T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
63-son_2-to’plam_Iyun-2025
33
ISSN:3030-3613
ИЗНОСЫ ПЯТНИКОВОГО УЗЛА
Холбекова Хонзодабегим
студентка 4-го курса Андижанского
Государственного Технического Института
Научный руководитель:
Муйдинов А.Ш.
Доцент, Андижанский Государственный
Технический Институт
Пятниковый узел
— это ключевой конструктивный элемент,
обеспечивающий соединение кузова вагона с тележкой. Он выполняет функции
передачи вертикальных, горизонтальных и крутящих нагрузок, возникающих
при движении поезда. Этот узел играет важную роль в обеспечении
устойчивости, маневренности и безопасности подвижного состава.
Конструкция пятникового узла включает пятник (опорную поверхность) и
подпятник, которые взаимодействуют друг с другом через пары трения. Это
взаимодействие позволяет равномерно распределять нагрузки и компенсировать
динамические воздействия, возникающие при движении поезда, таких как
вибрации, удары и боковые силы.
Важным аспектом эксплуатации пятникового узла является износ его
компонентов, особенно в парах трения. Износ может быть вызван различными
факторами, включая интенсивность эксплуатации, качество материалов и
смазки, а также условия окружающей среды. Для минимизации износа
применяются специальные материалы, покрытия и методы обработки
поверхностей.
Основные причины износа пятникового узла
1. Вписывание тележек в кривые участки пути
При движении вагона в кривых возникает взаимодействие колесной пары
с боковой поверхностью головки рельса. Это вызывает повышенное трение и
тепловыделение, что ускоряет износ пятника и подпятника.
2. Перевалка кузова вагона
Неровности пути и эксплуатационные нагрузки вызывают колебания
кузова вагона относительно тележки. Эти колебания приводят к неравномерному
распределению нагрузок и увеличению износа контактных поверхностей.
3. Выдавливание смазки из-под пятника
Смазка снижает трение, но под нагрузкой она может выдавливаться. В
результате контакт поверхностей приобретает характер сухого трения, что
значительно ускоряет процесс износа.
4. Контактное трение и абразивный износ
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
63-son_2-to’plam_Iyun-2025
34
ISSN:3030-3613
В пятниковый узел попадают абразивные частицы (песок, пыль,
металлические элементы), которые действуют как шлифовальный материал. Это
приводит к истиранию контактных поверхностей пятника и подпятника.
5. Коррозия контактных поверхностей
Воздействие влаги и агрессивных сред вызывает коррозионные процессы.
Коррозия увеличивает шероховатость поверхностей, что повышает трение и
ускоряет износ.
Эти факторы в совокупности приводят к ускоренному разрушению
пятникового узла, снижению надежности подвижного состава и увеличению
затрат на его техническое обслуживание.
Существующая конструкция пятникового узла и его дефекты
Пятниковый узел состоит из следующих элементов:
Пятник – закреплен на кузове вагона и передает вертикальные и
горизонтальные нагрузки.
Подпятник – является частью надрессорного бруса тележки и
воспринимает усилия от пятника. Шкворень – центрирует пятника относительно
и обеспечивает передачу тяговых и тормозных нагрузок.
Рис. 1.
Опирание кузова грузового вагона через пятник:
1
– подпятник;
2
– пятник;
3
– надрессорный брус;
4
– кузов вагона;
5
–
скользун надрессорной балки;
6 –
скользун кузова вагона.
Пятники изготавливаются из низколегированных сталей (30ХГСА, 38ХС,
40Х и др.), а подпятник отливается как единое целое с надрессорным брусом.
Несмотря на простоту конструкции, узел подвержен значительному износу,
основные дефекты включают:
Трещины на подпятнике – возникают из-за усталостных процессов в
металле.
Неравномерный износ контактных поверхностей – ухудшает передачу
нагрузок и увеличивает силу трения. Износ отверстия под шкворень – приводит
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
63-son_2-to’plam_Iyun-2025
35
ISSN:3030-3613
к люфтам и ухудшению работы узла. Обрыв крепежных болтов – происходит из-
за чрезмерных нагрузок и дефектов крепления. Выдавливание смазки –
провоцирует сухое трение и ускоренный износ. Коррозия – снижает прочность
металла и ускоряет процесс разрушения.
Рис. 2.
Основные дефекты подпятника:
1 – трещины; 2 – износ упорной поверхности; 3 – износ опорной
поверхности;
4 – износ отверстия под шкворень.
Анализ альтернативных решений
Для снижения износа пятникового узла рассматриваются несколько
решений:
1.
Применение износостойких накладок– использование чашеобразных
накладок, напрессованных на пятник (Рис.3).
Рис.3
. Пятник конструкциия:
1 – пятник; 2 – износостойкая накладка
Плюсы: снижение трудоемкости ремонта.
Минусы: требует специального оборудования для замены накладки.
2
. Использование износостойких дисков– установка перфорированных
дисков между пятником и подпятником (Рис. 4).
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
63-son_2-to’plam_Iyun-2025
36
ISSN:3030-3613
Рис.4
. Пятниковый узел конструкции:
1 – подпятник; 2 – пятник; 3 – износостойкое кольцо; 4 – износостойкий
перфорированный диск; 5 – шкворень; 6 – кольцо из упругого материала; 7 –
болтовое соединение
Плюсы: снижает износ подпятника.
Минусы: пятник продолжает изнашиваться, высокая трудоемкость
ремонта.
Разработка
новых антифрикционных покрытий с повышенной
износостойкостью. Оптимизация материалов для пятников и подпятников.
Совершенствование методов смазки для предотвращения сухого трения и
коррозии. Таким образом, использование износостойких материалов и
улучшенных смазочных технологий представляет собой наиболее экономически
и технически оправданное решение для продления срока службы пятникового
узла.
Заключение
Проблема износа пятникового узла остается актуальной, однако многие
предложенные решения не получили широкого распространения из-за
сложности производства, высокой стоимости или трудоемкости ремонта.
Наиболее доступным и эффективным способом снижения износа
является использование износостойких материалов (чаши, диски) в стандартных
конструкциях пятникового узла. Данный подход позволяет продлить срок
службы узла, снизить коэффициент трения и улучшить эксплуатационные
характеристики вагона.
Список литературы
1.
А.с. 1595724 СССР. Пятниковый узел рельсового транспортного средства /
В.А. Юдин, М.М. Болотин, П.А. Устич и др. № 4615849 ; заявл. 05.12.1988 ;
опубл. 30.09.1990,
2.
Пат. 2228276 Рос. Федерация. Пятниковый узел рельсового транспортного
средства / В.А. Трунов. № 2001133492/11 ; заявл. 07.12.2001 ; опубл.
10.05.2004,
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
63-son_2-to’plam_Iyun-2025
37
ISSN:3030-3613
3.
Пат. 2279368 Рос. Федерация. Пятниковый узел опоры кузова на тележку
грузового вагона / А.И. Кокорев, В.В. Березин, А.А. Лунин. № 2004138580/11
; заявл. 29.12.2004 : опубл. 10.07.2006.
4.
Пат. 2574548 Рос. Федерация. Способ нанесения антифрикционных покрытий
на упорные поверхности пятнико-вого узла / В.И. Колесников, А.П. Сычев,
А.В. Лапицкий и др. № 2014146880/02 ; заявл. 21.11.2014 ; опубл. 10.02.2016.
