<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of scientific research results</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of scientific research results</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Бюллетень результатов научных исследований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2223-9987</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">72503</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2223-9987-2023-4-137-145</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Determination of Optimal Cutting Modes when Turning Railway Wheels</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Определение оптимальных режимов резания при обточке железнодорожных колес</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Кононов</surname>
       <given-names>Дмитрий Павлович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kononov</surname>
       <given-names>Dmitriy Pavlovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>d_kononov@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Гомонец</surname>
       <given-names>Юлия Витальевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gomonec</surname>
       <given-names>Yuliya Vital'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>homonets@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I Petersburg State Transport University</institution>
     <city>St. Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2023-12-19T00:55:02+03:00">
    <day>19</day>
    <month>12</month>
    <year>2023</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2023-12-19T00:55:02+03:00">
    <day>19</day>
    <month>12</month>
    <year>2023</year>
   </pub-date>
   <volume>2023</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>137</fpage>
   <lpage>145</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2023-12-18T00:00:00+03:00">
     <day>18</day>
     <month>12</month>
     <year>2023</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/72503/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/72503/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Повышение стойкости режущего инструмента при восстановлении профиля поверхности катания железнодорожных колес за счет управления вибрациями системы «станок — инструмент — деталь». Методы: Исследовались вибрации, возникающие в процессе обточки поверхности катания вагонных колес при различных режимах резания. Для этого строилась матрица планирования эксперимента методом Бокса — Уилсона, в соответствии с которым изменяются все факторы по очереди (глубина резания, скорость резания, подача). По результатам каждой серии эксперимента выбирается математическая модель и оцениваются численные значения коэффициентов этого уравнения. В соответствии с принятыми в теории резания степенными зависимостями для проведенных экспериментов постулировалась математическая модель в виде логарифмического полинома ряда первой степени. Проводилась математическая обработка результатов измерений с помощью фрактальной размерности. Фрактальная размерность определялась методом нормированного размаха. Результаты: Установлено соответствие между стойкостью режущего инструмента и интенсивностью его колебаний при обточке железнодорожных колес. Получена математическая зависимость фрактальной размерности от режимов резания, позволяющая регулировать скорость резания или подачу в процессе восстановления поверхности катания колеса при наличии дефектов. Оптимальные режимы резания, позволяющие достичь заданного качества поверхности катания колеса за минимальное время, дают наибольшее значение фрактальной размерности. Наличие таких дефектов поверхности катания колеса, как ползуны, навары, выщербины, приводит к уменьшению фрактальной размерности. Практическая значимость: Определение фрактальной размерности в процессе обточки колесных пар дает возможность автоматически регулировать режимы резания для обеспечения заданного качества поверхности катания колеса и требуемой стойкости режущего инструмента.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: Increasing the durability of the cutting tool when reprofiling the tread of the railway wheels by controlling the vibrations of the “machine-tool-workpiece” system. Methods: Vibrations arising in the process of turning the tread of car wheels under various cutting modes have been investigated. To do this, a matrix of experiment planning has been built using the Box-Wilson method, according to which all factors change in turn (cutting depth, cutting speed, feed). Based on the results of each series of the experiment, a mathematical model is selected and the numerical values of the coefficients of this equation are estimated. In accordance with the power dependences accepted in the theory of cutting, a mathematical model in the form of a logarithmic polynomial of a series of the first degree has been postulated for the experiments carried out. Mathematical processing of measurement results has been carried out using fractal dimension. The fractal dimension has been determined by the standardized range method. Results: A correspondence has been established between the durability of the cutting tool and the intensity of its vibrations when turning railway wheels. The mathematical dependence of the fractal dimension on the cutting modes is obtained, which allows to adjust the cutting speed or feed during the reprofiling the tread of the wheel when there are defects. Optimal cutting modes, which allow to achieve a given quality of the rolling surface of the wheel in the shortest time, give the highest value of the fractal dimension. The presence of such defects of the wheel tread, such as slid flat, buildups, shellings, leads to a decrease in the fractal dimension. Practical significance: The determination of the fractal dimension in the process of turning wheel pairs makes it possible to automatically adjust the cutting modes to ensure a given quality of the wheel tread and the required durability of the cutting tool.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Поверхность катания</kwd>
    <kwd>стойкость</kwd>
    <kwd>дефекты</kwd>
    <kwd>режимы резания</kwd>
    <kwd>колесо</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Tread</kwd>
