Problemy związane z wykrywaniem pęknięć zmęczeniowych osi kolejowych

• Autorzy: Ładecki B.

Warianty tytułu

EN

Problems related to detection of fatigue cracks of railway axles

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pomimo projektowania osi pojazdów szynowych w zakresie tzw. nieograniczonej wytrzymałości zmęczeniowej, wobec występowania szeregu złożonych zjawisk eksploatacyjnych, co roku rejestrowane są kolejne przypadki wykolejenia pojazdów szynowych spowodowane pęknięciami zmęczeniowymi osi. W pracy poddano analizie przyczyny kilku przypadków pęknięć osi w ostatnich latach, na podstawie dostępnych danych. Pomimo statystycznie niewielkiej liczby danych można z nich wyciągnąć wniosek, że dla znaczącej liczby badań defektoskopowych osi wykonywanych techniką ultradźwiękową pęknięcia o znacznych wymiarach mogą nie być wykrywane. Przeprowadzona analiza najistotniejszych czynników mających wpływ na wykrywalność pęknięć zmęczeniowych osi pojazdów szynowych dała podstawę do opracowania zaleceń odnośnie prowadzenia badań defektoskopowych osi, których wykorzystanie może mieć znaczący wpływ na wykrywalność pęknięć.

EN

Despite designing of axles of railway vehicles in terms of the so-called ‘unlimited fatigue strength’, and this with taking into account a number of complex operational phenomena, each year there are recorded new cases of derailment of rail vehicles due to the occurrence of fatigue cracks in axles. The present study gives the analysis of the reasons for the occurrence of several cases of axle cracks in recent years, based on available data. On the basis of this analysis, despite the statistically small number of data, it can be concluded that for a significant number of flaw detection examinations, performed using the ultrasound technique, cracks of considerable size may not be detected. The performed analysis of the most important factors affecting the detection of fatigue cracks in the axles of railway vehicles has given grounds for the development of recommendations for flaw detection examinations of axles, the use of which may have a significant impact on cracks detection.

Słowa kluczowe

PL

oś kolejowa; propagacja pęknięcia; pęknięcie zmęczeniowe; badanie nieniszczące; wykrywanie

EN

railway axis; crack propagation; fatigue crack; non-destructive testing; detection

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 86, nr 11
• Strony: 28--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Ładecki B.

• Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Sekerasova V.: Badania nieniszczące w kolejach czeskich. XVIII Seminarium. Nieniszczące Badania Materiałów. IPPT PAN, PTBN, Zakopane 2012.
• [2] Wyrok wstępny z uzasadnieniem nr VIII GC 215/13 z dn. 08.05.2014 Sądu Okręgowego w Szczecinie Wydział VII Gospodarczy, związanego ze szkodami w wysokości 2.494.842,10 zł, spowodowanymi wykolejeniem pociągu w wyniku złamania osi zestawu kołowego.
• [3] Pismo Prezesa Urzędu Transportu Kolejowego Wiesława Jarosiewicza. Symbol TTN-512-129/JN/09 z dn. 09.10.2009.
• [4] Antoniak Ł.: Ekspertyza przyczyn pęknięcia osi zestawu kołowego wagonu typu 125A Instytut Kolejnictwa w Warszawie. Praca nr 454/22, kwiecień 2012.
• [5] Soboś M.: Ekspertyza uszkodzonej osi zestawu kołowego wagonu węglarki typu 437Wa (serii Eaos). Instytut Pojazdów Szynowych TABOR w Poznaniu. Praca nr OR-10199, lipiec-wrzesień 2012.
• [6] Kocańda S., Szala J.: Podstawy obliczeń zmęczeniowych. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 1997.
• [7] BN-3518-02/00-16:1975-86 - Nieniszczące metody badań, Badania ultradźwiękowe osi zestawów kołowych.
• [8] Hottowy G.: Możliwości wykrywania pęknięć zmęczeniowych w osiach pojazdów szynowych z wykorzystaniem ultradźwiękowych fal transformowanych. XIX Seminarium – Nieniszczące Badania Materiałów. Zakopane 12-15 marca 2013.
• [9] Szelążek J.: Wykrywanie pęknięć osi kolejowych metodą ultradźwiękową. XX Seminarium Nieniszczące Badania Materiałów. Zakopane 12-14 marca 2014.
• [10] Zerbst U., Schödel M., Beier H.Th.: Parameters affecting the damage tolerance behavior of railway axles. Engineering Fracture Mechanics 2011, Vol. 78, s. 793-809.
• [11] Benyon J.A., Watson A.S.: The use of Monte-Carlo analysis to increase axle inspection interval. Proceedings of the 13th int. Wheelset congress, Rome, Italy 2001.
• [12] Beretta S., Carboni M., Rudlin J., Wej L.: Damage tolerance and design review for the axles of a high speed train. Engineering Fracture Mechanics. Special issue on ESIS TC 24 Workshop on the Damage Tolerance of Railway Axles. Milan October 13-14, 2008.
• [13] Carboni M., Beretta S.: Effect of probability of detection of inspection intervals for railway axles. Proc. lnst. Mech. Engrs., Part F: J. Rail Rapid Transp. 2007; 221 :409-17.
• [14] Hottowy G., Jawor R.: Wykrywanie pęknięć zmęczeniowych metodą ultradźwiękową w osiach pojazdów szynowych. Zeszyty Problemowe. Badania nieniszczące. Materiały 40 KKBN. Nr 16. Warszawa, październik 2011.
• [15] Szelążek J., Grzywna P., Gutkiewicz P., Mackiewicz S.: Zjawiska wpływające na wykrywalność pęknięć zmęczeniowych w eksploatacyjnych badaniach ultradźwiękowych osi kolejowych. Mat. XVIII Seminarium - Nieniszczące Badania Materiałów. Zakopane, marzec 2012, s. 37-49.
• [16] Instrukcje VPI 09 - Konserwacje wagonów towarowych. Badania nieniszczące. Vereinigung der Privatgüterwagen -lnteressenten VPI. Wyd. 3, Hamburg, 19.10.2011.
• [17] PKP Intercity S.A. - 4249/22-IC. Instrukcja badań defektoskopowych osi zestawów kołowych dla lokomotyw serii SM48, SM31, SM42, EM10, EU/EP07, ET22 ET41 I ET42. CNTK w Warszawie. Zatwierdzona do stosowania 05.11.2009.
• [18] DIN 27201-7:2013-04 Zustand der Eisenbahnfahrzeuge - Grundlagen und Fertigungstechnologien - Teil 7: Zerstörungsfreie Prüfung.
• [19] Pieńczuk A, Michnowski w.: Czy potrafimy poradzić sobie z problemem pękających osi zestawów kołowych. Dozór Techniczny Nr 1. Warszawa 2012.
• [20] Michnowski w., Mierzwa J., Machała P., Uchroński P.: Automatyczne badanie kolejowych osi drążonych. Przegląd Spawalnictwa. Nr 12/2013. Warszawa 2013.