Wpływ kształtu powierzchni roboczej rolek prostujących prostownic pionowej i poziomej na stan naprężeń własnych w szynie kolejowej - etap drugi badań

• Autorzy: Żak Sylwester , Woźniak Dariusz , Pidvysots’kyy Valeriy , Urbanik Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.32730/imz.2657-747.20.1.4

Warianty tytułu

EN

The influence of the shape of working surface of straightening rollers of vertical and horizontal straightening machines on the state of residual stresses in railway rail - second stage of researches

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki drugiego etapu prac nad wpływem kształtu rolek prostownic na stan naprężeń własnych w szynach prowadzonych w ramach projektu dofinansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Badania obejmowały symulacje numeryczne procesu prostowania szyn z zastosowaniem nowego kalibrowania rolek prostownicy pionowej oraz poziomej, wyznaczenie map rozkładu naprężeń w szynie po prostowaniu w kolejnych rolkach obu prostownic, a także pomiary naprężeń własnych w szynach po operacji prostowania w warunkach przemysłowych. Badania wykonano na szynach typu 60E1 w gatunku R260. Uzyskano zmniejszenie naprężeń własnych rozciągających w środku osi symetrii stopki szyny, aż do średnich wartości 32 MPa tj. o ponad czterokrotnie mniej w stosunku do poziomu osiąganego przy użyciu tradycyjnej technologii.

EN

The paper presents the results of the second stage of work on the influence of the shape of straightening rollers on the state of residual stresses in rails, conducted as part of a project co-financed by the National Centre for Research and Development. The tests included numerical simulations of the rail straightening process using a new roll pass design of vertical and horizontal straightener rollers, determination of stress distribution maps in the rail after straightening in successive rollers of both straightening machines, as well as measurement of residual stresses in the rails after straightening operation in industrial conditions. The tests were carried out on R260 grade 60E1 rails. The reduction of tensile residual stresses in the centre of symmetry axis of the rail foot was obtained up to an average level of 32 MPa, i.e. by more than four times less in relation to the level achieved using traditional technology.

Słowa kluczowe

PL

szyna kolejowa; naprężenia własne; proces prostowania; rolki prostujące

EN

railway rail; residual stresses; straightening process; straightening rollers

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukaszewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Journal of Metallic Materials
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 72, no. 1
• Strony: 48--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żak Sylwester

• ArcelorMittal Poland S.A.

autor

Woźniak Dariusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - IMŻ

autor

Pidvysots’kyy Valeriy

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - IMŻ

autor

Urbanik Tomasz

• ArcelorMittal Poland S.A.

Bibliografia

• [1] J. Kasprowicz, S. Żak, J. Sarna. Szyny kolejowe produkcji Huty Katowice S.A. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 2000, 67, (2), s. 71-77.
• [2] S. Żak, J. Sarna, J. Merta. Ocena jakości szyn produkcji Huty Katowice”. W: XII Konferencja Naukowo-Techniczna Drogi Kolejowe. 2003, s. 409-426.
• [3] S. Żak, J. Bartyzel, J. Kasprowicz. Szyny kolejowe do torów o dużych obciążeniach produkowane w Hucie Katowice S.A. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 2001, 68 (11), s. 404-408.
• [4] J. Kasprowicz, S. Żak, R. Oleksiak. Możliwości zwiększenia trwałości eksploatacyjnej szyn na tle stawianych im wymagań i stosowanej technologii produkcji. W: XI Konferencja Naukowo-Techniczna Drogi Kolejowe. Red. M. Krużyński, 2001.
• [5] T. Zygmunt, J. Kasprowicz, S. Żak. Stal szynowa w gatunku B1000 produkowana przez ArcelorMittal Poland S.A. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 2013, 80 (10), s. 686-691.
• [6] D. Woźniak, J. Kasprowicz, S. Żak. Badanie naprężeń własnych w szynach kolejowych”. Hutnik – Wiadomości Hutnicze, 2017, 84, (10), s. 436-438.
• [7] S. Żak, T. Zygmunt, J. Kasprowicz, K. Kozera. Nowy gatunek stali na szyny tramwajowe. Technika Transportu Szynowego, 2018, 25 (3), s. 41-44.
• [8] S. Żak, T. Zygmunt, J. Kasprowicz, K. Kozera. Szyny tramwajowe gatunku B1000 o podwyższonych właściwościach eksploatacyjnych. Biuletyn Komunikacji Miejskiej, 2018 (148).
• [9] Norma Europejska EN 13674-1:2011+A1:2017 Kolejnictwo - Tor - Szyna. Część 1: Szyny kolejowe Vignole’a o masie 46 kg/m i więcej. 2017.
• [10] S. Żak, D. Woźniak, V. Pidvysots’kyy, M. Radosz. Wpływ kształtu powierzchni roboczej rolek prostujących prostownicy pionowej na poziom naprężeń własnych w szynie kolejowej. Hutnik - Wiadomości Hutnicze, 2019, 86 (10), s. 319-323.
• [11] D. Woźniak, J. Gawor, R. Palus. Optymalizacja nastaw prostownicy pionowej w Walcowni Dużej. Sprawozdanie IMŻ nr B0-1311, 2012. [nieopublikowane].
• [12] E. Jericho, M. Weiße. Beitrag der Eigenspannungen zum Gebrauchsverhalten von Schienen. W: Internationales Symposium „Schienenfehler”. Brandenburg an der Havel, 16-17 listopada 2000, s. 10-1÷10-9.
• [13] W. Guericke, W. Heller, J. Kasprowicz, M. Weiße. Verbesserte Bruchsicherheit von Schienen durch optimiertes Rollenrichten. ETR Eisenbahntechnische Rundschau, 2001, 50 (9), s. 541-551.
• [14] D. Woźniak, V. Pidvysots’kyy, M. Adamczyk, B. Walnik. Badania wpływu zmian kształtu powierzchni roboczej rolek prostownic pionowej i poziomej na stan naprężeń własnych w stopie szyny. Część I. Sprawozdanie IMŻ nr B0-1563-01 cz. I. [nieopublikowane].
• [15] D. Woźniak, V. Pidvysots’kyy, M. Adamczyk, B. Walnik. Badania wpływu zmian kształtu powierzchni roboczej rolek prostownic pionowej i poziomej na stan naprężeń własnych w stopie szyny. Część II. Sprawozdanie IMŻ nr B0-1563-02 cz. II [nieopublikowane].
• [16] Warunki Techniczne Kolei Niemieckich DBS 918 254-1.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).