Композит хәрәкәтләр астында югары тизлекле тимер юл тартуның үз-үзен адаптив тарту тәртибе.

Highгары тизлекле тимер юлның үз-үзен адаптацион тарту тәртибе, тарту эшләрен һәм өслек сыйфатын оптимальләштерүгә юнәлтелгән. Operatingгары тизлекле тимер юллар, югары оператив тизлек һәм җиңел ук йөкләре белән аерылып торалар, еш кына контакт аруыннан интегәләр, бу битнең таралышына китерә [2-4], ару ярыклары [5,6], ватыклар [7,8]. Бу проблемалар вакытында тәэмин итүне таләп итәләртимер юл челтәрләренең куркынычсыз һәм ышанычлы эшләве. Традицион тимер юл тарту техникасы тирән җитешсезлекләрне чишүне максат итеп куя, ләкин еш кына нәтиҗәсезлеккә, хезмәт күрсәтү вакытының озайтылуына һәм җылылык зарарына китерә. Speedгары тизлектә тарту (HSG) эффектив альтернатива булып барлыкка килде, тарту тизлеген (60-80 км / сәг) тәкъдим итте һәм "тәрәзәләрне" киметте. Гадәттәге тартудан аермалы буларак, HSG сикерү тәгәрмәчләре (GW) һәм тимер юл өслеге арасындагы сүрелү көче белән идарә итүче композицион хәрәкәтләр аша эшли. Бу уникаль механизм материалны бетерергә дә, абразив үз-үзеңне кискенләштерергә дә мөмкинлек бирә. Ләкин, сикерү һәм әйләндерү хәрәкәтләре арасындагы үзара бәйләнеш җитәрлек өйрәнелмәгән, тимер юл хезмәтен оптимизацияләү өчен HSG потенциалын чикләгән. Бу эштә, өйдә ясалган HSG сынау приборы урынында тарту шартларын охшату өчен кулланылды. Тикшеренүләр төрле контакт почмакларында (30 °, 45 °, һәм 60 °) һәм тарткыч йөкләрдә (500 N, 700 N, 900 N) үткәрелде [10, 11].

1. Слайд-роллның катнашуы.Нәтиҗә шуны күрсәтә: тарту хәрәкәтенә йогынты ясауда композицион хәрәкәтләр мөһим роль уйный. Слайд-әйләнү коэффициенты (SRR), 1-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, сикерү тизлегенең әйләнеш тизлегенә нисбәте итеп билгеләнде, контакт почмагы һәм тарту йөкләнеше белән артты, бу тарту парларының слайд-ролик композицион хәрәкәтендәге үзгәрешләрне интуитив рәвештә чагылдырды. Мәсәлән, SRR 30 ° контакт почмагында 0,18 дән 60 ° ка 0,81гә кадәр үсә. Бу әйләндерү өстенлекле хәрәкәттән сикерү һәм әйләндерү арасындагы баланска күчү, тарту нәтиҗәләрен сизелерлек яхшыртты. Тикшеренү ачыклаганча, 45 ° контакт почмагы иң югары тарту эффективлыгын җитештергән, 60 ° контакт почмагы иң яхшы өслек сыйфатын китергән, контакт почмагы арткан саен өслекнең тупаслыгы (Ra) сизелерлек кимегән, 12,9 ммнан 30 ° ка 3,5 мм 60 ° ка, 2 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә.

2. Тегермән тарту.Тегермән процессы вакытында, термо-механик кушылу эффектлары аркасында, шул исәптән югары контакт стрессы, күтәрелгән температура, һәм тиз суыту, тимер юл өслегендә металлургия үзгәреше һәм пластик деформация. Бу үзгәрешләр тәгәрмәчле тимер юл контактыннан цикллы стресс астында ватылырга мөмкин булган ватык ак эфир катламы (WEL) барлыкка килүгә китерә. Барлык нәтиҗәләр дә ачыклый, WEL-ның уртача калынлыгы 8 ммнан да азрак, бу 5-нче рәсемдә күрсәтелгәнчә, актив тарттыручы WEL (~ 40 μm) [12, 13] белән чагыштырганда нечкә. Бу күренеш, мөгаен, HSG ысулының уникаль характеристикалары белән бәйле, традицион актив тарту белән чагыштырганда, HSGда бер абразив кисәкчәләр тарту процессында кыска вакыт эчендә, хәтта югары контакт почмакларында да катнашалар. Күпчелек вакытта абразив кисәкчәләр тартканнан соң җылылык тарату чорында. Бу абразив кисәкчәнең яңадан тартылыр алдыннан җылылыкны таркатыр өчен җитәрлек вакыты булуын тәэмин итә, нәтиҗәдә тарту интерфейсында җылылык шартлары яхшыра.

