Demiryolu Tekerlekleri Neden Çatlıyor??

Demiryolu tekerlekleri yuvarlanma temasının yorulması nedeniyle çatlıyor, termal yükleme ve üretim hataları. Yuvarlanma teması yorgunluğu baskın nedendir: Tekrarlanan tekerlek rayı temas gerilimi üç farklı çatlak mekanizması yaratır, yüzeyden başlayarak, yüzeyin hemen altında, veya malzemenin derinliklerinde. Frenleme ısısı, ray yüzeyi durumu, tekerlek artık gerilimi ve çeliğin temizliği, demiryolu tekerleklerindeki çatlakların ne zaman ve nerede ortaya çıkacağını etkiler. Çatlakların çoğu inceleme ve yeniden profilleme yoluyla yönetilebilir, ancak yüzey altı çatlakları fark edilmeden büyüyebilir.

Demiryolu Tekerlekleri Neden Çatlıyor?? Her Denetimin Arkasındaki Soru

Bir jant atölyesinde durup, son muayenede orada olmayan çatlağı olan bir tekerleğe baktıysanız, bu soruyu sordun. Tekerlek yeniydi. Testleri geçti. Yıllarca koştu. Daha sonra, Bir gün, ultrasonik prob bir şey buldu, veya görsel incelemede lastik sırtı üzerinde ince bir çizgi tespit edildi. Demiryolu tekerleklerindeki çatlaklar kendilerini önceden duyurmaz.

İlk bakışta, mantık basit görünüyor: demiryolu tekerleği çatlağı çeliğin arızalandığı anlamına gelir.

pratikte, demiryolu tekerleği çatlaması o kadar kolay değil.

Çatlak, görünür hale gelmeden çok önce başlayan bir sürecin sonucudur.. Tekerleğin taşımak üzere tasarlandığı gerilimler tarafından başlatıldı., daha sonra döngüler halinde büyüyen tekerlek hayatta kalacak şekilde tasarlandı. Tekerleklerin neden çatladığını anlamak, bu çatlakların nerede başladığını anlamak anlamına gelir, onları ne besliyor, ve aynı görünümlü tekerlekler çatlamadığında neden bazı tekerlekler çatlıyor?.

Peki demiryolu tekerleği çatlaklarına gerçekte ne sebep olur?, ve hangileri hakkında endişelenmelisiniz?

Yuvarlanma Temas Yorgunluğu: Çoğu Demiryolu Tekerleğinin Çatlamasının Başladığı Yer

Demiryolu tekerleği çatlaklarının en yaygın nedeni yuvarlanma teması yorgunluğudur, genellikle RCF'ye kısaltılır. Bir tekerlek rayın üzerinden her döndüğünde, aralarındaki temas yaması küçük bir alana yoğunlaşan bir yük taşır. Bu yamanın altında, çelik, mühendislik uygulamalarında görülen en yüksek stresler arasında yer alır.

Tekrarlanan temas stresi iki şey yapar. Yüzey malzemesini plastik olarak deforme eder, ve yüzeyin altında döngüsel stres yaratır. Binlerce ve milyonlarca döngüden fazla, tekrarlanan stresin çatlakları başlatabileceği.

Kanada Ulaştırma Güvenliği Kurulu araştırmaları üç ortak RCF mekanizmasını tanımlıyor, ve ayrım önemlidir çünkü her biri farklı davranır:

Yüzey kaynaklı yorgunluk. Yüzey katmanının şiddetli plastik deformasyonu sonunda tekerleğe doğru sığ bir açıyla büyüyen bir çatlak oluşturur, daha sonra sırt kısmına doğru kıvrılır. Sonuç olarak sırt malzemesinin küçük bir parçası kopuyor, kabuk olarak bilinir. Yüzeyden başlatılan RCF en yaygın ve en az tehlikeli olanıdır., çünkü görünür ve yeniden profillemeyle kaldırılabilir.

