Substantiation of the Parameters of the Bench for Testing of Railway Wheels for Contact and Fatigue Strength
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technologija, Kaunas
Abstract
ENG: Strength indicators are important parameters of the railway wheels, as they determine the allowable service life of both the wheel itself and the wheelset as a whole. Therefore, the development of bench equipment that allows in the laboratory to reproduce or simulate the real conditions of the wheel load in order to conduct strength tests, is an urgent scientific and practical task. The purpose of this work is to substantiate the parameters of the bench for testing railway wheels for fatigue and contact strength. As the bench has to test railway wheels for fatigue and contact strength at the same time, the requirements of various normative and methodological documents, which determine the procedure for conducting such tests on separate benches, were combined when determining the parameters of the bench. We determined that the working force of the bench should vary from 10% to 100% of the wheel endurance limit, the duration of the tests should correspond to five million load cycles with a frequency of 5 to 10 Hz. To reduce the duration of the tests, pushing on the wheel was carried out by several rollers, which were evenly distributed around the wheel. For the proposed bench, we obtained the dependence that connects the parameters of the test wheel, the parameters of the bench, the wheel pair axle load and the wheel material endurance limit. The results of this study can be used as a basis for the development of new schemes of benches for railway wheels tests.
UKR: Показники міцності є важливими параметрами залізничних коліс, оскільки вони визначають допустимий термін служби як самого колеса, так і колісної пари в цілому. Тому розробка стендового обладнання, що дозволяє в лабораторних умовах відтворити або змоделювати реальні умови колісного навантаження з метою проведення випробувань на міцність, є актуальною науково-практичною задачею. Метою роботи є обґрунтування параметрів стенду для випробувань залізничних коліс на втому та контактну міцність. Оскільки стенд має одночасно випробовувати залізничні колеса на втому та контактну міцність, то при визначенні параметрів стенду були об’єднані вимоги різних нормативно-методичних документів, які визначають порядок проведення таких випробувань на окремих стендах. Встановлено, що робоче зусилля стенду має варіюватися від 10% до 100% межі витривалості колеса, тривалість випробувань повинна відповідати п'яти мільйонам циклів навантаження з частотою від 5 до 10 Гц. Для скорочення тривалості випробувань натискання на колесо здійснювалося декількома роликами, які рівномірно розподілялися навколо колеса. Для запропонованого стенду отримано залежність, яка зв’язує параметри досліджуваного колеса, параметри стенду, навантаження на вісь колісної пари та межу витривалості матеріалу колеса. Результати цього дослідження можуть бути покладені в основу розробки нових схем стендів для випробувань залізничних коліс.
UKR: Показники міцності є важливими параметрами залізничних коліс, оскільки вони визначають допустимий термін служби як самого колеса, так і колісної пари в цілому. Тому розробка стендового обладнання, що дозволяє в лабораторних умовах відтворити або змоделювати реальні умови колісного навантаження з метою проведення випробувань на міцність, є актуальною науково-практичною задачею. Метою роботи є обґрунтування параметрів стенду для випробувань залізничних коліс на втому та контактну міцність. Оскільки стенд має одночасно випробовувати залізничні колеса на втому та контактну міцність, то при визначенні параметрів стенду були об’єднані вимоги різних нормативно-методичних документів, які визначають порядок проведення таких випробувань на окремих стендах. Встановлено, що робоче зусилля стенду має варіюватися від 10% до 100% межі витривалості колеса, тривалість випробувань повинна відповідати п'яти мільйонам циклів навантаження з частотою від 5 до 10 Гц. Для скорочення тривалості випробувань натискання на колесо здійснювалося декількома роликами, які рівномірно розподілялися навколо колеса. Для запропонованого стенду отримано залежність, яка зв’язує параметри досліджуваного колеса, параметри стенду, навантаження на вісь колісної пари та межу витривалості матеріалу колеса. Результати цього дослідження можуть бути покладені в основу розробки нових схем стендів для випробувань залізничних коліс.
Description
S. Raksha: ORCID 0000-0002-4118-1341; P. Anofriev: ORCID 0000-0001-7997-3523; O. Kuropiatnyk: ORCID 0000-0001-5581-3883; K. Glavatskij: ORCID: 0000-0002-3353-2543; V. Bohomaz: ORCID 0000-0001-5913-2671; O. Posmitiukha: ORCID 0000-0002-9701-3873
Keywords
railway, test bench, contact strength, fatigue strength, parameter, залізниця, випробувальний стенд, контактна міцність, втомна міцність, параметр, КІТ, КПММ, КВПС
Citation
Raksha S., Anofriev P., Kuropiatnyk O., Glavatskij K., Bohomaz V., Posmitiukha O., Volkova S. Substantiation of the Parameters of the Bench for Testing of Railway Wheels for Contact and Fatigue Strength. Transport Means 2022 : Proc. of the 26th Intern. Sci. Conf. (05–07 Oct., 2022, Kaunas, Lithuania). Kaunas, 2022. Pt. II. P. 601–604.