Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 92729 10.20295/1815-588X-2024-04-825-834 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Review and classification of methods for combating internal ice formation in hydraulic vibration dampers of rolling stock Обзор и классификация методов борьбы с подкожуховым льдообразованием в гидравлических гасителях колебаний подвижного состава Трескин Сергей Викторович Treskin Sergey Viktorovich sergei.tresckin@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-6637-3104 Дульский Евгений Юрьевич Dulskiy Evgeny Yuryevich e.dulskiy@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Кручек Виктор Александрович Kruchek Viktor Aleksandrovich victor.kruchek@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0001-6836-5928 Иванов Павел Юрьевич Ivanov Pavel Yuryevich Ivanov@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Иркутский государственный университет путей сообщения Иркутск Россия Irkutsk State Transport University Irkutsk Russian Federation Иркутский государственный университет путей сообщения Иркутск Россия Irkutsk State Transport University Irkutsk Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation Иркутский государственный университет путей сообщения Иркутск Россия Irkutsk State Transport University Irkutsk Russian Federation 27 12 2024 27 12 2024 21 4 825 834 25 12 2024 https://brni.editorum.ru/en/nauka/article/92729/view

Цель: рассмотрение вопроса причин возникновения подкожухового льдообразования в гидравлических гасителях колебаний и его влияния на работоспособность подвижного состава железнодорожного транспорта. Проведен обзор механизма подкожухового льдообразования в гидрогасителях, указаны методы обнаружения этого явления, а также вызываемые им негативные факторы, рассмотрены методы борьбы. Методы: анализ механизма подкожухового льдообразования, анализ методов устранения или минимизации влияния подкожухового льдообразования на надежность работы гидравлических гасителей колебаний. Результаты: основной причиной образования подкожухового льдообразования является набегающий при движении подвижного состава поток воздуха со снегом, который вызывает накопление ледяной массы в подкожуховой области гидрогасителя. Подкожуховое льдообразование способно привести к механическим повреждениям тележек подвижного состава по причине снижения демпфирующей способности гидрогасителей или блокировки рессорного подвешивания. Также возможны повреждения резиновых уплотнений и манжет гидрогасителей. Рассмотрены способы обнаружения указанного явления. Предложен усовершенствованный щуп для обнаружения подкожухового льдообразования. Проанализированы технические предложения, направленные на устранение описываемого явления. Приведены примеры конструкций гидравлических гасителей колебаний, использующие описанные технические предложения. Приведена классификация способов борьбы с подкожуховым льдообразованием в гидравлических гасителях колебаний. Практическая значимость: показана необходимость совершенствования гидравлических гасителей колебаний с целью минимизации или устранения влияния подкожухового льдообразования. Показана методика его диагностирования. Продемонстрирована усовершенствованная конструкция щупа для выявления указанного явления. Продемонстрированы различные методы и способы минимизации влияния или устранения подкожухового льдообразования. Приведена классификация методов борьбы с ним.

Purpose: consideration of the causes of internal ice formation in hydraulic vibration dampers and its effect on the performance of railway rolling stock. The article provides an overview of the mechanism of internal ice formation in hydraulic dampers, indicates methods for detecting this phenomenon, as well as negative factors caused by it, and considers methods of control. Methods: analysis of the mechanism of internal ice formation, analysis of methods for eliminating or minimizing the influence of internal ice formation on the reliability of hydraulic vibration dampers. Results: the main reason for the formation of internal ice formation is the incoming air flow with snow during the movement of rolling stock, which causes the accumulation of ice mass in the inner region of the hydraulic damper. Internal ice formation can lead to mechanical damage to the trolleys of rolling stock due to a decrease in the damping ability of hydraulic dampers or blocking of spring suspension. Damage to the rubber seals and cuffs of the dampers is also possible. The methods of detecting this phenomenon are considered. An improved probe for detecting internal ice formation is proposed. The technical proposals aimed at eliminating the described phenomenon are analyzed. Examples of designs of hydraulic vibration dampers using the described technical proposals are given. The classification of ways to combat internal ice formation is given. Practical significance: the necessity of improving hydraulic vibration dampers in order to minimize or eliminate the influence of internal ice formation is shown. The method of diagnosing internal ice formation is shown. An improved probe design has been demonstrated to detect this phenomenon. Various methods and methods have been demonstrated to minimize the impact or eliminate internal ice formation. The classification of methods for combating internal ice formation is given.

