Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of selected PVD coatings on fretting wear in a clamped joint based on the example of a rail vehicle wheel set

Kowalski S.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

1--8

EN

In this article, laboratory test results concerning the influence of selected PVD coatings on the initiation and development of fretting wear in clamped joints are presented. TiN and CrN+a-C:H:W coatings were applied to shafts, and the results of wear tests compared with those for uncoated shafts. Wear tests were conducted at a test bed which simulated the operation conditions of the wheel sets of rail vehicles moving along a straight track. The sample elements for testing were assembled by forcing the sleeve onto the shaft with the tolerance of 0.02 mm. To assess fretting at shaft top layers being tested, macroscopic observations, microscopic observations with the use of a scanning microscope, x-ray microanalysis of the chemical composition by means of the EDS method and the measurement of the top layer topography in the place of wear were performed. Test results presented concern the shaft top layer because it is that layer which mainly determines the life of a clamped joint. The results of the macroscopic observations of the sleeve hub top layer were presented, too, for comparison of the image of wear between mating surfaces.The results of the observations of the various shaft top layers indicate the mitigation of the development of fretting wear in the case of shafts with coatings; CrN+a-C:H:W coatings influence the mitigation of fretting wear better indeed. The main damage comprised by fretting in all the samples being tested is material build-up occurring as a result of adhesion. That build-up undergoes oxidation during operation. Micropits and microabrasion of the top layer are observed in places.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań laboratoryjnych dotyczące wpływu zastosowania wybranych powłok PVD na inicjację i rozwój zużycia frettingowego w połączeniach wtłaczanych. Na wały nałożono powłoki TiN a także CrN+a-C:H:W, wyniki badań zużyciowych porównano z wynikami badań wałów bez powłok. Badania zużyciowe wykonywano na stanowisku badawczym, które symulowało warunki pracy zestawów kołowych pojazdów szynowych poruszających się po torze prostym. Montaż elementów próbki przeznaczonej do badań wykonano przez wtłoczenie tulei na wał z wartością wcisku 0,02mm. W celu oceny zjawiska frettingu dla badanych warstw wierzchnich wałów wykonano obserwacje makroskopowe, mikroskopowe przy użyciu mikroskopu skaningowego, mikroanalizę rentgenowską składu chemicznego metodą EDS oraz pomiar topografii warstwy wierzchniej w miejscu zużycia. Zaprezentowane wyniki badań dotyczą warstwy wierzchniej wałów, ponieważ to ona w głównej mierze determinują trwałość połączenia wtłaczanego. Zaprezentowano również wyniki obserwacji makroskopowych warstwy wierzchniej piasty tulei, w celu porównania obrazu zużycia pomiędzy współpracującymi powierzchniami.Wyniki obserwacji poszczególnych warstw wierzchnich wałów wskazują na ograniczenie rozwoju zużycia frettingowego w przypadku wałów z zastosowanymi powłokami, przy czym powłoki CrN+a-C:H:W korzystniej wpływają na zmniejszenie zużycia frettingowego. Głównym uszkodzeniem składającym się na zjawisko frettingu we wszystkich badanych próbkach są nalepienia materiału, powstałe w wyniku zjawiska adhezji. W czasie eksploatacji nalepienia te ulegają utlenianiu. Lokalnie obserwuje się mikrowżery i mikrowytarcia warstwy wierzchniej.

2

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

Kowalski S.

Tribologia

|

2017

|

nr 1

57--65

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.

3

Selected problems in the exploitation of wheel sets in rail vehicles

Kowalski S.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2017

|

no. 2

109--116

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.

4

Mechanizm zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym

Guzowski S.

Tribologia

|

2012

|

nr 5

39--45

PL

W artykule na podstawie wyników badań, prowadzonych na modelu połączenia wciskowego, zaproponowano mechanizm rozwoju zużycia frettingowego w tym połączeniu. Podkreślono, że procesem inicjującym rozwój zużycia są zjawiska adhezji.

EN

The article proposes a mechanism for the development of fretting wear in clamped joint, based on the results of research conducted on the model of such a joint. The significant influence of such parameters as: the method of making this joint, the interference value and surface roughness on the development of this kind of wear was highlighted. These parameters determine the condition of the surface layer in the contact zone. It was stressed that the process of initiating the development of wear are adhesion phenomena.

5

Wpływ azotowania na zużycie frettingowe w połączeniu wciskowym

Guzowski S., Kowalski S.

Problemy Eksploatacji

|

2009

|

nr 1

109-116

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu azotowania powierzchni wałka na rozwój zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym. Badania zostały przeprowadzone na modelu połączenia koło-oś zestawu kołowego. Badania wykazały, że zastosowanie azotowania w znacznym stopniu ogranicza rozwój zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym.

