Damage causes of the railway axles – case study

• Autorzy: Antolik Łukasz , Bińkowski Robert

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.0856

Warianty tytułu

PL

Przyczyny uszkodzeń osi kolejowych – studium przypadku

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia studium przeanalizowanych przypadków uszkodzeń eksploatacyjnych osi kolejowych, które były przyczyną wykolejenia taboru. Jako przykład posłużą przypadki ukręcenia czopa osi oraz pęknięcia czopa osi w wagonach towarowych. Oba analizowane przypadki dotyczą wyrobów wykonanych ze stali konstrukcyjnej i eksploatowanych przez dziesięciolecia w wagonach towarowych. Zakres badań obejmował sprawdzenie własności materiałowych, oględziny przełomów i symulacje naprężeń w materiale oraz ciągu przyczyno-skutkowego doprowadzającego do wystąpienia incydentów. Przedstawiony materiał może być wykorzystywany w celu zwiększania świadomości i podnoszenia kompetencji personelu operacyjnego zatrudnionego w podmiotach odpowiedzialnych za utrzymanie (ECM).

EN

The article presents a study of analyzed cases of operational damages of the railway axles, which caused the derailment of the rolling stock. A case of twisting the axle journal and cracking the axle journal in freight wagons will be presented as an example. Both considered cases concern samples that have been in operation for decades and are made of unalloyed steel commonly used at this time. The scope of the tests included verification of the material properties, inspection of fractures, MES simulations, and description of the cause-effect sequence leading to the incidents. The presented material can be used to raise awareness and improve the competence of operational staff employed in the entities in charge of maintenance (ECM).

Słowa kluczowe

PL

wady osi kolejowych; uszkodzenie osi; wykolejenie

EN

railway axle defects; axle damage; derailment

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport
• Rocznik: 2023
• Tom: z. 137
• Strony: 55--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Antolik Łukasz

• The Railway Research Institute

• https://orcid.org/0000-0002-1876-3319

autor

Bińkowski Robert

• The Railway Research Institute

• https://orcid.org/0000-0002-5224-9989

Bibliografia

• 1. Antolik, Ł., Bińkowski, R., Ostromęcka, M. Prace badawczo-eksperckie Instytutu Kolejnictwa z lat 2020-2021.
• 2. Antolik, Ł. (2014). Metodyka wykrywania pęknięć zmęczeniowych w osiach kolejowych a wymagania norm europejskich, Problemy Kolejnictwa, 165, 7-19.
• 3. Attia, H. (2009). On the thermal origin of the antagonistic and synergistic effects of fretting and crevice corrosion processes in multi-phase flow environment, Tribology International, 42, 1263-1268.
• 4. Białoń, A. (2018). Impedancja osi zestawu kołowego pojazdu szynowego i jej wpływ na pracę urządzeń srk, TTS Technika Transportu Szynowego, 12, 34-37.
• 5. Bižić, M., Petrović, D. (2021). Analytical calculation of strength of freight wagon axle in accordance with european standards, Mechanics Transport Communications, Vol. 19, Iss. 3, article № 2113.
• 6. Dębiński, M., Brezáni, M. (2018) Fretting wear as an example of destruction of railway vehicles wheelsets, New Trends in Production Engineering Vol. 1, Iss. 1, 371-376.
• 7. Dikmen, F., Bayraktar, M., Guclu, R. (2012) Railway axle analyses: fatigue damage and life analysis of rail vehicle axle, Journal of Mechanical Engineering, Vol. 58, Iss. 9, 545-552.
• 8. Europejski katalog inspekcji wizualnej (EVIC) dla osi wagonów towarowych, wersja 01.01.2020.
• 9. Foletti, S., Beretta, S., Gurer, G. (2016). Defect acceptability under full-scale fretting fatigue tests for railway axles, International Journal of Fatigue, 86, 34-43.
• 10. Kowalczyk, D., Bińkowski, R. (2017). Analiza przyczyn uszkodzeń zestawów kołowych z wykorzystaniem metody elementów skończonych, Problemy Kolejnictwa, 175, 47-52.
• 11. Kowalski, S., Lachowski, P. (2018). Wybrane uszkodzenia i zużycia zestawów kołowych pojazdów szynowych, Autobusy, 12/2018, 480-485.
• 12. Kulesza, E., Dąbrowski, J., Sidun, J., Neyman, A., Mizera, J. (2012). Fretting wear of materials – methodological aspects of research, Acta Mechanica et Automatica, 6, 58-61.
• 13. Michnej, M. (2012). Proces zużycia w połączeniu obrotowym na przykładzie modelu zestawu kołowego z samoczynną zmianą rozstawu kół, Czasopismo techniczne Politechniki Krakowskiej/Technical Transaction, 14, 7-M. Mikłaszewicz, I. (2008). Charakterystyczne uszkodzenia zestawu kołowego powodujące zdarzenia wypadkowe, Problemy Kolejnictwa, 146, 81-94.
• 14. Mutoh Y. (1995). Mechanism of fretting fatigue, JSME International Journal, Series A, Vol. 38, No. 4, 404-415.
• 15. Nesládek, M., Španiel, M., Jurenka, J., Růžičk,a J., Kuželka, J. (2012). Fretting fatigue – Experimental and numerical approaches, International Journal of Fatigue, 44, 61-73.
• 16. PN-EN 13261:2021-02 Kolejnictwo -- Zestawy kołowe i wózki -- Osie -- Wymagania dotyczące wyrobu.
• 17. PN-EN 13979-1:2011 p.7.2 Kolejnictwo -- Zestawy kołowe i wózki -- Koła monoblokowe -- Procedura dopuszczenia -- Część 1: Koła kute i walcowane.
• 18. PN-EN 15313:2016-05 Kolejnictwo -- Wymagania eksploatacyjne dotyczące obsługi zestawów kołowych -- Utrzymanie zestawów kołowych pojazdów w eksploatacji i wyłączonych z eksploatacji.
• 19. PN-91/H-84027/03 Stal dla kolejnictwa -- Osie zestawów kołowych do pojazdów szynowych – Gatunki.
• 20. Raport ORE/ERRI B12/Rp.14/D: Frage B12 (1967) Vereinheitlichung der Güterwagen. Standard-Drehgestell. Bericht 14.
• 21. Raport roczny za rok 2021 z działalności Państwowej Komisji Badań Wypadków Kolejowych [online], dostęp: 28 czerwca 2023], dostępny na https://www.gov.pl/attachment/e5ee5990-057a-4691-a246-3dfaa6625446
• 22. Rozporządzenie 1302/2014 w sprawie technicznej specyfikacji interoperacyjności odnoszącej się do podsystemu „Tabor - lokomotywy i tabor pasażerski” systemu kolei w Unii Europejskiej, Dz.U.UE.L.2014.356.228
• 23. Sobaś, M. (2012). Warunki wprowadzenia do eksploatacji używanych pojazdów szynowych trakcyjnych oraz tocznych, Pojazdy Szynowe, 1, 26-34.
• 24. Sobaś, M. (2016). Wpływ omaźnicowanych zestawów kołowych na bezpieczeństwo eksploatacyjne wagonów towarowych, Pojazdy Szynowe, 4, 13–23.
• 25. Tabor kolejowy przewoźników towarowych [online], [dostęp: 28 czerwca 2023], dostępny na https://dane.utk.gov.pl/sts/tabor/tabor-towarowy/19008,Tabor-kolejowy-przewoznikow towarowych.html

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).