3. Тегермән калдыклары.Тегермән калдыкларын анализлау 6-нчы рәсемдә күрсәтелгәнчә, материалны чыгару механизмнары турында өстәмә мәгълүмат бирде. Агымдагы һәм пычак формасындагы калдыклар, эффектив тарту эшләрен күрсәтә, югары SRRларда киң таралган. Киресенчә, блок һәм киселгән калдыклар түбән контакт почмакларында өстенлек иттеләр, тегермән тартуның җитәрлек булмавын күрсәттеләр. Сферик чүп-чарның булуы тарту тартмалары белән артты, тегермән температурасының күтәрелүен күрсәтә. Бу күзәтүләр эффективлык һәм җылылык шартларын баланслау өчен тарту параметрларын оптимальләштерү мөһимлеген күрсәтәләр.

4. Катлаулы хәрәкәтнең сикерү механизмы.Тикшеренү шулай ук ​​тарту процессында сикерү һәм әйләнү хәрәкәтләре арасындагы динамик үзара бәйләнешне ачыклады, 8 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә. Слайд тимер юл өслегеннән материалны чыгаруны җиңеләйтте, шул ук вакытта көчәйтелгән чүп-чарны агызу һәм абразив үз-үзеңне кискенләштерү. Бу динамик баланс минималь җылылык зарарлы эффектив тартмага ирешү өчен бик кирәк. Ләкин, ике хәрәкәткә артык басым субоптималь нәтиҗәләргә китерергә мөмкин: әйләнештәге доминант хәрәкәт өслекнең тупаслыгын арттыра, шул ук вакытта сикерү өстенлекле хәрәкәт абразив яңартуны киметергә һәм җылылык зыянын арттырырга мөмкин.

5. Комплекслы бәяләү.Тегермән җитештерүчәнлеген комплекслы бәяләү, шул исәптән тарту эффективлыгы, өслекнең тупаслыгы, WEL калынлыгы, 9-нчы рәсемдә күрсәтелгәнчә, слайд-ролик композицион хәрәкәтләрне оптимальләштерү өстенлекләрен күрсәтте. Төрле йөкләр һәм контакт почмаклары астында тарту эшенең радар схемалары күрсәткәнчә, 45 ° контакт почмагы эффективлык һәм сыйфатның иң яхшы балансын тәэмин итә. Ләкин, 60 ° контакт почмагы эзлекле рәвештә иң йомшак өслекләрне чыгарды, аны соңгы тарту өчен идеаль итте. Бу табышмаклар шуны күрсәтә: тарту параметрларына максатчан төзәтмәләр тимер юл өслегенең төрле зыянын эффектив хәл итә ала.

Бу тикшеренү югары тизлекле тимер юлны тоту өчен практик нәтиҗәләр бирә. Башта тарту өчен, 45 ° контакт почмагы материалны чыгару эффективлыгын максимальләштерә, ә 60 ° почмак бетү этапларында өслекнең югары сыйфатын тәэмин итә. Тикшеренү, тарту эшләрен көчәйтү, өслек сыйфатын яхшырту, тарту тәгәрмәчләренең хезмәт срогын озайту өчен, сикерү һәм әйләнү хәрәкәтләрен динамик баланслау мөһимлеген күрсәтә.

Ахырда, тикшерү югары тизлекле тимер юл тартуда слайд-ролик композит хәрәкәтләрнең мөһим роленә басым ясый. Слайд һәм әйләндерү чараларының өлешен оптимальләштереп, HSG җылылык зыянын киметкәндә өстен тарту эффективлыгына һәм өслек сыйфатына ирешә ала. Бу ачышлар HSG технологиясен алга җибәрү өчен теоретик нигез һәм тимер юл хезмәтен яхшырту өчен практик күрсәтмәләр бирә.

