Статья

Наименование	Математическая модель основных параметров обода с гребнем колесной заготовки, штампуемой на формовочном прессе
Авторы	Яковченко А. В., д. т. н., проф. Токарь А. А., асп.
Раздел	Металлургия
Год	2025	Выпуск	83	Страницы	57 - 66
УДК	621.771.294			EDN	KEUNHD
Аннотация	Разработана математическая модель основных параметров обода с гребнем колесной заготовки, штампуемой на формовочном прессе. Модель предназначена для проектирования колесной заготовки, при прокатке которой исключается или ограничивается перетекание металла из обода в диск чернового колеса. На основе модели выполнены предварительные и уточненные расчеты основных параметров обода, а также проектирование колесной заготовки, обеспечивающей ограниченное перетекание металла из обода в диск при прокатке черновых тепловозных колес диаметром 1085 мм.
Реферат	Цель. Разработка математической модели основных параметров обода с гребнем колесной заготовки, штампуемой на формовочном прессе, а также выполнение предварительного и уточненного расчета параметров обода колесной заготовки, необходимой для прокатки черновых тепловозных колес диаметром 1085 мм. Методика. Методика разработки математической модели основных параметров обода с гребнем колесной заготовки, штампуемой на формовочном прессе, основывается на балансе масс гребневых частей ободов заготовки и колеса, а также кольцевых частей ободов заготовки и колеса. Методика расчета калибровки для формовочного пресса (контура сечения колесной заготовки) предусматривает предварительный и уточненный этапы определения параметров. Расчеты выполняются после разработки калибровки для колесопрокатного стана, которая представляет собой контур радиального сечения чернового колеса. На предварительном этапе расчетов на базе разработанной математической модели определяются наружный и внутренние диаметры обода, а также его толщина. Затем с учетом полученных значений решается задача уточненного расчета калибровки для формовочного пресса на базе специализорованной компьютерной программы. Результаты. Разработана математическая модель основных параметров обода с гребнем колесной заготовки, штампуемой на формовочном прессе. Модель предназначена для проектирования колесной заготовки, при прокатке которой исключается или ограничивается перетекание металла из обода в диск чернового колеса. Выполнены предварительные и уточненные расчеты основных параметров обода, а также проектирование колесной заготовки, обеспечивающей ограниченное перетекание металла из обода в диск при прокатке черновых тепловозных колес диаметром 1085 мм. Научная новизна. Научной новизной обладает предложенная математическая модель основных параметров обода с гребнем колесной заготовки, штампуемой на формовочном прессе, которая позволяет исключить или обеспечить ограниченное перетекание металла из обода в диск при прокатке черновых колес. Практическая значимость. Практическую значимость представляют разработанные калибровки, обеспечивающие при прокатке на современных прессопрокатных линиях черновых тепловозных колес диаметром 1085 мм ограниченное перетекание металла из обода в диск.
Ключевые слова	черновое железнодорожное колесо, колесная заготовка, формовочный пресс, колесопрокатный стан, калибровка, математическая модель основных параметров обода с гребнем, специализированная компьютерная программа.
Финансирование	работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема № 1023020900002-3-1.2.1;1.4.3).
Список источников	1. Копперс У., Куни М., Линденблатт М. Производство железнодорожных колес на высоком техническом уровне // Черные металлы. 2006. № 3. С. 75–79. EDN KUTJNN 2. Снитко С. А., Яковченко А. В., Ивлева Н. И. Автоматизированное проектирование колес, калибровок, инструмента деформации и процессов в колесопрокатном производстве: монография. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2023. 348 с. 3. Кушнарев А. В. Разработка научных основ и внедрение современной технологии производства железнодорожных колес с высокими эксплуатационными характеристиками: дис. … д-ра техн. наук. Екатеринбург: [б. и.], 2014. 403 с.: ил. EDN ZJEANM 4. Яковченко А. В., Снитко С. А., Токарь А. А. Обоснование параметров ресурсосберегающей технологии штамповки и прокатки железнодорожных колес на базе автоматизированного проектирования калибровок // Физика и техника высоких давлений Донецкого физико-технического института им. А. А. Галкина. 2024. Т. 34. № 3. С.111–124. EDN PNYJSA 5. Яковченко А. В., Снитко С. А., Токарь А. А. Совершенствование технологии штамповки и прокатки железнодорожных колес на современных прессопрокатных линиях // Ресурсосберегающие технологии производства и обработки давлением материалов в машиностроении: сборник научных трудов. Луганск: ЛГУ, 2025. Т. 46. № 1. С. 8–22. EDN YUTYEM
Полный текст