The paper presents wear tests of a sample made of rail steel in a reciprocating motion on an experimental apparatus for surface wear testing. Professional machines for wear tests of rolling-sliding contact, whose main task is to simulate the multiple passage of rolling stock, are large in size and have a significant financial burden on the implementation of scientific projects. The mobile device used for surface wear testing in reciprocating motion has a number of advantages over existing research units with high mass and high financial costs. The proposed device makes it possible to significantly reflect the actual conditions of co-ordination of a rollingsliding contact, for example, the wheel-rail assembly, while maintaining a reasonable financial outlay for the entire project. The results obtained are highly consistent with those obtained under real conditions, which allows us to put forward far-reaching assumptions about the durability of the contact in question and its wear resistance.
PL
W pracy przedstawiono badania zużycia próbki wykonanej ze stali szynowej w ruchu posuwisto-zwrotnym na eksperymentalnym urządzeniu do badań zużycia powierzchniowego. Profesjonalne maszyny do badania zużycia skojarzenia toczno-ślizgowego, których głównym zadaniem jest symulacja wielokrotnego przejazdu taboru kolejowego mają spore gabaryty i cechują się znacznym obciążeniem finansowym przy realizacji projektów naukowych. Wykonane mobilne urządzenie do badań zużycia powierzchniowego w ruchu posuwistozwrotnym ma wiele zalet w porównaniu z istniejącymi w jednostkach badawczych, charakteryzującymi się dużą masą oraz wysokimi nakładami finansowymi. Zaproponowane urządzenie umożliwia w znacznym stopniu odzwierciedlenie rzeczywistych warunków współpracy skojarzenia toczno-ślizgowego, np. zestawu koło-szyna, przy jednoczesnym zachowaniu rozsądnych nakładów finansowych na całe przedsięwzięcie. Otrzymane wyniki charakteryzują się dużą zgodnością z otrzymanymi w warunkach rzeczywistych, co pozwala wysuwać daleko idące przypuszczenia co do trwałości rozpatrywanego skojarzenia i jego odporności na zużycie.
The paper presents the influence of selected operating factors, i.e. load, slip, and wear rate, and surface conditions. The wear mechanism between the cooperating rolling surfaces in the rolling/sliding combination varies due to the interaction of the complex stresses / deformations caused by the variable operating conditions. Surface roughness studies have allowed determining the stereological parameters that are specific to the set type of wear. In addition, simulation studies using the Finite Element Method in a roll-to-roll system have been used to determine the value and depth of maximum stresses and deformations occurring in the surface layer due to the interaction of two co-operating bodies. Geometric models have the same properties and disadvantages as the surface layer in a real object. Reflecting the operating conditions and defining the wear mechanisms in the proposed research allowed us to determine the state of the surface layer and predict its durability.
PL
W pracy przedstawiono wpływ wybranych czynników eksploatacyjnych, tj. obciążenia, poślizgu i prędkości na zużycie i stan warstwy wierzchniej. Mechanizm zużywania pomiędzy współpracującymi powierzchniami tocznymi w skojarzeniu toczno-ślizgowym zmienia się na skutek oddziaływania złożonego stanu naprężeń/ odkształceń wywołanego przez zmienne warunki eksploatacji. Przeprowadzone badania chropowatości powierzchni pozwoliły na określenie parametrów stereologicznych, które są charakterystyczne dla danego rodzaju zużycia. Dodatkowo przeprowadzone badania symulacyjne za pomocą metody elementów skończonych w układzie rolka-rolka pozwoliły na określenie wartości i głębokości zalegania maksymalnych naprężeń i odkształceń powstających w warstwie wierzchniej w wyniku oddziaływania wzajemnego dwóch ciał ze sobą współpracujących. Wykonane modele geometryczne miały takie same właściwości i wady, jakie ma warstwa wierzchnia w obiekcie rzeczywistym. Odzwierciedlenie warunków eksploatacji i określenie mechanizmów zużywania w zaproponowanych badaniach umożliwiło wyznaczenie stanu warstwy wierzchniej i prognozowanie jej trwałości.
W artykule przedstawiono wpływ najważniejszych czynników eksploatacyjnych, tj. obciążenia, poślizgu i prędkości, na właściwości tribologiczne, tj. zużycie i współczynnik tarcia, które są główną przyczyną zużycia zmęczeniowo-kontaktowego w badanym skojarzeniu toczno-ślizgowym. Otrzymanie zbieżnych efektów na stanowisku laboratoryjnym w odniesieniu do obiektu rzeczywistego umożliwiło sformułowanie końcowych wniosków niezwykle istotnych dla poprawy bezpieczeństwa w ruchu kolejowym oraz wydłużenia trwałości.
EN
The influence of the most important operational factors, ie load, slip and speed on the tribological properties, such as wear, friction coefficient, which is the main cause of wear fatigue in the rolling-sliding. Obtain convergent results as a laboratory for real object has enabled the formulation of final conclusions very important for improving rail safety and extend durability.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.