关键词： rolling/sliding   twin disc   spectrometer  

摘要： Wheel and rail is one of the most important material used to support and guide rail vehicle safely and smoothly. Since wheel and rail suffers from various interacting mechanical and thermal forces, friction modifiers, various contaminants and environmental atmosphere, wear poses large problem on wheel and rail. Wheel and rail wear can be result in an extensive cost for truck owner, if it is not predicated and prevented in an efficient way. To limit these costs, one measure is to predicate and prevent wheel and rail wear through wear modeling. The purpose of this research is to investigate the influence of heat treating both wheel and rail at the same time on rolling/sliding wear of wheel and rail. The rolling/sliding wear of three pair of rollers used to model wheel and rail material is studied using twin disc rolling/sliding wear testing machine. The three pair of rollers used in this study is manufactured from carbon steel having similar hardness and chemical composition as that of standard wheel and rail. Then the two pair of rollers is heat treated in an electric furnace to improve their hardness. Heat treatment was done by heating the rollers to austenite temperature, holding at that temperature for 45minutes for uniform temperature distribution. Water or air plus oil are used as cooling median. Hardness of the rollers is measured using Rockwell hardness C scale of indentation hardness testing machine. Spectrometry analysis is also carried on the rollers to know the chemical composition of rollers. Roughness of rollers is measured by using surface roughness testing machine. Results from hardness test showed that the hardness of the roller can be increased by heat treatment. Result of spectrometry analysis shows that the chemical composition of the roller agrees with the chemical composition of wheel and rail. Twin disc wear test of the roller shows that rolling/sliding wear of wheel/rail can be improved by increasing the hardness of wheel and rail by heat treat

关键词： 高速列车   轮轨动力学   安全性   试验方法  

摘要： 我国高速列车与国外轮轨动力学与安全性试验方法不尽相同,且已开通运营里程高达近万公里,所以有必要对轮轨动力学与安全性试验方法进行评估。通过调研整理国内外高速列车轮轨动力学理论研究成果与安全性试验方法,确定了轮轨动力学和安全性试验方法的4方面内容:脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和构架横向稳定性。然后依次从国内外的研究现状、标准限值、测试方法和应用情况等方面进行梳理分析。对比结果显示,我国高速铁路联调联试与车辆型式试验均对4方面内容进行测试,满足高速列车动力学与安全性要求。

关键词： 轮轨关系   疲劳损伤   棘轮效应   损伤机理   塑形变形  

摘要： 轮轨滚动接触疲劳是铁道车辆轮轨关系主要问题之一,国内外众多学者对此做了大量研究。从试验和数值分析两个方面综述了铁道车辆滚动接触疲劳作用下裂纹萌生机理及其预测方法,总结了在该领域的研究方向与热点;同时对轮轨滚动接触疲劳防损对策研究也进行了总结和分析。从已有的研究成果来看,滚动接触疲劳损伤机理并没有形成统一的结论,特别是对于高速铁路轮轨滚动接触疲劳损伤的机理分析还只是起步阶段,缺乏系统的研究成果,轮轨滚动接触疲劳防损对策也缺乏系统性。

关键词： 轮轨黏着   撒砂   磨粒磨损   增黏材料  

摘要： 通过对国内外研究现状的调查总结,分析了目前机车车辆轮轨黏着的研究现状,概述了轮轨黏着系数及其影响因素的相关实验研究,总结了轮轨表面磨粒磨损的研究,介绍了目前所采用的增黏材料,最后提出了综合考虑磨损与增黏效果的撒砂研究、综合考虑多体接触的力学行为及其矿物破裂的力学行为的力学研究,以及选用增黏砂等相关建议。

关键词： 轮轨关系   摩擦管理   轨顶摩擦控制   机车能耗  

摘要： 作为探讨轮轨相互作用系列文章中的最后一篇,介绍影响机车能耗的主要因素及轮轨界面摩擦管理降低机车能耗的基本原理,并结合国内外实际应用案例着重分析不同摩擦管理途径和不同线路条件下所取得的降低能耗的实际效果;最后简单介绍大半径曲线和直线线路上实现能耗降低的最新研究成果。

