不同工況下輪軌材料摩擦磨損行為研究.pdf

1、輪軌接觸問(wèn)題一直是鐵路運(yùn)行中最基本、最復(fù)雜的問(wèn)題之一。當(dāng)今世界的鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)所具有的幾大特點(diǎn)是運(yùn)輸量提高、軸重加大、速率增加、行車量密集。由此衍生出的輪軌材料接觸面磨損程度加劇、減短輪軌材料的使用壽命、增粘劑的使用對(duì)輪軌材料的深層影響等輪軌接觸帶來(lái)的問(wèn)題，都對(duì)鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)有著深遠(yuǎn)的影響。
　　 利用MMS-2A型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行不同工況下輪軌材料的摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，分析了同一加載情況下，干態(tài)、水態(tài)以及水砂態(tài)對(duì)輪軌材料摩擦磨損性能的

2、影響，研究了水態(tài)下不同的加載情況對(duì)輪軌材料摩擦磨損性能的影響;結(jié)合前述模擬試驗(yàn)部分，利用有限元軟件ANSYS得到輪軌靜接觸工況下的應(yīng)力、接觸斑等特征數(shù)值。
　　 論文通過(guò)研究得到以下幾個(gè)結(jié)論:
　　 1.相比于干態(tài)，水會(huì)使輪軌材料的摩擦因數(shù)、磨損量明顯下降;水介質(zhì)下撒砂可增加輪軌材料滾動(dòng)摩擦因數(shù)和磨損量，且加重輪軌表面的損傷，撒砂后續(xù)的干摩擦?xí)鼓Σ烈驍?shù)恢復(fù)到干態(tài)下的正常水平;隨水態(tài)、干態(tài)到水砂態(tài)工況的變化，車輪試樣表面

3、從粗糙凸起并伴有輕微剝落向嚴(yán)重剝落損傷轉(zhuǎn)變，鋼軌材料的表面損傷主要表現(xiàn)為片層狀剝離并伴有剝落現(xiàn)象，但較車輪材料的剝落損傷程度輕微。
　　 2.隨著載荷的增加，輪軌材料的磨損程度降低，其中摩擦因數(shù)、磨損量有所下降;載荷從110N到170N的增加過(guò)程中，車輪材料表面從多處分布點(diǎn)蝕及剝離到僅極少的呈現(xiàn)出點(diǎn)蝕的情況，鋼軌材料表面也呈現(xiàn)同樣的變化趨勢(shì)，且車輪材料損傷程度重于鋼軌材料。
　　 3.有限元模擬結(jié)果表明:在相同的載荷條件