PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Controlling the State of Residual Stresses in Railway Rails by Modifying Pass Design of Straightening Rollers

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The paper presents a summary of research on the possibility of influencing the state of residual stresses in railway rails by changing the pass design of vertical and horizontal straightener rollers and optimising their distribution on the rail perimeter. The presented results are devoted to the influence of profiled rollers on the level of residual stresses. A wide range of theoretical considerations were carried out based on the use of the finite element method using the commercial Forge software package. In order to verify the results of the theoretical considerations most reliably, a series of “in situ” experiments were conducted in industrial conditions on an existing production line. The tests were carried out on 120 meters long 60E1 railway rails. A significant reduction in the level of residual stresses compared to the standard requirements was achieved.
Twórcy
  • Arcelor Mittal Poland S.A., Al. Józefa Piłsudskiego 92, 41-300 Dąbrowa Górnicza, Poland
  • Institute for Ferrous Metallurgy, ul. Karola Miarki 12, 44-100 Gliwice, Poland
Bibliografia
  • [1] S. Żak, J. Sarna, J. Merta. Ocena jakości szyn produkcji Huty Katowice, Materiały XII Konferencji Naukowo-Technicznej Drogi Kolejowe, 409-426 (2003).
  • [2] European Standard EN 13674-1:2011+A1:2017 Railway applications - Track - Rail. Part 1: Vignole railway rails 46 kg/m and above, (2011).
  • [3] Technical Conditions of German Railway DBS 918 254-1 - Rail. Part 1: Vignole railway rails 46 kg/m and above, (2019).
  • [4] Indian Standard IRST-12-2009 Indian Railway Standard Specification for flat bottom rails, (2009).
  • [5] National Standard of the Russian Federation GOST R51685 Railway rails - General Technical Conditions, (2013).
  • [6] AREMA Standard - American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association. Chapter 4 Rail, Part 2 Manufacture of Rail, (2016).
  • [7] W. Guericke, J. Weiser, H. Schmedders, R. Dannenberg, Ursachen von Schienen-Eigenspannungen infolge Rollenrichtens und Beitrag zur Verringerung, ETR Eisenbahntechnische Rundschau, DK 625.143:539.4.014.13:625.143.001.5, 7-8 (1995)
  • [8] https://tvnwarszawa.tvn24.pl/informacje,news,czy-tory-byly-zlebrfalujace-szyny-w-ursusie,257960.html
  • [9] https://alchetron.com/Hatfield-rail-crash
  • [10] E. Jericho, M. Weiße, Beitrag der Eigenspannungen zum Gebrauchsverhalten von Schienen, Internationales Symposium „Schienenfehler”, Brandenburg an der Havel, 10-1 ÷ 10-9 (2000).
  • [11] W. Guericke, W. Heller, J. Kasprowicz, M. Weiße, Verbesserte Bruchsicherheit von Schienen durch optimiertes Rollenrichten, ETR Eisenbahntechnische Rundschau 50 Nr. 9, 541-551 (2001).
  • [12] H. Song, P. Wang, L. Fu, M. Chen, Z. Wang, H. Sun, Straightening regulation optimization on the residual stress induced by the compound roll straightening in the heavy rail, Shock and Vib. 18, 171-180 (2011). DOI: https://doi.org/10.3233/SAV20100599
  • [13] G. Finstermann, F. Fiscger, G. Shan, G. Schleinzer, Residual stresses in rails due to roll straightening, Steel Res. 7, 272-278 (1998). DOI: https://doi.org/10.1002/SRIN.199805549
  • [14] W. Guericke, J. Weiser , H. Schmedders, R. Dannenberg, Ursachen von Schienen-Eigenspannungen infolge Rollenrichtens und Beitrag zur Verringerung, ETR Eisenbahntechnische Rundschau 46 10, 655-662 (1997). DK 625.143:539.4.014.13:625.143.001.5
  • [15] E. Jericho, Schienen mit geringeren Eigenspannungen, ETR - Eisenbahntechnische Rundschau 46 Nr. 10, 663-666 (1997). DK 625.143:539.4.014.13.002.234
  • [16] M. Pazdanowski, Residual Stress development in railroad rails - a parametric study, Technical Transactions - Civil Engineering 6-B, 83-94 (2014). DOI: https://doi.org/10.4467/2353737XCT.14.382.3693
  • [17] M. Pazdanowski, Residual stresses as a factor of railroad rails fatigue, Technical Transactions - Civil Engineering 4-B, 39-46 (2014).
  • [18] M. Pietrzyk, R. Kuziak, Numerical simulation of controlled cooling of rails as a tool for optimal design of this process, Computer Methods in Materials Science 12, 4, 233-243 (2012).
  • [19] S. Żak, W. Woźniak, V. Pidvysots’kyy, R. Mariusz, Wpływ kształtu powierzchni roboczej rolek prostujących prostownicy pionowej na poziom naprężeń własnych w szynie kolejowej, Hutnik - Wiadomości Hutnicze 86, 10, 319-323 (2019). DOI: https://doi.org/10.15199/24.2019.10.4
  • [20] S. Żak, D. Woźniak, V. Pidvysots’kyy, T. Urbanik, 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, Journal of Metallic Materials 72, 1, 48-58 (2020). DOI: https://doi.org/10.32730/imz.2657-747.20.1.4
  • [21] S. Żak, D. Woźniak, V. Pidvysots’kyy, T. Dzierżawczyk, Wpływ kształtu powierzchni roboczej rolek prostujących prostownic pionowej i poziomej na stan naprężeń własnych w szynie kolejowej - etap trzeci badań, Hutnik - Wiadomości Hutnicze 87, 9, 225-232 (2020). DOI: https://doi.org/10.15199/24.2020.9.3
  • [22] ASTM E837-13a Standard - Standard Test Method for Determining Residual Stresses by the Hole-Drilling Strain-Gage Method, (2013).
  • [23] S. Żak, PhD thesis, The way of controlling the state of residual stresses in railway rails by modifying the roll pass design of rolls and straightening rollers, Silesian University of Technology Poland, (2019).
Uwagi
1. This study was supported by the National Centre for Research and Development, Poland, under the research project entitled “Innovative and safe rails with a low level of residual stresses in the foot of the rail” - POIR.01.02.00-00-0167/16.
2. Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-59bd00a5-2c9e-48f2-acfb-92771d29e332
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.