Selected problems in the exploitation of wheel sets in rail vehicles

• Autorzy: Kowalski S.

Warianty tytułu

PL

Wybrane problemy eksploatacji zestawów kołowych pojazdów szynowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Wheel sets are one of the most important elements in each rail vehicle. They are responsible for leading a vehicle on the track. Thus, any damages or wear may cause derailment of the vehicle and a catastrophe where hundreds of people may lose their loves. Therefore, a significant issue while designing the wheel sets is to try to limit excessive wear that results from exploitation. Wear tests carried out on wheel sets in factual working conditions are difficult because of their dimensions, the constructions costs of an appropriate stand, and technological difficulties regarding the correct disassembly of a wheel from an axle while not damaging the developed wear figures. The article discusses exemplary wear of wheel sets in rail vehicles, which may emerge during the disassembly of wheel sets, as well as wear and damages that are caused by the exploitation of rail vehicles. Special attention was paid to the fretting phenomenon, which is hard to identify, and which might be a reason for fatigue wear. Hence, a major part of the article is devoted to that type of wear.

PL

Zestawy kołowe są jednym z najważniejszych elementów pojazdu szynowego. Ich zadaniem jest prowadzenie pojaz- du w torze. Stąd też jakiekolwiek uszkodzenia lub zużycia mogą doprowadzić do wykolejenia pojazdu i spowodować katastrofę, w której życie mogą stracić setki ludzi. Dlatego ważnym problemem podczas projektowania zestawów kołowych jest próba ograniczenia nadmiernego zużycia wynikającego z eksploatacji. Badania zużyciowe zestawów kołowych w rzeczywistych warunkach pracy są utrudnione ze względu na ich wymiary, koszty budowy odpowiedniego stanowiska oraz ze względu na trudności technologiczne odpowiedniego demontażu koła z osi, który nie uszkodziłby powstałych obrazów zużycia. W artykule omówiono przykładowe zużycia zestawów kołowych pojazdów szynowych, które mogą wystąpić podczas montażu zestawów kołowych oraz zużycia i uszkodzenia wynikające z eksploatacji pojazdów szynowych. Szczególną uwagę zwrócono na zjawi- sko frettingu, które jest trudne do wykrycia, a może być przyczyną rozwoju zużycia zmęczeniowego. Dlatego też temu zużyciu poświęcono większą część artykułu.

Słowa kluczowe

EN

fretting wear; clamped joint; surface layer; exploitation; installation of wheel sets; finish rolling

PL

zużycie frettingowe; połączenie wtłaczane; warstwa wierzchnia; eksploatacja; montaż zestawów kołowych; rolkowanie

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 2
• Strony: 109--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., zdj.

Twórcy

autor

Kowalski S.

• State Higher Vocational School in Nowy Sącz, ul. Staszica 1, 33-300 Nowy Sącz, Poland

Bibliografia

• 1. Guzowski S., Analiza zużycia frettingowego w połączeniach wciskowych na przykładzie osi zestawów kołowych pojazdów szynowych. Monografia 284: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, 2003.
• 2. Stasiak L., Doświadczalna determinacja charakterystyk wytrzymałości zmęczeniowej osi zestawów kołowych pojazdów szynowych. Rozprawy nr 173. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1986.
• 3. Szudyga M., Diagnozowanie metodą magnetyczną procesów zmęczeniowych stali stosowanej do kół i obręczy kolejowych zestawów kołowych. Rozprawa doktorska. Politechnika Śląska, Katowice 2011.
• 4. Sowa A., Sowiński M., Obraz niezdatności pojazdów szynowych w badaniach na stanowisku TENSAN/PLW. Pojazdy Szynowe 2/2014.
• 5. Zając G., Jurga S., Durability investigation of tram wheel tyres operated I the MPK Inc., Cracow. Problemy Eksploatacji 2/2009, 139-148.
• 6. Norma PN-EN 15313:2016. Kolejnictwo - Wymagania eksploatacyjne dotyczące obsługi zestawów kołowych - Utrzymanie zestawów kołowych pojazdów w eksploatacji i wyłączonych z eksploatacji.
• 7. Guzowski S., Warunki rozwoju zużycia frettingowego w połączeniu koło-oś zestawu kołowego. Zeszyty Naukowe Transport, Politechnika Śląska 2007, Z. 27, 111-118.
• 8. Zheng J.F., Luo J., Mo J.L., Peng J.F., Jin X.S., Zhu M.H., Fretting wear behaviors of a railway axle steel. Tribology International. May 2010, Vol. 43 Issue 5/6, 906-911.
• 9. Kowalski S., Influence of molybdenum coating on fretting wear development in clamped joint. Journal of the Balkan Tribological Association. 2016, Vol. 22, No 2A-I, 1741-1752.
• 10. Song C., Shen M.X., Lin X.F., Liu D.W., Zhu M.H., An investigation on rotatory bending fretting fatigue damage of railway axles. Fatigue Fract Engng Mater Struct, 2014, 37, 72-84.
• 11. Pytko S., Szczerek M., Fretting - forma niszczenia elementów maszyn. Tribologia nr 6, 1994, 673-693.
• 12. Neu R.W., Progress in standardization of fretting fatigue terminology and testing. Tribology International, 2011, 44, 1371-1377.
• 13. Waterhouse R.B., Fretting corrosion. Pergamon Press Ltd, Oxford 1972.
• 14. Waterhouse R.B., Fretting fatigue. Applied Science Publishers Ltd., London 1981.
• 15. Guzowski S., Wpływ wybranych czynników na rozwój zużycia frettingowego w połączeniu wtłaczanym koło-oś. Pojazdy szynowe w transporcie europejskim: IX Konferencja Pojazdy szynowe, Kraków - Muszyna 8-10.12.1992, 403-410.
• 16. Pytko S., Pewne uwagi dotyczące badania korozji metali. IV Międzynarodowa Konferencja Bezpieczeństwo pracy urządzeń transportowych w górnictwie, Ustroń 5-7 listopada 2008, 353-358.
• 17. Furmanik K., Guzowski S., Analiza wymiarowa w badaniach modelowych zużycia frettingowego w połączeniu koło-oś. XV Konferencja Naukowo-Techniczna „Pojazdy Szynowe 2002”, Nowe wyzwania i technologie dla logistyki, tom I, Szklarska Poręba 2002, 162-172.
• 18. Kowalski S., Application of dimensional analysis in the fretting wear studies. Journal of the Balkan Tribological Association. 2016, Vol. 22, No 4, 3076-3088.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).