1 нче рәсем.SRR, COF, үзгәрү тизлеге, тарту йөкләре һәм контакт почмаклары белән әйләнү тизлеге.

2 нче рәсем.Төрле контакт почмаклары астында тарту эффективлыгы.

3 нче рәсем.Төрле контакт почмаклары һәм тарту йөкләре астында тимер юл үрнәкләренең өслек морфологиясе.

4 нче рәсем.Faceир өслегенең тупаслыгы һәм3D морфологияТөрле контакт почмаклары һәм тарту йөкләре астында тимер юл үрнәкләре.

5 нче рәсем.Тимер юл үрнәкләренең оптик һәм SEM металлографик рәсемнәре.

6 нчы рәсем.Типы һәм пропорциясекалдыкларны тартутөрле контакт почмаклары һәм тарту йөкләре астында.

7 нче рәсем.Төрле төр тарту калдыклары өчен SEM рәсемнәре һәм EDS спектры.

8 нче рәсем.Слайд-әйләнешле композит хәрәкәтнең HSG тәэсиренең схематик схемасы.

Бу эш Tribology International журналында хәбәр ителде.

Белешмәләр

[1] Фанат W, Ву С, Ву З һ.б. Абразив билбау белән тимер тартмада тимер контакт тәгәрмәче белән тимер арасында статик контакт механизмы. Manufactитештерү процесслары журналы, 2022, 84: 1229-1245.

[2] Чэнг ЗН, Чжоу Й, Ли П., һ.б. Перидинамика нигезендә ярык таралу һәм тимер юл өслеген таркату механизмы. Тонгжи университеты журналы, 2023, 51 (6): 912-922.

[3] Ван ДжН, Гу X, Джинг Л һ.б. Wheelгары тизлекле поездларның тәгәрмәчле йөреше аркасында тәгәрмәч-тимер юл тәэсиренең чикләнгән элемент симуляцияләре [J]. Шартлау һәм шок дулкыннары, 2022, 42 (4): 045103-1-045103-15.

[4] Хуа Дж, Лю Дж, Лю Ф, һ.б. WEA полосасында өйрәнү, лазерны сүндерү ысулы белән U71MnG тимер юл материалының зарарлануы һәм ару-талуы. Трибология Халыкара, 2022, 175: 107811.

[5] Бенуит Д, Салима В, Мэрион Р. Контактның ару-талуы астында рельсларда баш тикшерү инициативасына күп характеристика: Механик һәм микросруктур анализ [J]. Киегез, 2016, 366: 383-391.

[6] Shur EA, Borts AI, Bazanova LV һ.б. Ару-талу макролиннарын кулланып рельсларда арыганлыкның үсеш темпын һәм вакытын билгеләү. Рәсәй металлургиясе (металл), 2020, 2020: 477-482.

[7] Аль-Джубури А, Чжу Н, Ли Н һ.б. Скват җитешсезлекләре белән бәйле тимер юл ватылуында микроструктур тикшерү. Техник җитешсезлекне анализлау, 2023, 151: 107411.

[8] Масуди Нежад Р, Фархангдост К, Шариати М. Микроструктур анализ һәм тимер юл корычның ару-талу тәртибе [J]. Алга киткән материаллар һәм структуралар механикасы, 2020, 27 (2): 152-164.

] Тавыш контроле инженериясе институты, 2013, 247 (2): 5206-5212.

[10] Вон Диест К, Ферраротти Г, Кик В, һ.б. HSG-2 югары тизлектә тарту машинасына анализ ясагыз: тикшерү, симуляция һәм үлчәүләр белән чагыштыру [M] // Roadлларда һәм трассаларда транспорт динамикасы 2-нче том. CRC Пресс, 2017: 925-930.

] Тавыш контроле инженериясе институты, 2013, 247 (2): 5206-5212.

[12] Месарит М, Санта ДжФ, Молина Л.Ф. һ.б. Төрле тимер юл тимер юлларын тулы масштаблы тәгәрмәч / тимер юл лабораториясе сынауларында бәяләү [J]. Трибология Халыкара, 2023, 177: 107980.

[13] Расмуссен Дж, Фæстер С, Дхар С һ.б. Мартенситның ак эфир катламнарын тартканда рельсларда өслек ярылуы. Киегез, 2017, 384: 8-14.