 рессорное подвешивание подвижной состав гидравлический гаситель гидро-демпфер гидрогаситель подкожуховое льдообразование защитный кожух spring suspension rolling stock hydraulic damper hydro damper hydraulic damper internal ice formation protective casing

Челноков И. И. Гидравлические гасители колебаний пассажирских вагонов. М.: Транспорт, 1975. 72 с. Chelnokov I. I. Gidravlicheskie gasiteli kolebaniy passazhirskih vagonov. M.: Transport, 1975. 72 s. Механическая часть тягового подвижного состава / И. В. Бирюков [и др.]; под ред. И. В. Бирюкова. М.: Транспорт, 1992. 439 с. Mehanicheskaya chast' tyagovogo podvizhnogo sostava / I. V. Biryukov [i dr.]; pod red. I. V. Biryukova. M.: Transport, 1992. 439 s. Проблема надежности кожухов зубчатой передачи электровозов серии «Ермак» / Е. Ю. Дульский [и др.] // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2018. № 4(60). С. 87–92. DOI: 10.26731/1813-9108.2018.4(60).87-92 Problema nadezhnosti kozhuhov zubchatoy peredachi elektrovozov serii «Ermak» / E. Yu. Dul'skiy [i dr.] // Sovremennye tehnologii. Sistemnyy analiz. Modelirovanie. 2018. № 4(60). S. 87–92. DOI: 10.26731/1813-9108.2018.4(60).87-92 Оценка напряженно-деформированного состояния кожухов зубчатой передачи электровоза серии «Ермак» / И. О. Лобыцин [и др.] // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2019. № 3(63). С. 119–126. DOI: 10.26731/1813- 9108.2019.3(63).119-126 Ocenka napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya kozhuhov zubchatoy peredachi elektrovoza serii «Ermak» / I. O. Lobycin [i dr.] // Sovremennye tehnologii. Sistemnyy analiz. Modelirovanie. 2019. № 3(63). S. 119–126. DOI: 10.26731/1813- 9108.2019.3(63).119-126 Казорин П. С. Влияние отрицательных температур на работоспособность гидравлических амортизаторов перспективных гусеничных машин, предназначенных для использования в особо тяжелых природно-климатических условиях, в том числе Севера, Сибири и Дальнего Востока // Вопросы оборонной техники. Серия 16: Технические средства противодействия терроризму. 2022. № 5–6 (167–168). С. 141–148. Kazorin P. S. Vliyanie otricatel'nyh temperatur na rabotosposobnost' gidravlicheskih amortizatorov perspektivnyh gusenichnyh mashin, prednaznachennyh dlya ispol'zovaniya v osobo tyazhelyh prirodno-klimaticheskih usloviyah, v tom chisle Severa, Sibiri i Dal'nego Vostoka // Voprosy oboronnoy tehniki. Seriya 16: Tehnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu. 2022. № 5–6 (167–168). S. 141–148. Домнышев Д. А. Обеспечение эксплуатационных характеристик гидравлических амортизаторов автомобилей, используемых в сельском хозяйстве при низких температурах: дисс. … канд. техн. наук. Новосибирск, 2021. 119 с. ний тормозной сети подвижного состава в условиях низких температур / Н. И. Мануилов [и др.] // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 3(55). С. 112–119. Domnyshev D. A. Obespechenie ekspluatacionnyh harakteristik gidravlicheskih amortizatorov avtomobiley, ispol'zuemyh v sel'skom hozyaystve pri nizkih temperaturah: diss. … kand. tehn. nauk. Novosibirsk, 2021. 119 s. niy tormoznoy seti podvizhnogo sostava v usloviyah nizkih temperatur / N. I. Manuilov [i dr.] // Sovremennye tehnologii. Sistemnyy analiz. Modelirovanie. 2017. № 3(55). S. 112–119. Левит Г. М., Мамонтов С. В. Предотвращение льдообразования в гидрогасителях // Транспорт-2011: труды Всероссийской научно-практической конференции: в 3 ч. / под ред. А.Н. Гуда. Ростов н/Д.: Ростовский государственный университет путей сообщения, 2011. Ч. 2. С. 313. Levit G. M., Mamontov S. V. Predotvraschenie l'doobrazovaniya v gidrogasitelyah // Transport-2011: trudy Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii: v 3 ch. / pod red. A.N. Guda. Rostov n/D.: Rostovskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya, 2011. Ch. 2. S. 313. Стрельцов А. Ученые разработали методы борьбы с оледенением // Гудок. URL: https://gudok. ru/content/zd/884155/ (дата обращения: 18.09.2024). Strel'cov A. Uchenye razrabotali metody bor'by s oledeneniem // Gudok. URL: https://gudok. ru/content/zd/884155/ (data obrascheniya: 18.09.2024). Соколов М. М., Варава В. И., Левит Г. М. Гасители колебаний подвижного состава: справочник. М.: Транспорт, 1985. 