The wear resistance research of the rail contact surface depending on the grinding process

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorBobyr, Mykola
dc.contributor.authorBorodii, Yurii
dc.contributor.authorProtsenko, Pavlo
dc.contributor.authorUhlmann, Eckart
dc.contributor.authorThalau, Janis
dc.contributor.authorLypovka, Pavlo
dc.date.accessioned2020-05-11T15:13:16Z
dc.date.available2020-05-11T15:13:16Z
dc.date.issued2019
dc.description.abstractenBackground. Continuous mechanical loads on the rails during its contact with the wheel lead to an accumulation of residual stresses in the surface layers of the rails, resulting in fast-growing fatigue cracks. In addition, the interaction of the wheel and the rail leads to micro-and macro-slip during their contact, abrasive wear, as well as plastic deformation of the rail. Rail grinding is the repair method by which defective material layers removes from the rail surface, provides the necessary accuracy of size and shape as well as surface quality. Objective. The aim of the work is to determine the effect of grinding on the tribological properties of the rail surface and establish the optimal parameters of the grinding process to ensure the best wear resistance of the rail surface. Methods. The research on wear and contact damage of samples of surfaces cut from grinding rails conducted on a friction machine M-22M. The studies were carried out by dry friction of a sample (cut from a rail) with a counter-sample from the material used in the manufacture of railway wheels, for 1 hour, the friction path was 3.60 km. Samples were weighed on a VLR-200 balance before and after the study was performed on the friction machine. As a result, the mass wear value was determined for each sample. Results. Based on the results of tribological studies, we obtained graphical dependencies of the wear intensity on the hardness of surfaces of samples and histograms which showing the effect of grinding process parameters on the amount of the wear intensity of samples. In the work was investigated influence the next main parameters of the grinding process on wear resistance there are the temperature of the rail, depth of cut, grinding wheel speed. The results of the work can find practical application in railway transport when repairing rails by grinding. Conclusions. Based on the analysis of experimental data, the empirical relationship revealed between the depth of cut, the surface hardness of the sample and the intensity of its wear. The nature of the influence of grinding process parameters (rail temperature, depth of cut, grinding wheel speed) on the wear resistance of the rail surface is established. The most optimal values of the process parameters that provide greater wear resistance of the rail surface are depth of cut – 0.007 mm, grinding wheel speed – 30 m/s, rail temperature – 20°C (it is better to conduct the processing of rails in the warm season). The results of the work can find practical application in railway transport when repairing rails by grinding.uk
dc.description.abstractruПроблематика. Длительные механические нагрузки на рельс при его контакте с колесом приводят к накоплению остаточных напряжений в поверхностных слоях рельса, в результате чего возникают быстрорастущие усталостные трещины. Кроме того, взаимодействие колеса и рельса приводит к микро- и макропроскальзыванию во время их контакта, абразивному износу, а также деформации рельса. Шлифование рельсов - это способ их ремонта, с помощью которого удаляют дефектные слои материала с поверхности рельсов, обеспечивают необходимую точность их размеров, формы и качества поверхности. Цель исследования. Исследовать влияние шлифования на трибологические свойства поверхности рельса, а также установить оптимальные параметры процесса шлифования для обеспечения лучшей износостойкости поверхности рельса. Методика реализации. Исследование износа и контактного повреждения поверхностей образцов, вырезанных из шлифованных рельсов, проводились на машине трения М-22М. Исследования осуществлялись путем сухого трения образца (вырезанный из рельса) с контробразцом из материала, используемого при изготовлении железнодорожных колес, в течение 1 часа при этом путь трения составлял – 3,60 км. Образцы взвешивались на весах ВЛР-200 до и после выполнения исследования на машине трения. В результате для каждого образца было определено величину массового износа. Результаты исследования. На основе результатов проведенных трибологических исследований были построены графические зависимости интенсивности износа от твердости поверхностей образцов и гистограммы, показывающие влияние параметров процесса шлифования на величину интенсивности износа образцов. Основными