EN

The paper presents the results of research into the influence of a shaft surface nitriding process on the development of clamped joint fretting wear. Research was conducted on a model of a wheel-axle clamped joint of the railway wheel set. As the tests showed, the nitriding process limits the development of clamped joint fretting wear to a considerable degree.

6

The clamped joints – analysis of shapes and materials

Juraszek J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2009

|

Vol. 76, nr 1

43-46

EN

The paper presents a survey of available joints of the clamped type (CJ), which are of crucial importance in view of the design safety level. A numerical analysis has been carried out to estimate the efficiency of a given shape of the CJ. A digital database of material parameters most often employed in CJs has been presented as well.

PL

W pracy dokonano przeglądu stosowanych złącz zaciskowych. Złącza mają istotny wpływ na poziom bezpieczeństwa całej konstrukcji. Przeprowadzono analizę numeryczną oceniającą efektywność stosowanych kształtów połączeń zaciskanych. Zaprezentowano cyfrową bazę danych parametrów materiałowych stosowanych do budowy złącz zaciskanych.

7

The clamped joints - survey and analysis of shapes and materials

Juraszek J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2006

|

Vol. 44 nr 1

51-73

EN

The paper presents a survey of available joints of the clamped type (CJ), which are of crucial importance in view of the design safety level. A numerical analysis has been carried out to estimate the efficiency of a given shape of the CJ. A digital database of material parameters most often employed in CJs has been presented as well.

PL

W pracy dokonano przeglądu stosowanych złącz zaciskowych. Złącza mają istotny wpływ na poziom bezpieczeństwa całej konstrukcji. Przeprowadzono analizę numeryczną oceniającą efektywność stosowanych kształtów połączeń zaciskanych. Zaprezentowano cyfrową bazę danych parametrów materiałowych stosowanych do budowy złącz zaciskanych.

8

Modelowanie i obliczanie połączenia wciskowego - rozprężnego przy wykorzystaniu systemu MES - ADINA

Sobczak Ł.

Zeszyty Naukowe Katedry Mechaniki Stosowanej / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 17

201-206

PL

Praca dotyczy problemu modelowania i obliczania, za pomocą systemu MES ADINA, połączenia wciskowego - rozprężnego wałka z tulejką. Przyjmując uproszczony (osiowosymetryczny) model takiego połączenia, wyznaczono montażowe i eksploatacyjne stany naprężenia i odkształcenia w elementach łączonych. Obliczenia wykonano dla dwóch różnych charakterystyk czasowych obciążenia złącza poosiową siłą rozciągającą. Wyznaczono rozkłady naprężeń kontaktowych normalnych i stycznych przy obciążeniach montażowych i eksploatacyjnych dla obydwóch charakterystyk obciążenia zewnętrznego. Porównano otrzymane wyniki i wykazano, że sposób realizacji obciążenia zewnętrznymi siłami poosiowymi nie wpływa na nośność takiego połączenia.

EN

The work deals with the modelling and computing of expansion joint of a shaft with a sleeve by using an FEM Adina system. The states of stresses and displacements of the contact surfaces were obtained with using a simplified model of joint (axis symmetric). The analysis was done for two different time characteristics of external, tensile, longitudinal force. States of normal and tangential contact stresses was determined for both of external force characteristics. Comparing of results proved, that external, longitudinal force has no influence on load capacity of joint.

9

Zużycie frettingowe w połączeniu wciskowym w świetle dotychczasowych badań

Guzowski S.

Problemy Eksploatacji

|

2000

|

nr 3

47-56

PL

W artykule przedstawiono przegląd badań dotyczących zużycia frettingowego w połączeniu wciskowym. Stwierdzono niewielką ilość prac na ten temat. Dotyczą one głównie określenia wytrzymałości zmęczeniowej połączenia w warunkach frettingu.

EN

Fretting wear, which is a complex process composed of a number of elementary processes such as micro-machining, adhesion, surface fatigue, oxidation, exfoliation etc, occurs when two elements are matched between which there are slides of amplitude not exceeding 150um. This wear is particularly common in clamped joints. The article presents a short review of fretting wear in this kind of joint. Despite the fact that many researchers mention clamped joints in their examples of fretting wear, the number of works in this field is rather limited, especially when related to traditional shaft-sleeve joint. Moreover, the majority of research referred to joint fatigue strength under fretting. However, there are no works available on how the factors strictly connected with a clamped joint (e.g. value of clamp, joint execution method) affect the initiation and intensity of fretting wear.