    <kwd>durability</kwd>
    <kwd>defects</kwd>
    <kwd>cutting modes</kwd>
    <kwd>wheel</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Горячева И. Г. О пределах системы «колесо - рельс» в условиях тяжеловесного движения (трибологический аспект) / И. Г. Горячева, С. М. Захаров // Вакуумно-левитационные транспортные системы: научная основа, технологии и перспективы для железнодорожного транспорта. Коллективная монография членов и научных партнеров Объединенного ученого совета ОАО «РЖД». - М.: ООО «РАС», 2017. - С. 27-42.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Goryacheva I. G. O predelah sistemy «koleso - rel's» v usloviyah tyazhelovesnogo dvizheniya (tribologicheskiy aspekt) / I. G. Goryacheva, S. M. Zaharov // Vakuumno-levitacionnye transportnye sistemy: nauchnaya osnova, tehnologii i perspektivy dlya zheleznodorozhnogo transporta. Kollektivnaya monografiya chlenov i nauchnyh partnerov Ob'edinennogo uchenogo soveta OAO «RZhD». - M.: OOO «RAS», 2017. - S. 27-42.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Захаров С. М. Особенности механизмов и причин возникновения контактно-усталостных повреждений колес железнодорожного подвижного состава / С. М. Захаров // Трение и смазка в машинах и механизмах. - М.: Инновационное машиностроение, 2007. - № 3. - С. 40-45.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zaharov S. M. Osobennosti mehanizmov i prichin vozniknoveniya kontaktno-ustalostnyh povrezhdeniy koles zheleznodorozhnogo podvizhnogo sostava / S. M. Zaharov // Trenie i smazka v mashinah i mehanizmah. - M.: Innovacionnoe mashinostroenie, 2007. - № 3. - S. 40-45.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Воробьев А. А. Разработка мероприятий по повышению ресурса железнодорожных колес с выщербинами / А. А. Воробьев, О. А. Конограй, Э. Ю. Чистяков // Мехатроника, автоматизация и управление на транспорте: материалы V Всероссийской научно-практической конференции. - Самара: СамГУПС, 2023. - С. 168-171.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vorob'ev A. A. Razrabotka meropriyatiy po povysheniyu resursa zheleznodorozhnyh koles s vyscherbinami / A. A. Vorob'ev, O. A. Konogray, E. Yu. Chistyakov // Mehatronika, avtomatizaciya i upravlenie na transporte: materialy V Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. - Samara: SamGUPS, 2023. - S. 168-171.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Валинский О. С. Повышение работоспособности колесных пар подвижного состава / О. С. Валинский, А. А. Воробьев, С. И. Губенко и др. - Казань: Бук, 2022. - 324 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Valinskiy O. S. Povyshenie rabotosposobnosti kolesnyh par podvizhnogo sostava / O. S. Valinskiy, A. A. Vorob'ev, S. I. Gubenko i dr. - Kazan': Buk, 2022. - 324 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Воробьев А. А. Ресурс и ремонтопригодность колесных пар подвижного состава железных дорог / А. А. Воробьев, С. И. Губенко, И. А. Иванов и др. - М.: ИНФРА-М, 2011. - 264 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vorob'ev A. A. Resurs i remontoprigodnost' kolesnyh par podvizhnogo sostava zheleznyh dorog / A. A. Vorob'ev, S. I. Gubenko, I. A. Ivanov i dr. - M.: INFRA-M, 2011. - 264 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Диллон Дж. Сингх. Вопросы исследования динамического качества режущего инструмента: автореф. дисс. ... канд. техн. наук / Дж. Сингх. Диллон. - М., 1973. - 27 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dillon Dzh. Singh. Voprosy issledovaniya dinamicheskogo kachestva rezhuschego instrumenta: avtoref. diss. ... kand. tehn. nauk / Dzh. Singh. Dillon. - M., 1973. - 27 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Определение динамического качества расточных и проходных резцов и методы усовершенствования их конструкции / Отчет по НИР № 271, УДН, 1974. - 150 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Opredelenie dinamicheskogo kachestva rastochnyh i prohodnyh rezcov i metody usovershenstvovaniya ih konstrukcii / Otchet po NIR № 271, UDN, 1974. - 150 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Системный анализ основных параметров процесса резания и разработка системы показателей, характеризующих статическое и динамическое качество системы СПИД при назначении режимов резания / Отчет, № регистр. 78009181. - М.: УДН, 1979. - 115 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sistemnyy analiz osnovnyh parametrov processa rezaniya i razrabotka sistemy pokazateley, harakterizuyuschih staticheskoe i dinamicheskoe kachestvo sistemy SPID pri naznachenii rezhimov rezaniya / Otchet, № registr. 78009181. - M.: UDN, 1979. - 115 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шустиков А. Д. Анализ качества сборных проходных резцов / А. Д. Шустиков. - М.: НИИМаш, 1981. - 62 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shustikov A. D. Analiz kachestva sbornyh prohodnyh rezcov / A. D. Shustikov. - M.: NIIMash, 1981. - 62 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Жарков И. Г. Вибрации при обработке лезвийным инструментом / И. Г. Жарков. - Л.: Машиностроение, 1986. - 174 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Zharkov I. G. Vibracii pri obrabotke lezviynym instrumentom / I. G. Zharkov. - L.: Mashinostroenie, 1986. - 174 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Международный междисциплинарный симпозиум ФиПС-01: Фракталы и прикладная синергетика // II Труды докладов конференции. - М.: Московский государственный областной университет, 2005. - 345 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mezhdunarodnyy mezhdisciplinarnyy simpozium FiPS-01: Fraktaly i prikladnaya sinergetika // II Trudy dokladov konferencii. - M.: Moskovskiy gosudarstvennyy oblastnoy universitet, 2005. - 345 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Giona M. Multifractal analysis of chaotic power spectra / M. Giona, P. Piccirilli, V. Cimagalli // J. Phys. A. - 1991. - Vol. 24. - Iss. 1. - Pp. 367-373.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Giona M. Multifractal analysis of chaotic power spectra / M. Giona, P. Piccirilli, V. Cimagalli // J. Phys. A. - 1991. - Vol. 24. - Iss. 1. - Pp. 367-373.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
