Wieloaspektowe badania empiryczne z zakresu zużycia obręczy kół pojazdów szynowych

Wieloaspektowe badania empiryczne z zakresu zużycia obręczy kół pojazdów szynowych

rok wydania: 2019
ilość stron: 201
ISBN: 978-83-65991-60-7
format: B5
oprawa: miękka

Opis

Pojazdy szynowe są najważniejszym elementem systemu transportu szynowego. Ich niezawodność i trwałość decyduje o jakości funkcjonowania tej gałęzi transportu. W dużych miastach najpopularniejszym systemem transportu masowego obsługującym duże potoki pasażerskie jest komunikacja tramwajowa. Tramwaje są złożonymi technicznie środkami transportu, w których podstawowym układem decydującym o bezpieczeństwie prowadzenia w torze jest układ biegowy. W układzie tym zasadniczą rolę pełnią zestawy kołowe składające się z osi i kół obręczowych. Obręcze kół są elementami przenoszącymi siły pionowe, poprzecznie i wzdłużne z pojazdu na tor i z toru na pojazd. Jest to dynamiczna współpraca w warunkach otwartego węzła tarcia, której skutkiem jest przyspieszone zużycie elementów układu koło-szyna. Na świecie prowadzi się wiele prac zmierzających do ograniczenia intensywności zużycia obręczy kół pojazdów szynowych.

Prezentowana monografia wpisuje się w tę bardzo ważną dziedzinę badań naukowych. Autor zastosował wieloaspektowe podejście do identyfikacji zjawisk kontaktowych zachodzących w układzie koło-szyna. Wprowadzenie skutecznych rozwiązań ograniczających to zużycie w synergii ze zmniejszeniem emisji triboakustycznej węzła tarcia stanowią znaczący rozwój w tej dziedzinie inżynierii. Innowacyjne rozwiązania systemów smarowania układu koło-szyna oraz zastosowanie powłok przeciwzużyciowych w eksploatacji tramwaju NGT6 poprzedzone zostało szeregiem badań empirycznych o charakterze modelowym i w skali 1:1.

Zawansowane badania tribologiczne realizowane w warunkach laboratoryjnych, badania struktury geometrycznej powierzchni, badania propagacji zużycia i detekcji wibroakustycznej procesu zacierania przy różnych materiałach smarnych i powłokach przeciwzużyciowych pozwoliły na ocenę ich skuteczności. Umożliwiły też preselekcję rozwiązań, które następnie zostały poddane testom systemów w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Przeprowadzona weryfikacja działania systemów smarowania, powłok przeciwzużyciowych podczas badań poligonowych i eksploatacji obserwowanej potwierdziły zwiększenie trwałości obręczy z nałożoną powłoką o około 30% w porównaniu do obręczy z bazowego materiału P70.

W pracy zostały też szeroko zaprezentowane wyniki badań eksperymentalnych i symulacyjnych z zakresu zużycia obręczy, w których wykorzystano sztuczne sieci neuronowe oraz metody badań niezawodności. Modele uzyskane tymi metodami zaproponowano do wykorzystania w nowoczesnych zautomatyzowanych systemów diagnozowania stanu technicznego układów biegowych pojazdów szynowych. Uzyskane wyniki pracy stanowią podstawę wdrożenia testowanych rozwiązań do powszechnego zastosowania w transporcie szynowym. Na końcu pracy przedstawiono syntetyczne wnioski stanowiące podsumowanie osiągniętych efektów naukowych i utylitarnych.