параметрами процесса шлифования, которые исследовались в работе, являются: температура рельсы, припуск на обработку, линейная скорость шлифовального колеса. Выводы. На основе проанализированных экспериментальных данных получено эмпирическую зависимость между припуском на обработку, величиной поверхностной твердости образца и интенсивностью его износа. Установлен характер влияния параметров процесса шлифования (температура рельсы, припуск на обработку, линейная скорость шлифовального колеса) на износостойкость поверхности рельса. Наиболее оптимальными величинами параметров процесса, которые обеспечат большую износостойкость поверхности рельса, являются: припуск на обработку - 0,007 мм, линейная скорость шлифовального круга – 30 м / с, температура – 20 ° С (обработку рельсов лучше вести в теплый период года). Результаты работы могут найти практическое применение на железнодорожном транспорте при проведении ремонта рельсов путем шлифования.uk
dc.description.abstractukТривалі механічні навантаження на рейку під час її контакту з колесом призводять до накопичення залишкових напружень у поверхневих шарах рейки, внаслідок чого виникають швидкозростаючі втомні тріщини. Крім того, взаємодія колеса і рейки призводить до мікро- і макроковзання під час їх контакту, абразивного зношування, а також пластичної деформації рейки. Шліфування рейок - це спосіб їх ремонту, за допомогою якого видаляють дефектні шари матеріалу з поверхні рейок, забезпечують необхідну точність їх розмірів, форми та якості поверхні. Мета дослідження. Дослідити вплив шліфування на трибологічні властивості поверхні рейки, а також встановити оптимальні параметри процесу шліфування для забезпечення найкращої зносостійкості поверхні рейки. Методика реалізації. Дослідження зношування та контактного пошкодження поверхонь зразків, вирізаних із шліфованих рейок, проводилися на машині тертя М-22М. Дослідження здійснювались шляхом сухого тертя зразка (вирізаний з рейки) із контрзразком з матеріалу, що використовується при виготовленні залізничних коліс, протягом 1 години при цьому шлях тертя складав – 3,60 км. Зразки зважувались на вагах ВЛР-200 до та після виконання дослідження на машині тертя. В результаті для кожного зразка було визначено величину масового зношування. Результати дослідження. На основі результатів проведених трибологічних досліджень були побудовані графічні залежності інтенсивності зношування від твердості поверхонь зразків та гістограми, що показують вплив параметрів процесу шліфування на величину інтенсивності зношування зразків. Основними параметрами процесу шліфування, які досліджувалися в роботі, є: температура рейки, припуск на обробку, лінійна швидкість шліфувального колеса. Висновки. На основі проаналізованих експериментальних даних отримано емпіричну залежність між припуском на обробку, величиною поверхневої твердості зразка та інтенсивністю його зношування. Встановлено характер впливу параметрів процесу шліфування (температура рейки, припуск на обробку, лінійна швидкість шліфувального колеса) на зносостійкість поверхні рейки. Найбільш оптимальними величинами параметрів процесу, що забезпечать більшу зносостійкість поверхні рейки, є: припуск на обробку – 0,007 мм, лінійна швидкість шліфувального круга – 30 м/с, температура – 20˚С (обробку рейок краще вести в теплий період року). Результати роботи можуть знайти практичне застосування на залізничному транспорті при проведенні ремонту рейок шляхом шліфування.uk
dc.format.pagerangeP. 14-22uk
dc.identifier.citationThe wear resistance research of the rail contact surface depending on the grinding process / Mykola Bobyr, Yurii Borodii, Pavlo Protsenko, Eckart Uhlmann, Janis Thalau, Pavlo Lypovka // Mechanics and Advanced Technologies. – 2019. – №2 (86). – P. 14-22.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2521-1943.2019.86.181036
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/33379
dc.language.isoenuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceMechanics and Advanced Technologies, 2019, №2 (86)uk
dc.subjectшліфування рейокuk
dc.subjectінтенсивність зношуванняuk
dc.subjectповерхнева твердістьuk
dc.subjectтрибологічні властивостіuk
dc.subjectrail grindinguk
dc.subjectwear intensityuk
dc.subjectsurface hardeninguk
dc.subjecttribological propertiesuk
dc.subjectшлифование рельсовuk
dc.subjectинтенсивность изнашиванияuk
dc.subjectповерхностная твердостьuk
dc.subjectтрибологические свойстваuk
dc.subject.udc691.795.2uk
dc.titleThe wear resistance research of the rail contact surface depending on the grinding processuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
madt_2019-2_2.pdf
Розмір:
1.11 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Mechanics and Advanced Technologies, № 2 (86)