砥石性能評価方法
砥石性能評価方法
砥石開発プロセスで最も重要なことは、その性能(サイズと精度、動/静バランス、回転強度、耐荷重、研削性能など)を評価・検証し、配合、プロセス、構造の最適化設計を導くことです。これらの要素のうち、砥石の研削性能は、その運用効率を具体的に表すものであり、研究者から大きな注目を集めています。現在、砥石性能検証装置は、砥石とレールの相対作用形式の違いに基づいて、1)従来の研削盤タイプ、2)固定ブロックレールタイプ、3)リニアレールフィードタイプ、4)円形レール水平回転フィードタイプ、5)高速レール研削スタンド、および6)実際のレール研削テストラインの6種類に分類できます。
(1) 従来型グラインダータイプ。Uhlmannら[1]は、図1に示す表面研削盤を使用して、レールの表面品質(硬度、粗さ、白層の厚さ)に対する研削パラメータの影響を調査しました。Wuら[2]は、同様の装置を使用して、溝付き研削石がレールの表面品質を向上させることを検証しました。このタイプの研削試験機は、砥石のライン速度が高い(最大30〜50 m / s)が、送り速度が低い(8〜16 m /分)[2]という特徴があります。同時に、研削圧力は調整できません。したがって、この試験機は実際のレール研削作業をシミュレートすることはできず、研削ホイールの挙動を研究するための参照のみを提供できます。
イチジク。1平面研削盤試験機[1]
(2)固定ブロックレールタイプ。レール研削用砥石の現場操作モードに基づいて、多くの学者がモーターを砥石に接続し、砥石の端面を利用してレールワークピースを研削しました。Kanematsuら[3]は、図2に示すレール研削試験機を使用して、さまざまな砥石の研削性能を検証しました。Guら[4]は、摩擦実験試験機を使用して同様の構造の研削試験機を改造し、異なる砥粒サイズの砥石の研削性能を研究しました。このタイプの試験機は、砥石の回転速度、研削圧力、およびその他のパラメータをより適切にシミュレートできますが、研削送り動作を実現できません。局所的なレール領域を長時間研削すると、研削熱により界面温度が上昇し、高温での樹脂結合砥石の性能低下と研磨保持力の低下につながります。さらに、研削熱の影響で、レールが焼けやすくなります。したがって、このタイプの試験機の実験プロセスでは、研削温度が実験結果に与える影響を十分に考慮する必要があります。
イチジク。2ブロックレール固定研削試験機[3]
(3)直線レール送りタイプ。Guら[4]のレール研削試験機のレール送りの問題を解決するために、Zhou Kun[80]はラックとピニオンを使用してバーレールを駆動し、図3に示すように、1.6〜4.0 km / hの一方向の直線レール送りを可能にしました。実験機はまた、さまざまな研削パラメータ(研削圧力[5]、送り速度[6])と研削ホイールの硬度[7]を研究するために使用されました。Huang Guigang[8]は、BM2015ガントリープレーナーの主要構造を改造して、図4に示すように垂直レールアクティブ研削試験機を開発しました。この装置は、現場で60 kg / mゲージレールを使用し、シミュレートされた送り速度0.3〜4.5 km / hで、±50°ゲージ角度の研削を実現できました。レールの実効研磨作業速度は 3 ~ 24 km/h の範囲ですが、このタイプのレール研磨装置でシミュレートされる速度はより低いため、実験能力が制限されます。
イチジク。3水平リニアレールフィード研削試験機[5,6,7]
イチジク。4垂直リニアレールフィード研削試験機[8]
(4)円形レール水平回転送り型。中国鉄道科学院[9]、南京航空航天大学[10,11]、スイスのKuffaら[12]は、図5に示す円形レール水平回転送り試験装置を報告した。この試験装置では、レールはディスクに機械加工され、水平に配置されています。レールディスクは、駆動機構の作用下で水平に回転し、研削車の送り速度をシミュレートできます。中国鉄道科学院が設計した装置は、レールディスクの直径が約1.6m、研削ベルトの幅が10mm、最大研削速度が10.8km/hです[9]。この実験装置の研削効果に基づいて、アクティブ研削ホイールの整列条件の開発にデータサポートを提供します[9,13,14]。このタイプの装置は、アクティブレール研削の分野でよく知られています。
イチジク。5サイクリックレール水平回転送り研削試験機[19]
(5)高速レール研削試験装置。西南交通大学の王恒宇チーム[15,16]は、図6に示すように、最大60〜80km / hの研削速度をシミュレートできる受動型高速レール研削試験装置を設計しました。また、河南理工大学の鄒文軍教授チーム[17,18]は、レールホイールディスクを垂直に配置し、装置が研削石の衝撃と研削圧力を調整できる小型の高速レール研削試験装置(図7)を設計しました。レールの外径は150mm、砥石の規格はΦ80×10×10mmで、現場での研削速度60~80km/h、研削圧力1200~3200Nをシミュレートできます。 砥石の研削圧力は、最大研削速度60~80km/h、最大研削圧力3200Nまで調整できます。 このタイプの実験機は、高速砥石の開発において重要な指導的役割を果たします。
イチジク。6高速研削盤[13]
イチジク。7高速研削減速試験台[16]
(6)実際のレール研削テストライン。過去10年間、ゴールデンイーグル重工は高速レール研削車の開発と革新設計に乗り出し、湖北省襄陽市于家湖にレール研削テスト基地を設立しました。図8は高速レール研削車を示しています。この車には24個の研削ホイール(片側に12個ずつ)を装備でき、60 km / hを超える研削速度で動作します[15]。車両の運転条件とモードは高速レール研削のものと完全に一致し、研削石の切削性能を検証できます。同時に、車両には複数の研削石が装備されており、研削石の製造プロセスの安定性を検証できます。したがって、包括的な評価システムを確立するという条件下では、この研削車による研削ホイールの性能の将来の評価と検証は権威ある指導価値を持ちます。
イチジク。8テストライン実車研削[13]
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