Yeraltı kaynaklı yorgunluk. Bu, lastik sırtı yüzeyinin kabaca çeyrek inç altından başlar, genellikle malzemenin yerel yorulma direncinin manganez sülfit gibi mikroskobik kalıntılar nedeniyle azaldığı durumlarda. Demiryolu tekerleklerinin çatlağı dişe paralel olarak büyür ve dışarıdan görünmez. Ultrasonik muayene ile bulunur, yüzeye bakarak değil.

Derin malzeme kusurlarında yorulma. Bu, lastik sırtının yarım inç ila bir inç altında başlar, yaklaşık bir milimetre boyutunda makroskobik bir kusur veya boşlukta. Çatlak dişe paralel olarak büyüyor ve dallanıyor, ve son kırılma ani olabilir.

İlk iki mekanizma diş bombardımanına yol açabilir, ve frenleme ısısı yüzeye yakın malzeme mukavemetini azalttığında bombardıman olasılığı daha yüksektir.

Bu yüzden soru “demiryolu tekerleği çatlakları neden olur?” tek bir cevabı yok. Üç tane var, ve farklı tespit yöntemlerine ve farklı bakım yanıtlarına ihtiyaç duyuyorlar.

Göremediğiniz Çatlak: Yüzey Yorgunluğu

Yeraltı çatlakları en çok saygıyı hak edenlerdir, çünkü ciddileşene kadar görünmezler.

Malzemenin büyük kısmında yüzey altı çatlağı başlar, yüzeyde değil. Başlangıç ​​noktasında makroskobik bir kalıntı ya da boşluk olmayabilir. Başlatıcı özellik mikroskobik olabilir, ve çatlak, yüzeye doğru dönmeden önce uzun bir mesafe boyunca lastik sırtına paralel olarak büyüyor.

Hizmette, bu, her görsel inceleme temiz çıkarken tekerleğin yüzey altında bir çatlak oluşturabileceği anlamına gelir. Çatlak gözün görebileceği yerde değil.

Bu nedenle demiryolu tekerlekleri için ultrasonik test önemlidir. Yüzey incelemesi yüzey çatlaklarını bulur. Ultrasonik inceleme malzemenin büyük bir kısmını inceler, yeraltı yorgunluğunun yaşadığı yer. Tekerlekleri yalnızca gözle inceleyen bir demiryolunda, herhangi bir uyarı yapılmadan arızalanan ciddi demiryolu tekerlek çatlaklarına neden olma olasılığı yüksek olan çatlak mekanizması eksiktir.

Çelik temizliği sorununun metalurjik bir detay değil de bir güvenlik sorunu olmasının nedeni de budur.. Malzeme mikroskobik kalıntılar içerdiğinde yüzey yorulması daha olası hale gelir. Daha iyi mikro temizliğe sahip çelik, yüzey altı yorgunluğuna başlamak için daha az yer sağlar. Farklı tedarikçilere ait iki jant aynı kalite işaretini taşıdığında, çeliğin temizliği hala farklılık gösterebilir, ve bu fark yıllar sonra crack davranışında ortaya çıkıyor.

Dikey Ayrık Jant: Bir Çatlak Kırık Bir Tekerleğe Dönüştüğünde

Çoğu demiryolu tekerleği çatlağı, arızaya dönüşmeden önce tedavi edilir. İstisna, ve dikkatini çeken kişi, dikey bölünmüş kenardır, veya VSR.

VSR, Kuzey Amerika nakliye hizmetinde en yaygın tekerlek arızası türlerinden biridir. Yuvarlanan temaslı yorulma kabuğunun veya parçalanmanın alt kısmından başlama eğilimindedir., daha sonra tekerleğe doğru ilerleyin. Çatlak, servis sırasında lastik sırtının altında gelişen eksenel artık çekme gerilimi bölgesine ulaşırsa, jantın bir kısmı tekerlekten kopabilir.

VSR'yi zorlaştıran şey, başlatıcı kabuğun tek başına kınanamayacak olmasıdır. TSB soruşturmasında 2011 Kanada'da raydan çıkma, Arızalı tekerleğin çevresinin her yerinde bombardıman görüldü, ve mermiler yakındı, ama bitmedi, AAR'ın izin verilen maksimum sınırları. VSR böyle bir kabuğun tabanından kaynaklanmıştı.

