Boitšoaro bo ikamahanyang le maemo ba ho sila ka lebelo le phahameng ka tlas'a "Sliding-rolling Composite Motions".

Boitšoaro bo ikamahanyang le maemo a seporo sa lebelo le phahameng tlas'a metsamao e entsoeng ka ho thella e tsepamisitse maikutlo ho ntlafatseng ts'ebetso ea ho sila le boleng ba bokaholimo. Liporo tsa lebelo le phahameng, tse khetholloang ka lebelo le phahameng la ts'ebetso le meroalo e bobebe ea li-axle, hangata li na le mokhathala oa ho kopana le mokhathala [1], e leng se lebisang ho spalling [2-4], ho phatloha ha mokhathala [5,6], le ho robeha [7,8]. Litaba tsena li hloka ho lokisoa ka nako ho netefatsa horets'ebetso e bolokehileng le e tšepahalang ea marang-rang a literene. Mekhoa e tloaelehileng ea ho sila ka terene e ikemiselitse ho sebetsana le mathata a tebileng empa hangata ho fella ka ho se sebetse hantle, nako e telele ea tlhokomelo, le tšenyo ea mocheso. High-speed grinding (HSG) e hlahile e le mokhoa o mong o sebetsang, o fanang ka lebelo le phahameng la ho sila (60-80 km / h) le ho fokotsa "lifensetere tsa tlhokomelo." Ho fapana le ho sila ho tloaelehileng, HSG e sebetsa ka metsamao e kopanyang e thellang, e tsamaisoang ke matla a khohlano lipakeng tsa mabili a silang (GWs) le bokaholimo ba terene [9]. Mochine ona o ikhethang o nolofalletsa ho tlosoa ha thepa le ho itšeha ka mahlahahlaha. Leha ho le joalo, tšebelisano lipakeng tsa ho thella le ho thella ha e-so hlahlojoe ka mokhoa o lekaneng, e leng se fokotsang bokhoni ba HSG bakeng sa ho lokisa seporo. Mosebetsing ona, ho ile ha sebelisoa mochini oa liteko oa HSG o entsoeng lapeng ho etsisa maemo a ho sila sebakeng. Liteko li ile tsa etsoa tlas'a li-angles tse sa tšoaneng tsa ho kopana (30 °, 45 °, le 60 °) le meroalo ea ho sila (500 N, 700 N, le 900 N) [10, 11].

1. Karolelano ea Slide-roll.Liphetho li bonts'a hore metsamao e kopanyang e thellang e bapala karolo ea bohlokoa ho susumetsa boitšoaro ba ho sila. The sliding-rolling ratio (SRR), e hlalosoang e le karo-karolelano ea lebelo la ho thella ho lebelo la ho thella, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Fig.1, e eketsehile ka mahlakore a mabeli a ho kopana le mojaro oa ho sila, e leng intuitively e bonts'itseng liphetoho tsa ho sisinyeha ha motsoako oa lipara tse sila. Mohlala, SRR e holile ho tloha ho 0.18 ka lehlakoreng la 30 ° ho ea ho 0.81 ho 60 °. Phetoho ena ho tloha ho motsamao o laoloang ke ho thella ho ea ho ho leka-lekana pakeng tsa ho thella le ho thella ho ntlafalitse liphetho tsa ho sila haholo. Phuputso e fumane hore 45 ° ea ho kopana le angle e hlahisa katleho e phahameng ka ho fetisisa ea ho sila, ha karolo ea 60 ° ea ho kopana e fane ka boleng bo phahameng ka ho fetisisa, bohloeki ba holim'a metsi (Ra) bo fokotsehile haholo ha lebelo la ho kopana le eketseha, ho tloha 12.9 μm ho 30 ° ho 3.5 μm ho 60 °, joalokaha ho bontšitsoe Fig.2 ho Fig.4.

2. WEL e bakoang ke ho sila.Nakong ea ts'ebetso ea ho sila, ka lebaka la liphello tsa ho kopanya thermo-mechanical, ho kenyelletsa le khatello ea maikutlo e phahameng, mocheso o phahameng, le ho pholisa ka potlako, liphetoho tsa metallurgical le deformation ea polasetiki li etsahala holim'a seporo. Liphetoho tsena li lebisa ho thehoeng ha brittle white etching layer (WEL), e atisang ho robeha tlas'a khatello ea cyclic ho tloha ho kopana le mabili-rail. Liphetho tsohle li senola hore botenya bo boholo ba WEL bo ka tlase ho 8 μm, e leng mosesaane ho feta WEL e sebetsang ka ho sila (~ 40 μm) [12, 13], joalokaha ho bontšitsoe ho Fig.5. Ketsahalo ena e ka 'na ea amana le litšobotsi tse ikhethang tsa mokhoa oa HSG, Ha ho bapisoa le ho sila ka mokhoa o tloaelehileng, ho HSG, karoloana e le' ngoe ea abrasive e kopanela mosebetsing oa ho sila ka nako e khutšoanyane feela nakong ea potoloho e le 'ngoe ea phetoho, esita le ka mahlakoreng a phahameng a ho kopana. Bakeng sa boholo ba nako, karolo ea abrasive e nakong ea ho senya mocheso ka mor'a ho sila. Sena se etsa bonnete ba hore karolo ea abrasive e na le nako e lekaneng ea ho senya mocheso pele e boela e kopanela ho sila, e leng se hlahisang maemo a ntlafetseng a mocheso ho sebopeho sa ho sila.

