钢轨材料高速进给干磨砂轮性能研究

钢轨修磨是修复钢轨损伤的主要方式。相比于普通磨削,钢轨修磨对砂轮的磨削加工性能提出了特殊的要求。依据钢轨铣磨车作业工况,设定磨削参数,对不同砂轮进行试验研究,优选符合作业要求的砂轮。试验结果表明:树脂结合剂混合刚玉磨料砂轮耐磨性较好,砂轮的表面有轻微黏附型堵塞;陶瓷结合剂白刚玉大气孔砂轮的磨削效率和耐磨性综合性能较好,砂轮的表面有轻微黏附型堵塞;陶瓷结合剂微晶刚玉砂轮的自锐性好,干磨削效率高,但耐用度极低。

干-水态下圆形硌伤对钢轨材料滚动接触疲劳特性影响

采用布氏硬度仪在钢轨试样表面制得不同尺寸的圆形硌伤,利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究了未硌伤和硌伤钢轨的表面硬度、磨损量及滚动接触疲劳损伤特性.结果表明:与未硌伤钢轨相比,硌伤钢轨的表面硬度和磨损量都有所增加;随硌伤尺寸增加,钢轨磨损量与硬度随之增大.较小尺寸的硌伤坑(1.6 mm)有助于减轻硌伤处疲劳裂纹的产生,硌伤坑超过临界值(2.0 mm)则会加重硌伤区附近疲劳裂纹的萌生并导致支裂纹和垂向裂纹的出现.未硌伤钢轨疲劳裂纹以沿晶扩展为主,大尺寸硌伤钢轨试样的疲劳裂纹呈现穿晶扩展现象.

钢轨材料的滚动磨损及损伤行为分析

随着社会经济的不断发展,我国铁路工程迎来了发展的黄金时期,结合铁路运输中钢轨材料磨损对运输效果的影响,不仅会提高铁路部门在维修方面的成本支出,也容易埋下较大的安全隐患,需要做好钢轨材料的选择,如何有效认识钢轨材料的滚动磨损情况并进行改进工作,便成为当前铁路部门需要考虑的问题。为此本文会借助WR-1轮轨滚动磨损试验机对U71Mn、PD3和PG4三种钢轨与AAR-B车轮材料在匹配中滚动磨损进行研究,并分析损伤性能,以期望在了解钢轨和车轮材料的滚动磨损与损伤匹配行为后,为铁路钢轨的选材提供理论经验。

打磨转速与磨石粒度对钢轨材料去除行为影响相关思考与分析

自我国进入 21 世纪市场经济时代以来,不仅国家的综合经济实力有了稳步提高,亦带动了铁道等运输事业的发展。相比其余类 型的运输模式,城市轨道交通有着更加稳定的运输优势,几乎很少会受到气候、环境等自然因素的影响。不过在城市轨道交通运输持续发 展的背后,也给钢轨间的传递载荷带来了巨大压力,因此本文就打磨转速与磨石粒度对钢轨材料去除行为影响进行浅要分析与思考。

国内外钢轨钢材料的研究进展

高强度钢轨钢材料承受的应力增加,其磨损和接触疲劳越严重。文章介绍了提高珠光体型钢轨钢材料耐磨性和接触疲劳性能的进展和贝氏体型钢轨钢材料耐磨性方面的研究,分析认为珠光体型、贝氏体型,都需提高钢轨钢材料的高应变硬化指数从而获得较好的耐磨性、抗接触疲劳性能。

轮轨接触应力对U71Mn钢轨磨损-疲劳劣化行为影响研究

利用实验室摩擦磨损试验与双盘接触有限元仿真计算,初步研究U71Mn钢轨材料在法向接触应力为900 MPa、滑差率分别为0.5%、2.0%、4.0%条件下,切向接触应力对钢轨材料磨损-疲劳劣化行为的影响。结果表明:轮轨试样间法向接触应力在900 MPa条件下,当滑差率由0.5%提高至2.0%时,轮轨试样间的切向接触应力、钢轨材料的平均摩擦系数、磨损率均呈增大趋势,钢轨材料的疲劳裂纹长度更长、深度更大,损伤表面起皮更为严重,此时轮轨试样间的磨损-疲劳竞争耦合关系中疲劳作用成为了劣化行为的主导;当滑差率由2.0%提高至4.0%时,钢轨材料的平均摩擦系数、磨损率均呈增大趋势,损伤表面起皮更为严重,但轮轨试样间的切向接触应力增加十分有限,钢轨材料的疲劳裂纹长度和深度均略有降低,此时轮轨试样间的磨损-疲劳竞争耦合关系中磨损作用成为了劣化行为的主导。

