Modelowanie i koncepcja badań symulacyjnych właściwości dynamicznych kolejowego zestawu kołowego z zastosowaniem innowacyjnych powłok samosmarownych

• Autorzy: Chudzikiewicz A. , Góra I.

Warianty tytułu

EN

Dynamic properties of railway wheelset with innovative self-lubricating coatings – modeling and concept of simulation analysis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Problem zużycia kół i szyn jest zagadnieniem znanym od momentu powstania pierwszego pojazdu szynowego. Z uwagi na koszty utrzymania oraz bezpieczeństwo ruchu, zagadnienie to nabiera szczególnego znaczenia w przypadku przewozów realizowanych na liniach charakteryzujących się znaczną liczbą łuków o małych promieniach. Nadmiernie zużyty profil koła i zużyty profil szyny to konieczność reprofilacji kół oraz wymiany szyn, co zwiększa ryzyko wykolejenia pojazdu. W tych przypadkach znajdują zastosowanie różne metody mające na celu przeciwdziałanie negatywnym zjawiskom dynamicznym jakie występują na łukach linii kolejowych. Metody te to stosowane urządzeń do smarowania obrzeża koła lub główki szyny, lub też technologie mające na celu modyfikacje współczynnika tarcia w obszarze kontaktu koła z szyną, polegające na nanoszeniu na część powierzchni koła powłoki samosmarownej. Celem artykułu jest przedstawienie koncepcji analiz zużycia profilu koła pokrytego powłoką samosmarowną, z użyciem metody symulacji komputerowej.

EN

The problem of wear of wheels and rails has been known since the first rail vehicle was made. Especially in the case of lines where the number of arcs with small radii is significant, the wear problem of the wheels and rails is significant considering costs and safety. Excessive wheel profile and worn track profile increase risk of derailment of vehicles on curves, and leads to necessity of reprofiling or replacing wheelset or track components. Therefore, to minimize wear of wheel-rail interface, different methods are used to counteract the negative dynamic phenomena that occur on the curves of railways, especially in the case of freight. These methods include lubrication (special equipment used on vehicle or track), or, what is being investigated, new technologies designed to reduce friction in the wheel-rail contact area by applying self-lubricating coating on selected part of wheel profile. The aim of this paper is to present the concept of analysis of wheel profile covered with self-lubricating coating, using the computer simulation method.

Słowa kluczowe

PL

zużycie; model; pojazd kolejowy; samosmarowanie

EN

wear; model; rail vehicle; self-lubrication

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 118
• Strony: 75--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Chudzikiewicz A.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu

autor

Góra I.

• Urząd Transportu Kolejowego

Bibliografia

• 1. Zajęcki E., Lustych M.: Współpraca koła lokomotyw z szyną w łukach o małych promieniach, Trakcja i Wagony, Nr 11-12/1980, UKD:625.1.032.5
• 2. Medwid M., Siennicki A.: Urządzenia do smarowania obrzeży kół lokomotyw i szyn, Trakcja i Wagony, nr 1/84, Warszawa 1984
• 3. Wójtowicz A, Bąkowski H.: Oszczędności wynikające ze smarowania obrzeży kół w łukach o różnym promieniu, TTS Technika Transportu Szynowego, Tom R. 20 nr 2-3, str. 58-61, 2013
• 4. Nilsson R.: Wheel/Rail wear and surface cracks, Licentiate Thesis, KTH, Stockholm 2003.
• 5. Lewis R., Olofsson U.: Mapping rail wear regimes and transitions, Wear, 2004, 257, pp. 721–729
• 6. Chudzikiewicz A, Nowakowski Z.: Metoda diagnozowania stanu profili obręczy kół lokomotyw przemysłowych. IV Konferencja Diagnostyczna, Diag’98, Międzyzdroje, IX 1998, Mat.Konf. pp. 79-85
• 7. Shvetsova E.M., Kragelsky I.V.: Classification of types of surface damage to machine components under conditions of dry and boundary friction. Friction and Wear in Machines. No 8, Acad. Sci. USSR, Moscow, 1953, pp. 18-38
• 8. Kragelsky I.V.: Friction and wear in machines. Mashgiz. Press, Moscow, 1962
• 9. Rabinowicz E., Mutis A.: Effect of abrasive particle size on wear. Wear, Vol 8. No 5, 1965, pp. 381-390
• 10. Archard J.F., Hirst W.: The wear of metals under lubricated conditions. Proc. Roy. Soc. London, A236, 1956
• 11. Archard J.F.: Contact and rubbing of flat surfaces. Journal of Applied Physics, Vol. 24, London, 1953, pp. 981-988
• 12. Chudzikiewicz.A., Kalker J.: Wheel-Rail Wear Calculation With The FASTSIM Routine. The Archives Of Transport,Vol.1,No.1-2, pp. 9-29, 1989
• 13. Waara P.: Wear reduction performance of rail flange lubrication. Licentiate thesis LTU, Mechanical Engineering, 2000
• 14. Warcholiński B.: Projektowanie powłok przeciwzużyciowych w oparciu o podejście krystalochemiczne, Politechnika Koszalińska, Instytut Mechatroniki, Nanotechnologii i Techniki Próżniowej, Tribologia nr 6, 2009, pp. 123-136
• 15. http://www.plasmasystem.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=104:oferta-dlatransportu- szynowego&catid=39:rozwizania&Itemid=167, dostęp: 19.05.2017 r.
• 16. Piotrowski J., Binbin Liu, Bruni S.: The Kalker book of tables for non-Hertzian contact of wheel and rail, Vehicle System Dynamics Vol. 55 , Iss. 6, 2017
• 17. Archard J.F., Hirst W.: The wear of metals under unlubricated conditions. Proc. Royal Society London, Ser. A 238,1957
• 18. Kalker. J.J.: Wheel-rail wear calculation with the program CONTACT. Contact Mechanics and Wear of Rail/Wheel Systems. II Eds. Gladwell, Ghonem and Kalousek, 1987 pp. 3-26
• 19. Opracowanie i przetestowanie całkowicie niskopodłogowego tramwaju z niezależnie obracającymi się kołami w skali demonstracyjnej. Konkurs NCBIR DEMONSTRATOR+, 2013-2014

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).