3. Ho sila maloanlahla.Tlhahlobo ea litšila tsa ho sila e fane ka lintlha tse eketsehileng mabapi le mekhoa ea ho tlosa thepa, joalokaha ho bontšitsoe ho Fig.6 le Fig.7. Matlakala a kang a phallang le a sebopeho sa thipa, a bolelang tshebetso e atlehileng ya ho sila, a ne a atile haholo ho di-SRR tse phahameng. Ka lehlakoreng le leng, li-block le lithōle tse sehiloeng li ne li le ka sehloohong li-angles tse tlaase tsa ho kopana, tse bontšang ts'ebetso e sa lekaneng ea ho sila. Boteng ba lithōle tse chitja bo ile ba eketseha ka meroalo e silang, e bontšang mocheso o phahameng oa ho sila. Maikutlo ana a totobatsa bohlokoa ba ho ntlafatsa maemo a ho sila ho leka-lekanya katleho le maemo a mocheso.

4. Mokhoa oa ho sisinyeha ha motsoako o thellang.Boithuto bo boetse bo senotse tšebelisano e matla lipakeng tsa ho thella le ho thella nakong ea ho sila, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Fig.8. Ho tloswa ha thepa e thellang ho tloha bokaholimong ba seporo, ha ho ntse ho pitikisoa litšila tse ntlafalitsoeng le ho chorisa ka botsona. Tekanyo ena e matla ke ea bohlokoa bakeng sa ho finyella ho sila ka katleho ka tšenyo e fokolang ea mocheso. Leha ho le joalo, ho hatelloa ho feteletseng ho motsamao ka mong ho ka lebisa liphellong tse sa tsitsang: ho sisinyeha ha molumo ho eketsa ho senyeha ha holimo, ha ho sisinyeha ho laoloang ke ho thella ho ka fella ka ho fokotseha hoa ho nchafatsa le ho eketsa tšenyo ea mocheso.

5. Tlhahlobo e felletseng.Litlhahlobo tse felletseng tsa ts'ebetso ea ho sila, ho kenyelletsa le ts'ebetso ea ho sila, ho ba makukuno holimo, le botenya ba WEL, li totobalitse melemo ea ho ntlafatsa metsamao e kopaneng ea li-sliding-rolling, joalo ka ha ho bonts'itsoe ho Fig.9. Lits'oants'o tsa radar tsa ts'ebetso ea ho sila tlas'a meroalo e fapaneng le li-angles tsa ho kopana li bonts'itse hore 45° ea ho kopana e fana ka tekanyo e ntle ka ho fetisisa ea ho sebetsa hantle le boleng. Leha ho le joalo, mahlakore a 60 ° a ho kopana a ne a lula a hlahisa libaka tse boreleli ka ho fetisisa, e leng se etsang hore e be se loketseng ho feta ha ho sila. Liphuputso tsena li fana ka maikutlo a hore litokiso tse lebisitsoeng ho li-parameter tsa ho sila li ka sebetsana ka katleho le tšenyo e fapaneng ea seporo.

Patlisiso ena e fana ka litlamorao tse sebetsang bakeng sa tokiso ea lebelo le holimo. Bakeng sa lipalangoang tsa pele tsa ho sila, angle ea 45 ° ea ho ikopanya e eketsa katleho ea ho tlosa thepa, ha angle ea 60 ° e tiisa boleng bo phahameng ba holim'a mekhahlelo ea ho qetela. Boithuto bona bo totobatsa bohlokoa ba ho leka-lekanya ho thella le ho thella ho matlafatsa ts'ebetso ea ho sila, ho ntlafatsa boleng ba bokaholimo, le ho lelefatsa bophelo ba ts'ebeletso ea mabili a silang.

Qetellong, phuputso e totobatsa karolo ea bohlokoa ea litsamaiso tse nang le li-sliding-rolling composite ho sila ka lebelo le phahameng. Ka ho ntlafatsa karolo ea liketso tsa ho thella le ho thella, HSG e ka fihlela katleho e holimo ea ho sila le boleng ba bokaholimo ha e ntse e fokotsa tšenyo ea mocheso. Liphuputso tsena li fana ka motheo oa khopolo-taba oa ho ntšetsa pele theknoloji ea HSG le litataiso tse sebetsang bakeng sa ho ntlafatsa mekhoa ea ho lokisa literene.

Setšoantšo sa 1.Mokhoa o fapaneng oa SRR, COF, le lebelo la ho potoloha ka meroalo e silang le li-angles tsa ho ikopanya.

