基于Archard模型的重载铁路货车车轮磨耗研究
2012-08-03邵朋朋傅茂海杨亮亮
铁道机车车辆 2012年2期
邵朋朋,傅茂海,周 元,杨亮亮
(西南交通大学 机械工程学院,四川成都610031)
随着铁路货运的发展,重载运输技术在北美、澳洲、南非、北欧、独联体国家和我国等国家和地区得到了广泛应用,产生了显著的综合运输效益。根据国际重载运输协会的定义,满足重载运输的车辆轴重应在27t及以上,目前许多重载运输国家货车轴重已在35t以上,最大轴重已达40t。车辆轴重的增加,载重量的加大,以及列车编组数量的增加,带来的经济效益是毋庸置疑的。但是,重载运输带来的轮轨磨耗问题也不容忽视,钢轨、车轮的磨耗损坏越来越严重,车轮和钢轨的使用寿命缩短,使得维修成本大幅提高。由此,许多国内外铁路研究人员开始深入的研究影响轮轨磨耗的因素以及减轻轮轨磨耗的措施等。
轮轨磨耗主要表现在车轮踏面与钢轨头顶面、轮缘与钢轨内侧面之间的磨耗,引起重载铁路轮轨磨耗的因素很多,主要有以下几点:
(1)轴重的增加及轮轨接触应力加大;
(2)过大的轮轨横向力;
(3)过大的轮对冲角;
(4)剧烈的轮对蛇行运动;
(5)轮轨型面及材质不匹配;
(6)车轮热负荷过大;
(7)列车操纵等。
在研究减轻轮轨磨耗的同时,对轮轨磨耗程度进行评定的模型和指标,目前并无界定。一个合适的评定模型能够有效、准确的预测轮轨的磨耗,从而在设计阶段就可以提出减轻轮轨磨耗的措施,避免某些影响磨耗的因素,大大提高重载铁路的综合运输效益。本文从减轻轮轨磨耗的角度出发,对几种轮轨磨耗评定方法与模型进行阐述和比较,并根据重载运输的特点选择其中一种模型来计算重载车轮的磨耗量,使得更直观、量化的认识到轮轨的磨耗。……
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