Study of fretting wear in the wheel-axle clamped joint model of rail vehicles

• Autorzy: Kowalski S.

Warianty tytułu

PL

Studium zużycia frettingowego w modelu połączenia wtłaczanego koło – oś zestawu kołowego pojazdów szynowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Wheelsets are among the key components of a rail vehicle. Their task is to guide the vehicle on the track. Any damage or wear may lead to derailment and cause a crash that may cost lives of hundreds of people. Therefore, a significant problem in the designing of wheelsets is the aim of the reduction of the excessive wear of wheelsets during operation. Wear tests of wheelsets under real working conditions are hindered due to their dimensions, the cost of construction of an appropriate testing station, and technological difficulties associated with proper disassembly of the wheel from the axle, which would not lead to the impairment of the overall picture of wear. The article discusses the methodology of a study of the fretting wear of the wheel/axle interference fit model of a wheelset. Thanks to the application of the appropriate criteria of the similarity of the model to the real object, the wear pictures developed may be referred to the wheelset wheel-axle clamped joint.

PL

Zestawy kołowe są jednym z najważniejszych elementów pojazdu szynowego. Ich zadaniem jest prowadzenie pojazdu w torze. Jakiekolwiek uszkodzenia lub zużycia mogą doprowadzić do wykolejenia pojazdu i katastrofy, w której życie mogą stracić setki ludzi. Dlatego ważnym problemem podczas projektowania zestawów kołowych jest próba ograniczenia nadmiernego zużycia zestawów kołowych wynikającego z ich 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 metodykę badania zużycia frettingowego modelu połączenia wtłaczanego koło–oś zestawu kołowego. Przy zachowaniu odpowiednich kryteriów podobieństwa modelu do obiektu rzeczywistego powstałe obrazy zużycia można odnieść do połączenia koło–oś zestawu kołowego.

Słowa kluczowe

EN

fretting wear; clamped joint; surface layer; wheelset

PL

zużycie frettingowe; połączenie wtłaczane; warstwa wierzchnia; zestaw kołowy

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 1
• Strony: 57--65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kowalski S.

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

Bibliografia

• 1. 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, p. 72–84.
• 2. Duisabeau L., Combrade P., Forest B. Enviromental effect on fretting of metallic materials for orthopaedic implants. Wear 2004, 256, 805–816.
• 3. 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, 165–172.
• 4. Geringer J., Forest B., Combrade P. Fretting-corrosion of materials used as orthopedic implants. Wear 2005, 259, 943–951.
• 5. Ghimişi Stefan. The coefficient of friction in the fretting phenomenon. Fiabilitate si Durabilitate – Fiability & Durability 2016, 1, 74–79.
• 6. Guzowski S. Analysis of fretting wear in clamped joints on example of rail vehicle wheel set axles. Monography 284: Copyright by Politechnika Krakowska, 2003.
• 7. Klimek L., Palatyńska-Ulatowska A. Scanning electron microscope appearances of frettingin the fixed orthodontic appliances. Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol. 14, No. 3, 2012, 79–83.
• 8. Kralya V.O., Molyar O.H., Trofimov V.A., Khimko A.M. Defects of steel units of the high-lift devices of aircraft wings caused by fretting corrosion. Materials Science 2010, 46, 1: 108–114.
• 9. Kyungmok Kim and Joon Soo Ko. The contact ageing effect on fretting damage of an electro-deposited coating against an AISI52100 steel ball. Materials 2016; 9, 754: 1–9.
• 10. Yazhou Xu, Zhen Sun, and Yuqing Zhang. Experimental and numerical investigations of fretting fatigue behaviour for steel Q235 single-lap bolted joints. Advances in Materials Science & Engineering 2016, 9, 19: 1–10.
• 11. 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.
• 12. Neyman A. Fretting w elementach maszyn. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2003.

Uwagi

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