216 c. Sokolov M. M., Varava V. I., Levit G. M. Gasiteli kolebaniy podvizhnogo sostava: spravochnik. M.: Transport, 1985. 216 c. Щуп для определения подкожухового льдообразования в гидравлических гасителях колебаний: патент на полезную модель № 228190 U1 Российская Федерация, МПК G01B 3/00. № 2024106657 / С. В. Трескин; заявл. 11.03.2024: опубл. 19.08.2024; заявитель ФГБОУ ВО «Иркутский государственный университет путей сообщения». Schup dlya opredeleniya podkozhuhovogo l'doobrazovaniya v gidravlicheskih gasitelyah kolebaniy: patent na poleznuyu model' № 228190 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK G01B 3/00. № 2024106657 / S. V. Treskin; zayavl. 11.03.2024: opubl. 19.08.2024; zayavitel' FGBOU VO «Irkutskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya». Гидравлический гаситель колебаний: патент на полезную модель № 89646 U1 Российская Федерация, МПК F16F 5/00. № 2009123603/22 / В. А. Николаев [и др.]; заявл. 19.06.2009; опубл. 10.12.2009; заявитель Балтийская производственная компания «Оквэй». Gidravlicheskiy gasitel' kolebaniy: patent na poleznuyu model' № 89646 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK F16F 5/00. № 2009123603/22 / V. A. Nikolaev [i dr.]; zayavl. 19.06.2009; opubl. 10.12.2009; zayavitel' Baltiyskaya proizvodstvennaya kompaniya «Okvey». Гидравлический демпфер первой ступени рессорного подвешивания транспортного средства: патент на полезную модель № 131106 U1 Российская Федерация, МПК F16F 9/16, F16F 9/512. № 2013108272/11 / Ю. П. Бороненко, Г. М. Левит, С. В. Мамонтов; заявл. 25.02.2013; опубл 10.08.2013; заявитель ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения». Gidravlicheskiy dempfer pervoy stupeni ressornogo podveshivaniya transportnogo sredstva: patent na poleznuyu model' № 131106 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK F16F 9/16, F16F 9/512. № 2013108272/11 / Yu. P. Boronenko, G. M. Levit, S. V. Mamontov; zayavl. 25.02.2013; opubl 10.08.2013; zayavitel' FGBOU VPO «Peterburgskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya». Гидравлический демпфер: патент на полезную модель № 161086 U1 Российская Федерация, МПК F16F 9/42, F16F 9/32, F16F 9/16. № 2015127378/05 / В. А. Батенков [и др.]; заявл. 07.07.2015; опубл. 10.04.2016; заявитель ОАО «Транспневматика». Gidravlicheskiy dempfer: patent na poleznuyu model' № 161086 U1 Rossiyskaya Federaciya, MPK F16F 9/42, F16F 9/32, F16F 9/16. № 2015127378/05 / V. A. Batenkov [i dr.]; zayavl. 07.07.2015; opubl. 10.04.2016; zayavitel' OAO «Transpnevmatika». Гаситель колебаний: патент № 2213892 C2 Российская Федерация, МПК F16F 9/38. № 2001124577/28 / Э. П. Дергачев, В. И. Завгородний; заявл. 05.09.2001; опубл. 10.10.2003. Gasitel' kolebaniy: patent № 2213892 C2 Rossiyskaya Federaciya, MPK F16F 9/38. № 2001124577/28 / E. P. Dergachev, V. I. Zavgorodniy; zayavl. 05.09.2001; opubl. 10.10.2003. Гидравлический гаситель колебаний: авторское свидетельство № 1216475 A1 СССР, МПК F16F 5/00, F16F 9/38. № 3788790 / В. И. Завгородний, Ю. О. Фаерштейн; заявл. 12.09.1984; опубл. 07.03.1986; заявитель Проектно-конструкторское бюро вагонного хозяйства. Gidravlicheskiy gasitel' kolebaniy: avtorskoe svidetel'stvo № 1216475 A1 SSSR, MPK F16F 5/00, F16F 9/38. № 3788790 / V. I. Zavgorodniy, Yu. O. Faershteyn; zayavl. 12.09.1984; opubl. 07.03.1986; zayavitel' Proektno-konstruktorskoe byuro vagonnogo hozyaystva. Гидравлический гаситель колебаний: авторское свидетельство № 750171 A1 СССР, МПК F16F 5/00, F16F 9/18. № 2533048 / И. И. Челноков [и др.]; заявл. 17.10.1977; опубл. 23.07.1980; заявитель Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им. Академика В. Н. Образцова, Калининский ордена Ленина вагоностроительный завод. Gidravlicheskiy gasitel' kolebaniy: avtorskoe svidetel'stvo № 750171 A1 SSSR, MPK F16F 5/00, F16F 9/18. № 2533048 / I. I. Chelnokov [i dr.]; zayavl. 17.10.1977; opubl. 23.07.1980; zayavitel' Leningradskiy institut inzhenerov zheleznodorozhnogo transporta im. Akademika V. N. Obrazcova, Kalininskiy ordena Lenina vagonostroitel'nyy zavod.