关键词： 激光熔覆   轮轨   组织   Co基合金   磨损率  

摘要： 为提高轮轨材料的耐磨性降低轮轨磨损,利用CO2多模激光器在轮轨试样表面获得Co基合金熔覆层,测试分析了其组织结构性能和显微硬度,利用MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机对比研究了激光熔覆处理与未处理轮轨试样的抗磨损性能.结果表明:激光熔覆处理后在轮轨试样表面获得与基体良好结合厚度约1 mm的熔覆层;熔覆层主要由枝晶(γ-Co)和共晶组织(Cr23C6+γ-Co)构成,初生相为γ-Co过饱和固溶体,富含Cr元素,共晶组织中富含Co元素;结合区为粗大柱状晶,从中部到表层出现胞状晶、树枝晶等多种形态.离界面越远组织越细密,组织生长方向紊乱;结合区存在元素扩散,尤其是Fe、Cr和Co含量变化显著;激光熔覆Co基合金后轮轨试样硬度分别提高约52.98%和43.44%,能有效降低对摩副磨损,轮轨抗磨损能力提高约为原来的5倍.

关键词： 车辆动力学   欠超高   过超高   地铁轮轨磨耗   仿真  

摘要： 为了减轻地铁车辆在圆曲线区段运行所造成的轮轨磨耗,提高车辆运行的安全性与舒适性,基于车辆动力学理论,通过动力学软件SIMPACK建立轮轨关系模型,针对列车通过圆曲线时过超高、正常超高和欠超高三种工况进行研究.分析了三种工况下,轮轨横向力、轮轨垂向力、脱轨系数、磨耗功率、磨耗指数、轮重减载率和倾覆系数7个动力学参数在列车运行中的变化规律,并深入分析磨耗指数和磨耗功率与车辆实际通过时产生超高的变化规律,得出超高变化与磨耗指数成负相关,与磨耗功率成正相关,且列车通过圆曲线时应尽量降低速度,在条件不允许时,应采用尽量小的欠超高.

关键词： 轨道交通   轮轨力   小波变换   基准漂移   去噪   信号提取  

摘要： 利用LabVIEW提供的高级信号处理工具包和数字滤波器设计工具包对实测轮轨力应变信号进行处理,内容包括消除基准漂移、去除宽带噪声和提取信号特征等。经过处理后证实:Kaiser窗高通滤波器和WA Detrend VI可以很好地消除信号基准漂移,WA Detrend VI比Kaiser窗高通滤波器效果更好;信号经WA Denoise VI处理后,信号噪声消除效果明显;Multiresolution Analysis VI处理信号后,可以很好地提取信号特征。

关键词： 地铁车辆   轮轨横向动力   轨道刚度   悬挂参数  

摘要： 根据120 km/h A型地铁车辆及实际运营线路特点,文章从车辆和轨道相互作用的角度,运用车辆-轨道耦合动力学模型及理论,借助SIMPACK动力学分析软件,分析轨道的整体刚度和阻尼、地铁车辆的悬挂参数对轮轨横向动力作用的影响规律,据此提出实现该型地铁车辆的轮轨横向低动力的措施。结果表明,合理选择轨道的整体刚度和阻尼及地铁车辆的悬挂参数,能有效地降低轮轨横向力,减少轮轨磨耗。

关键词： 轨道荷载谱   25t轴重   长期监测  

摘要： 轨道荷载谱是轨道部件设计的重要参考依据。本文依托大秦重载铁路轨道动力学长期监测数据,对通过R500 m曲线、R800 m曲线和直线段等3个特征地段的25 t轴重C80重车轮轨垂直动荷载分布状况进行数理统计,绘制了不同线路特征条件下的轨道荷载谱,并通过轨道荷载谱揭示了25 t轴重疲劳荷载作用下的荷载分布特点。