بررسی پارامترهای موثر بر سایش میان چرخ و ریل در خطوط ریلی

با توجه به اهمیت سایش چرخ و ریل در صنعت حمل و نقل ریلی، تحقیق حاضر بر روی برخی از پارامترهای سایش چرخ و ریل مورد استفاده در متروی تهران انجام گرفته است. در این پژوهش پارامترهایی مانند وزن واگن، نیروی جانبی، سرعت لغزش، نوع روانکار، مسافت لغزش و زبری سطح تماس که بر سایش میان ریل و چرخ تاثیر گذار هستند مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور در نرم افزار آدامز-ریل مدل سازی و شرایط دینامیکی مختلف از پارامترها و عوامل موثر بر رفتار دینامیکی قطار شبیه سازی شده و نیروهای جانبی وارد بر چرخ و ریل محاسبه شده است. جهت انجام آزمایشات تجربی از دستگاه پین روی دیسک استفاده شده است. نمونه پین از ریل و نمونه دیسک از چرخ ساخته شده اند. از پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش نیروی جانبی وارد بر چرخ و ریل می باشد که نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش وزن واگن از 45 تن به 63 تن، نرخ سایش 57 درصد در حالت خشک (بدون روانکار) افزایش می یابد. همچنین با بررسی پارامتر سرعت، نرخ سایش با افزایش سرعت قطار افزایش می یابد. از دیگر مواردی که مورد بررسی قرار گرفته میزان تاثیر روانکارهای مختلف بر سایش بین چرخ و ریل می باشد که نشان داده است، نرخ سایش در شرایط خشک 8 برابر بیشتر از تحت شرایط روانکاری با آب و 27 برابر بیشتر از روانکاری با گریس می باشد. پارامتر دیگری که بررسی گردید اثر مسافت لغزش بین چرخ و ریل و زبری سطوح تماس بر نرخ سایش بوده است و نتایج آنها نشان داد که با افزایش زبری سطح تماس، نرخ سایش افزایش و با افزایش مسافت لغزش، نرخ سایش کاهش می یابد.