйства[править | править вики-текст]

Износ рельса в результате боксования, видны характерные боковые «подтёки»

При боксовании на головке рельса образуются пропилы и волнообразный износ рельс. Известны случаи, когда в результате неграмотных действий машиниста образовывались пропилы, полностью «съедавшие» головку рельса. От сильного трения металл разогревается, в результате чего течёт в стороны под нагрузкой (как при ковке). Для ликвидации этих дефектов необходимо производить шлифовку, а в особо тяжёлых случаях — замену рельсов.

Наиболее часто повреждаются пропилами горловины парков отправления сортировочных станций или станций смены локомотива, где очень часто локомотивы берут с места составы большого веса и длины.

Причины боксования и условия возникновения[править | править вики-текст]

Боксование возникает на локомотиве или моторном вагоне МВПС вследствие превышения реализуемой колёсной парой силой тяги силы сцепления колеса с рельсом. Возникновению и развитию явления боксования способствуют:

  • увлажнение поверхности рельса во время слабого дождя (сильный дождь, напротив, способствует очистке головки рельса и повышает сцепление);
  • загрязнение поверхности рельса или поверхности катания бандажа колёсной пары маслянистыми жидкостями (масла, смазки, жир);
  • разгрузка оси ТПС ввиду неправильной развески ТПС;
  • разгрузка первой оси в каждой тележке ТПС ввиду момента, возникающего при реализации тягового усилия;
  • наличие на колёсной паре большого проката, что уменьшает пятно контакта колеса и рельса;
  • нахождение тягового подвижного состава в кривой малого радиуса (при этом неизбежно возникает проскальзывание, так как колесо, идущее по внешней нитке рельсового пути, проходит путь больший, чем колесо, идущее по внутренней нитке).

Методы предотвращения и прекращения боксования[править | править вики-текст]

Для предотвращения используются системы, догружающие первую по ходу движения колёсную пару в каждой тележке, системы, анализирующие разницу тока по двигателям одной тележки. Также применяется балластировка локомотива для повышения сцепного веса. Для прекращения возникшего боксования используются следующие методы:

  • подача в зону контакта колеса и рельса песка или другого абразивного материала;
  • уменьшение силы тяги, реализуемой тяговым двигателем[3][4].;
  • уменьшение окружной скорости вращения колёсной пары путём применения прямодействующего тормоза локомотива.

Последний из методов запрещён Правилами технической эксплуатации, так как при его применении перегревается бандаж колёсной пары, что может привести к его провороту.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. В. А. Анисимов, В. В. Анисимов. Тяговые расчёты. 3.2.5.4. Коэффициент сцепления. Интернет-версия готовящейся к публикации книги (20.05.2013.).
  2. 1 2 У. Дж.Харрис, С. М.Захаров, Дж. Ландгрен, Х. Турне, В. Эберсен. М. 2, 3, 5.1 // Обобщение передового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса = GUIDELINES TO BEST PRACTICES FOR HEAVY HAUL RAILWAY OPERATIONS: WHEEL AND RAIL INTERFACE ISSUES / С.М.Захаров и В.М.Богданов. — Издание первое. — Москва: Интекст, 2002. — 408 с. — ISBN 5 89277 037 0.
  3. В цепях ТЭД имеется реле боксования (РБ), которое срабатывает, если угловая скорость одного из ТЭД сильно отличается от остальных. См. например, электрическую схему моторного вагона электропоезда ЭР2.
  4. Сидоров Н.И., Сидорова Н.Н. Как устроен и работает электровоз — М.: Транспорт, 1988. — ISBN 5-277-00191-3. — Тираж 70000 экз. — С. 137.

Литература[править | править вики-текст]