Ders rahatsız edici: bir tekerlek muayene limitleri dahilinde olabilir, bir yeraltı çatlağı taşımak, ve hala felaketle sonuçlanıyor. Bu, denetim sınırlarını terk etmek için bir neden değil. Denetim limitlerinin bir yönetim aracı olduğunu anlamak bir nedendir, garanti değil.

VSR aynı zamanda demiryolu tekerleklerindeki çatlakları yönetmenin bir sistem sorunu olduğunu da hatırlatır. VSR'ye katkıda bulunan faktörler arasında hizmet yükü yer alır, olağandışı darbe yükleri, döngü sayısı, ray yüzeyi durumu, tekerlek artık gerilimi, çelik mikro temizliği ve diğer hasarlar. Her faktörün göreceli önemini izole etmek zordur, bu yüzden endüstri bu konuyu incelemeye devam ediyor.

Frenleme Tekerleğe Ne Yapar?

Frenleme başka bir çatlak sürücüsüdür, ve iki şekilde çalışır.

Birinci, Diş frenlemesi tekerleği ısıtır. Yüksek sıcaklık yüzeye yakın çeliğin mukavemetini azaltır, bu da temas stresi altında yüzey çatlaklarını ve kabuklanmayı daha olası hale getirir. Sert fren yapan ve sıklıkla daha sıcak çalışan bir tekerlek, ve ısıdan etkilenen çelik daha zayıf çeliktir.

Saniye, frenlemeden kaynaklanan termal döngüler tekerleğin içindeki artık gerilim modelini değiştirir. Yeni tekerleklerin lastik sırtı yüzeyinde artık basınç gerilimi oluşturmak için üretim sırasında jant söndürülmüştür, çatlak başlangıcına direnen. Hizmette, döngüsel yükleme, kademeli olarak lastik sırtının daha derinlerinde eksenel artık çekme geriliminin dengeleyici bir bölgesini oluşturur. TSB raporlarında belirtilen araştırmalar, tekrarlanan frenlemelerin bu çekme gerilmesi bölgesini yüzeye yaklaştırabileceğini gösteriyor, dişin kabaca yarım inç ila bir inç altından bir inç'in yaklaşık üçte birine kadar.

Bu önemlidir çünkü çekme gerilimi bölgesine doğru büyüyen çatlaklar çekilerek açılır, kapalı tutulmadı. Bir tekerleğin içindeki artık gerilim modeli sabit bir özellik değildir. Hizmetle birlikte gelişir, ve frenleme bu evrimi hızlandırır.

Ağır frenleme gerektiren işlemler için, dik yokuşlar gibi, yükte sık durmalar veya dinamik frenleme, tekerleğin termal geçmişi çatlak hikayesinin bir parçasıdır. Aynı çizime sahip iki tekerleğin çok farklı ömürlere sahip olabilmesinin bir nedeni daha.

Aynı Partiden İki Tekerlek Neden Farklı Yaşlanıyor?

Daha önce aynı gruptan iki tekerlek gördüyseniz, aynı çizim, aynı sınıf, biri çatlıyor diğeri yıllarca çalışıyor, bu sorunun diğer tarafını gördün.

Tekerleğin kendisi sistemin yalnızca bir parçasıdır. Ray yüzeyi durumu, tekerlek ve ray profilleri, yükleme, frenleme, bakım geçmişi ve denetim rejimi, temas alanında neler olacağını şekillendirir. Pürüzlü veya aşınmış bir ray yüzeyinde çalışan bir tekerlek, pürüzsüz bir ray üzerinde çalışan aynı tekerleğe göre daha yüksek dinamik yüklere maruz kalır. A wheel in a car that hunts or yaws loads its tread differently from a wheel in a well-behaved car.

This is also why the same crack management question comes up across the whole wheel-rail interface. Rehberimizrailway track maintenance covers the track side of the same problem: rail wear, rail head condition and grinding all affect the loads the wheel sees.

The practical point is that railway wheel cracks are a fleet question, not a single-wheel question. When a crack appears, the investigation should ask what the wheel was doing, what it was running on and how it was braked, not just what the steel looked like.