Setšoantšo sa 2.Katleho ea ho sila tlas'a li-angles tse fapaneng tsa ho kopana le meroalo ea ho sila.

Setšoantšo sa 3.The morphologies bokaholimo ba mehlala ea terene tlas'a li-angles tse fapaneng tsa ho kopana le meroalo ea ho sila.

Setšoantšo sa 4.Bokhopo ba bokaholimo le3D morphologiesea lisampole tsa terene tlas'a li-angles tse fapaneng tsa ho kopana le meroalo ea ho sila.

Setšoantšo sa 5.Litšoantšo tsa cross-sectional optical le SEM metallographic tsa mehlala ea terene.

Setšoantšo sa 6.Mofuta le karolo eaho sila maloanlahlatlas'a li-angles tse fapaneng tsa ho kopana le meroalo ea ho sila.

Setšoantšo sa 7.Litšoantšo tsa SEM le ponahalo ea EDS bakeng sa mefuta e fapaneng ea lithōle tse silang.

Setšoantšo sa 8.Sets'oants'o sa sets'oants'o sa phello ea motsamao o thellang o thellang ho HSG.

Mosebetsi ona o tlalehiloe ho Journal of Tribology International.

Litšupiso

[1] Fan W, Wu C, Wu Z, et al. Mochine o tsitsitseng oa ho kopana pakeng tsa lebili la serrated le seporo se silang ka lebanta le hlabang[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2022, 84: 1229-1245.

[2] Cheng ZN, Zhou Y, Li PJ, et al. Phatlalatso ea Crack le mochini oa spalling holim'a seporo o ipapisitse le peridynamics[J]. Journal of Tongji University, 2023, 51(6): 912-922.

[3] Wang JN, Guo X, Jing L, et al. Lipapiso tse felletseng tsa karabelo ea mabili a terene e hlahisoang ke ho phatloha ha mabili a literene tsa lebelo le holimo[J]. Ho phatloha le Maqhubu a Tšosang, 2022, 42 (4): 045103-1-045103-15.

[4] Hua J, Liu J, Liu F, et al. Boithuto mabapi le tšenyo ea liaparo tsa strip WEA le mokhathala o senyehang oa thepa ea terene ea U71MnG ka kalafo ea ho tima ka laser[J]. Tribology International, 2022, 175: 107811.

[5] Benoît D, Salima B, Marion R. Multiscale characterization of head check initiation on rails under rolling contact mokhathala: Mechanical and microstructure analysis[J]. Wear, 2016, 366: 383-391.

[6] Shur EA, Borts AI, Bazanova LV, et al. Boikemisetso ba sekhahla sa kholo ea mokhathala le nako ea liporo ho sebelisa li-macroline tsa mokhathala[J]. Metallurgy ea Russia (Metally), 2020, 2020: 477-482.

[7] Al-Juboori A, Zhu H, Li H, et al. Patlisiso ea microstructural mabapi le ho hloleha ha seporo ho robeha ho amanang le bofokoli ba squat[J]. Tlhahlobo ea ho hloleha ha boenjiniere, 2023, 151: 107411.

[8] Masoudi Nejad R, Farhangdoost K, Shariati M. Microstructural analysis and fatigue fracture behaviour of rail steel[J]. Mechanics ea Lisebelisoa le Libopeho tse Tsoetseng Pele, 2020, 27(2): 152-164.

[9] Von Diest K, Puschel A. Phokotso ea lerata la ho sila ka lebelo le phahameng la terene ka ho sila ha seporo kamehla ntle le tšitiso ea sephethephethe[C]//INTER-NOISE le NOISE-CON Congress le Conference ProceedingGW. Setsi sa Boenjiniere ba Taolo ea Lerata, 2013, 247 (2): 5206-5212.

[10] Von Diest K, Ferrarotti G, Kik W, et al. Tlhahlobo ea moaparo oa koloi e silang ka lebelo le holimo HSG-2: netefatso, ketsiso le papiso le litekanyo[M]//Dynamics of Vehicles on Roads and Tracks Vol 2. CRC Press, 2017: 925-930.

[11] Von Diest K, Puschel A. Phokotso ea lerata la ho sila ka lebelo le phahameng la terene ka ho sila ha seporo khafetsa ntle le tšitiso ea sephethephethe[C]//INTER-NOISE le NOISE-CON Congress le Conference ProceedingGW. Setsi sa Boenjiniere ba Taolo ea Lerata, 2013, 247 (2): 5206-5212.

[12] Mesaritis M, Santa JF, Molina LF, et al. Tekolo ea ho sila ka mor'a lebala ea limaraka tse fapaneng tsa liteko tsa laboratori ea sekala se felletseng sa lebili/seporo[J]. Tribology International, 2023, 177: 107980.

[13] Rasmussen CJ, Fæster S, Dhar S, et al. Popeho ea bokaholimo holim'a liporo ho lilaete tse silang tse entsoeng ka martensite e tšoeu[J]. Wear, 2017, 384: 8-14.