Antwort:
Der Artikel erwähnt, dass die Schienenoberfläche bei einer Schleiftemperatur unter 471 °C ihre normale Farbe hat; zwischen 471 und 600 °C zeigt die Schiene hellgelbe Brandflecken; und zwischen 600 und 735 °C zeigt die Schienenoberfläche blaue Brandflecken. Daher kann man den Grad der Brandflecken auf der Schiene abschätzen, indem man die Farbveränderungen auf der Schienenoberfläche nach dem Schleifen beobachtet.

Antwort:
Die Ergebnisse der EDS-Analyse im Artikel zeigen, dass mit zunehmender Stärke des Schleifsteins der Gehalt an Sauerstoffelementen auf der Schienenoberfläche abnimmt, was auf eine Verringerung des Oxidationsgrads der Schienenoberfläche hindeutet. Dies steht im Einklang mit der Tendenz zu Farbveränderungen auf der Schienenoberfläche und deutet darauf hin, dass Schleifsteine ​​mit geringerer Stärke zu stärkerer Oxidation führen.

Antwort:
Der Artikel weist darauf hin, dass bei der Bildung von Trümmern plastische Verformungen auftreten und durch die Kompression der Schleifmittel Wärme erzeugt wird. Beim Abfließen der Trümmer reibt die Unterseite der Trümmer an der Vorderseite des Schleifmittels und erzeugt Wärme. Daher führt die kombinierte Wirkung von Trümmerverformung und Reibungswärme zu einem höheren Oxidationsgrad an der Unterseite der Trümmer, was zu einem höheren Gehalt an Sauerstoffelementen führt.

Antwort:
Die XPS-Analyseergebnisse im Artikel zeigen, dass nach dem Schleifen C1s-, O1s- und Fe2p-Spitzen auf der Schienenoberfläche vorhanden sind und der Prozentsatz der O-Atome mit dem Grad der Verbrennung auf der Schienenoberfläche abnimmt. Durch XPS-Analyse kann festgestellt werden, dass die wichtigsten Oxidationsprodukte auf der Schienenoberfläche Eisenoxide sind, insbesondere Fe2O3 und FeO, und dass mit abnehmendem Grad der Verbrennung der Gehalt an Fe2+ zunimmt, während der Gehalt an Fe3+ abnimmt.

Antwort:
Laut dem Artikel zeigen die Peakflächenprozentsätze im schmalen Fe2p-Spektrum aus der XPS-Analyse, dass von RGS-10 bis RGS-15 die Peakflächenprozentsätze von Fe2+2p3/2 und Fe2+2p1/2 zunehmen, während die Peakflächenprozentsätze von Fe3+2p3/2 und Fe3+2p1/2 abnehmen. Dies deutet darauf hin, dass mit abnehmendem Oberflächenbrandgrad der Schiene der Fe2+-Gehalt in den Oberflächenoxidationsprodukten zunimmt, während der Fe3+-Gehalt abnimmt. Daher kann man den Grad des Oberflächenbrands der Schiene anhand der Anteilsänderungen von Fe2+ und Fe3+ in den XPS-Analyseergebnissen beurteilen.

A: Die High-Speed ​​Grinding (HSG)-Technologie ist eine fortschrittliche Technik, die für die Wartung von Hochgeschwindigkeitsschienen eingesetzt wird. Sie funktioniert durch Gleit-Roll-Kombinationsbewegungen, die durch Reibungskräfte zwischen Schleifrädern und Schienenoberfläche angetrieben werden. Diese Technologie ermöglicht Materialentfernung und Schleifmittelselbstschärfen und ermöglicht höhere Schleifgeschwindigkeiten (60-80 km/h) und kürzere Wartungsfenster im Vergleich zum konventionellen Schleifen.

A: Das Gleit-Roll-Verhältnis (SRR), also das Verhältnis von Gleitgeschwindigkeit zu Rollgeschwindigkeit, beeinflusst das Schleifverhalten erheblich. Mit zunehmendem Kontaktwinkel und Schleiflast steigt das SRR, was Änderungen in der Gleit-Roll-Kombinationsbewegung der Schleifpaare widerspiegelt. Der Wechsel von einer rolldominierten Bewegung zu einem Gleichgewicht zwischen Gleiten und Rollen verbessert die Schleifergebnisse erheblich.

A: Durch die Optimierung des Kontaktwinkels werden Schleifleistung und Oberflächenqualität verbessert. Studien zeigen, dass ein Kontaktwinkel von 45° die höchste Schleifleistung ergibt, während ein Kontaktwinkel von 60° die beste Oberflächenqualität liefert. Die Oberflächenrauheit (Ra) nimmt mit zunehmendem Kontaktwinkel erheblich ab.

A: Thermomechanische Kopplungseffekte, einschließlich hoher Kontaktspannung, erhöhter Temperaturen und schneller Abkühlung, führen zu metallurgischen Umwandlungen und plastischen Verformungen auf der Schienenoberfläche, was zur Bildung einer spröden weißen Ätzschicht (WEL) führt. Diese WEL neigt bei zyklischen Belastungen durch Rad-Schiene-Kontakt zum Brechen. HSG-Methoden erzeugen eine WEL mit einer durchschnittlichen Dicke von weniger als 8 Mikrometern, dünner als die durch aktives Schleifen erzeugte WEL (~40 Mikrometer).

A: Die Analyse von Schleifrückständen liefert zusätzliche Einblicke in die Mechanismen des Materialabtrags. Fließ- und messerförmige Rückstände, die eine effektive Schleifleistung anzeigen, treten häufiger bei höheren SRRs auf. Im Gegensatz dazu dominieren bei niedrigeren Kontaktwinkeln block- und scheibenförmige Rückstände, was auf eine unzureichende Schleifleistung hinweist. Das Vorhandensein von kugelförmigen Rückständen nimmt mit der Schleiflast zu, was auf erhöhte Schleiftemperaturen hinweist.

A: Das Gleiten erleichtert den Materialabtrag von der Schienenoberfläche, während das Rollen den Abtrag von Spänen und die Selbstschärfung des Schleifmittels verbessert. Dieses dynamische Gleichgewicht ist für effizientes Schleifen mit minimalen thermischen Schäden unerlässlich.

A: Durch die Optimierung von Gleit- und Rollbewegungen kann die Schleifleistung verbessert, die Oberflächenqualität gesteigert und die Lebensdauer der Schleifscheiben verlängert werden. Radardiagramme zeigen, dass ein Kontaktwinkel von 45° das beste Gesamtgleichgewicht zwischen Leistung und Qualität bietet, während ein Kontaktwinkel von 60° durchweg die glattesten Oberflächen erzeugt.

A: Diese Forschung unterstreicht die Bedeutung des dynamischen Ausgleichs von Gleit- und Rollbewegungen, um die Schleifleistung zu verbessern, die Oberflächenqualität zu verbessern und die Lebensdauer der Schleifscheiben zu verlängern. Bei den ersten Schleifdurchgängen maximiert ein Kontaktwinkel von 45° die Materialabtragseffizienz, während ein Winkel von 60° eine hervorragende Oberflächenqualität in den Endbearbeitungsstufen gewährleistet.