Demiryolu Tekerleği Çatlaklarını Nasıl Yönetmelisiniz??

There is no single answer that fits every wheel, because the right response depends on where the crack is and how it started.

Bunlar başlangıç ​​noktaları, evrensel bir prosedür değil. Geçerli standart, Kuzey Amerika'daki AAR M-107/M-208 veya EN gibi 13262 Avrupa'da, her kusur türü için muayene gerekliliklerini ve kınanabilir sınırları tanımlar.

Yönetim sorunu sadece “çatlak var mı” Ancak “ne tür bir demiryolu tekerleği çatlağı bu, ve denetim yöntemi buna uygun mu??” Yalnızca görsel incelemeye dayanan bir demiryolu, yalnızca yüzey çatlaklarını yönetir, ve yüzey altı çatlakları yüzeye çıkana kadar görülmeyecek şekilde büyüyecek. Denetim rejimi, aşağıdakiler için kullanılan aynı standartlar çerçevesine göre tasarlanmalıdır:tekerlekler için demiryolu standartları.

Bir Demiryolu Tekerleği Tedarikçisi Ne Sağlamalıdır??

Demiryolu tekerlekleri satın alırken, Tekerleğin kaliteyi karşılayıp karşılamadığını sormayı bırakmazdım. Tedarikçinin çeliğin çatlakla ilgili özellikleri hakkında neler gösterebileceğini sorun.

Güvenilir bir tedarikçi şunları sağlayabilmelidir:

• Çelik kalitesi ve geçerli standart (AAR M-107/M-208, İÇİNDE 13262, UIC veya ulusal)
• Üretim süreci ayrıntıları, jant söndürme ve ısıl işlem dahil
• Aynı üretim ısısından elde edilen mekanik test sonuçları
• Mikro temizlik verileri ve bunları değerlendirmek için kullanılan yöntem
• Nihai incelemeden elde edilen ultrasonik test raporları
• Standardın gerektirdiği durumlarda artık gerilim bilgisi
• Isı numarasından spesifik tekerleğe kadar izlenebilirlik

Daha büyük filolar için, Mikro temizlik ve izlenebilirlik en önemli şeydir. Mikro temizlik, yeraltı yorgunluğunun başlangıç ​​noktasını aldığı yerdir, ve izlenebilirlik, birinde çatlak oluşması durumunda aynı sıcaklıktaki kardeş tekerlekleri bulmanızı sağlayan şeydir. Aynı satın alma disiplini sorunun fiyat tarafı için de geçerlidir, rehberimizde ele aldığımızdemiryolu tekerleği fiyatları.

Tasarım tarafında yeniyseniz, bizim rehberimiztren tekerleği tasarımı herhangi bir çelik dökülmeden önce tekerlek geometrisinin ve malzemenin nasıl seçildiğini kapsar.

Demiryolu Tekerleği Çatlaklarının Özeti

Demiryolu tekerlekleri çatlıyor çünkü tekerlek-ray teması mühendislikteki en zorlu stres ortamlarından biri, ve orada büyüyen çatlak mekanizmaları bu görevin bedelidir. Yüzey çatlakları görülebilir ve yönetilebilir. Yeraltı çatlakları fark edilmeden büyüyebilir. Dikey bölünmüş jant, limit dahilindeki bir tekerleği kırık bir tekerleğe dönüştürebilir.

Bunların hiçbiri demiryolu tekerleği çatlaklarının tekerlekleri güvensiz hale getirdiği anlamına gelmez. Bu, tekerlek güvenliğinin bir yönetim sistemi olduğu anlamına gelir, yalnızca çeliğin bir özelliği değildir. Çatlak tipine uygun inceleme, programa göre yeniden profil oluşturma, Üretimde çelik temizliği ve filo genelinde izlenebilirlik bu sistemin parçalarıdır.

Bu nedenle demiryolu tekerleği tedarikçisini yalnızca sertifikaya bakarak seçmenizi tavsiye etmem.. Çelik ve süreçle başlayın. Mikro temizliği ve ultrasonik muayeneyi kontrol edin. Servis sırasında tekerleğin nasıl inceleneceğini anlayın, ve incelemeyi önemli çatlak türleriyle eşleştirin.