刀具角度对钢轨铣削温度的仿真与试验研究

刀具角度与切屑的形成、铣削力、铣削温度、刀具磨损和被加工表面质量有着重要的联系。为了分析刀具几何角度对第一变形区铣削温度的影响,利用Advant Edge对U71Mn铣削过程建立了3D仿真模型;同时,采用K型人工热电偶测量了第三变形区—刀/工面处铣削温度,并探究了工艺参数对铣削温度的影响规律。试验结果表明:随着刀盘转速、进给速度和背吃刀量的增加,铣削温度逐渐升高;其中,刀盘转速和背吃刀量对切削温度有着更为显著的影响,而进给速度的影响则较小。然后采用红外热像仪对第二变形区刀/屑面的铣削温度进行了测量,并将在同一切削参数条件下人工热电偶与红外热像仪的实测温度与仿真结果进行了比较,结果表明所建3D仿真模型的有效性。最后,在上述所建模型基础上仿真分析不同刀具角度对第一变形区切削温度的影响,为铣刀盘刀具结构设计提供一定的指导意义。

关于钢轨伤损特性试验的研究

目前高速铁路与重载铁路的损伤形式是存在较大差异的,疲劳与磨损是其各自的主要损伤形式,所以钢轨在选材上的要求是相当复杂的。双轮滚动试验,在针对我国钢轨材料下,研究在不同线路环境上的钢轨材料的伤损规律,通过研究钢轨磨损与疲劳之间的对抗平衡,分析轴重、车速、摩擦状态等因素,制定钢轨的分级制度,确定不同工况下的轮轨材料,达到防治钢轨损伤的目的,对我国铁路钢轨材料的选用起到指导作用。

轨道包覆材料的降噪性能研究

为探讨双块式、套靴式、嵌条式轨腰包覆材料的降噪性能,以及有轨电车诱发环境噪声的传播和衰减特性,在距轨道中心线3.5m、7.5m、25m处布置测点,对有轨电车运行产生的环境噪声进行现测试,获取噪声连续等效A计权声压级,结果表明:在距离轨道中心线3.5m处,双块式、套靴式、嵌条式包覆材料对于降低环境噪声均有效果,嵌条式包覆材料最好,双块式包覆材料次之,套靴式降噪效果一般。距离轨道中心线越远,由于环境因素的增加,三种包覆材料的降噪效果不明显。

不同蠕滑率下U75V钢轨磨损与损伤性能分析

利用MJP-30A滚动磨损试验机研究U75V钢轨在不同蠕滑率下的磨损与损伤行为,探讨钢轨磨损率随蠕滑率的转变规律。结果表明:U75V钢轨磨损率随蠕滑率的增加呈现'台阶式'上升规律;根据Tγ/A-磨损率变化曲线,可将U75V钢轨材料磨损划分为三个区域:轻微磨损区、严重磨损区和灾难性磨损区。不同蠕滑率下U75V钢轨的磨损与损伤机制明显不同;当蠕滑率小于3%时钢轨材料主要磨损形式为氧化磨损与轻微疲劳磨损,当蠕滑率为6%~12%时钢轨材料主要磨损形式为轻微黏着磨损,当蠕滑率为18%~25%时钢轨材料主要磨损形式为严重黏着磨损;随蠕滑率增加,钢轨材料塑性变形层厚度、疲劳裂纹的深度和角度均呈先增加后减小的趋势,当蠕滑率为12%~18%时、塑性变形层厚度、疲劳裂纹的深度和角度达到最大。