Şu tarihte:Luoyang Fonyo Ağır Sanayi A.Ş., Ltd.., biz üretiyoruzdemiryolu tekerlekleri Vedemiryolu dökümü Müşteri çizimlerine göre ürünler, geçerli standartlar ve proje gereksinimleri. Tekerlekler için, gerekli çelik kalitesini inceleyebiliriz, üretim süreci, ısıl işlem, Üretim öncesi mikro temizlik ve denetim gereklilikleri.

Eğer bir çizimin varsa, teknik özellikler veya mevcut bir tekerlek örneği, ayrıntıları bize gönder. Mühendislik ekibimiz gerekli tekerlek spesifikasyonunun kontrol edilmesine yardımcı olabilir, Teklif vermeden önce geçerli standart ve üretim gereksinimleri.

Demiryolu Tekerlekleri Çatlakları Hakkında SSS

Demiryolu tekerlekleri neden çatlıyor??

Demiryolu tekerlekleri çoğunlukla yuvarlanma temasının yorulması nedeniyle çatlıyor: Tekrarlanan tekerlek rayı temas gerilimi yüzeyde çatlaklar oluşturur, yüzeyin hemen altında, veya malzemenin derinliklerinde. Frenleme ısısı, ray yüzeyi durumu, tekerlek artık gerilimi ve çeliğin temizliği çatlakların ne zaman ve nerede ortaya çıkacağını etkiler.

Demiryolu tekerleği çatlaklarının en yaygın nedeni nedir??

Yuvarlanma teması yorgunluğu en yaygın nedendir. Tekerlek ile ray arasında tekrarlanan temas gerilimi, yüzey malzemesini plastik olarak deforme eder ve yüzeyin altında döngüsel gerilim oluşturur., Milyonlarca döngünün üzerinde çatlakları başlatabilen.

Bir demiryolu tekerleği dışarıdan görünmeden çatlayabilir mi??

Evet. Yer altı yorulma çatlakları lastik sırtı yüzeyinin altından başlar ve ona paralel olarak büyür, yani gözle görülemezler. Ultrasonik muayene ile bulunurlar, görsel incelemeyle değil.

Demiryolu tekerleği çatlakları nasıl tespit edilir??

Yüzeydeki çatlaklar ve kabuklar görsel incelemeyle bulunur. Yüzey altı çatlakları ultrasonik testlerle bulunur. Frenlemeden kaynaklanan termal çatlaklar sırtta görünüyor ve görsel incelemeyle tespit ediliyor. Muayene yöntemi çatlak tipine uygun olmalıdır.

Demiryolu tekerleğindeki dikey bölünmüş jant nedir??

Dikey bölünmüş jant, veya VSR, bir kabuğun veya parçanın tabanında başlayan bir çatlağın tekerleğe yayıldığı ve jantın bir bölümünün kırılmasına neden olabileceği bir tekerlek arıza modudur. Kuzey Amerika nakliye hizmetlerinde baskın tekerlek arızası türlerinden biridir..

Çatlak bir demiryolu tekerleği tamir edilebilir mi??

Yüzey çatlakları sıklıkla yeniden profilleme yoluyla yönetilebilir, çatlak katmanın makineyle çıkarıldığı ve sırt profilinin eski haline getirildiği yer. Yüzey altı çatlakları ve dikey ayrık jantlar yeniden profillemeyle onarılamaz ve genellikle tekerleğin değiştirilmesini gerektirir. Hangi demiryolu tekerleği çatlaklarının onarılabilir olduğunu ve hangilerinin tamir edilemeyeceğini anlamak her bakım bütçesinin bir parçasıdır.

Demiryolu tekerleği tedarikçisine çatlak direnci hakkında ne sormalıyım??

Çelik kalitesini ve standardını isteyin, üretim süreci ve jant söndürme ayrıntıları, mekanik test sonuçları, mikro temizlik verileri ve değerlendirme yöntemi, ultrasonik test raporları, Gerektiğinde artık gerilim bilgisi, ve ısıdan belirli tekerleğe kadar izlenebilirlik.