以重載鐵路瓦日線為研究對象,對打磨前后鋼軌進(jìn)行跟蹤觀測,基于輪軌接觸磨耗理論及mixed Lagrangian/Eulerian方法建立的高速輪軌穩(wěn)態(tài)滾動(dòng)接觸有限元模型,將4種打磨后鋼軌廓形分別與LM車輪匹配,優(yōu)選出一種最適合瓦日線的鋼軌廓形。結(jié)果表明:廓形1鋼軌質(zhì)量指數(shù)TQI及磨耗速率均最大;當(dāng)廓形1與LM踏面接觸時(shí)接觸點(diǎn)對分布較為集中,等效錐度最大,接觸斑內(nèi)質(zhì)量流密度及磨耗功最大值均最大,輪軌間受到應(yīng)力最大,輪軌磨耗較大;廓形3鋼軌質(zhì)量指數(shù)TQI及磨耗速率均最小;當(dāng)廓形3與LM踏面接觸時(shí)接觸點(diǎn)分布較好,等效錐度最小,接觸斑內(nèi)質(zhì)量流密度及磨耗功最大值均最小,輪軌磨耗最小。故僅從磨耗控制角度考慮,研究表明廓形3廓形為最優(yōu)的鋼軌打磨廓形。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1 鋼軌廓形

由于部分時(shí)間打磨車性能狀態(tài)及每日工務(wù)天窗時(shí)間的不同，導(dǎo)致打磨后鋼軌廓形有些微差異。鋼軌廓形幾何特性對輪軌滾動(dòng)接觸特性有著較大的影響[7],4種打磨后鋼軌廓形如圖1所示，將4種鋼軌廓形分別命名為廓形1、廓形2、廓形3、廓形4。由圖1可知，打磨后廓形1、廓形2鋼軌工作邊明顯高于廓形3....

圖2 輪軌接觸點(diǎn)分布圖

將LM車輪踏面與4種打磨后鋼軌廓形進(jìn)行匹配，得到4種打磨后輪軌接觸點(diǎn)分布，如圖2所示。從輪軌接觸點(diǎn)分布圖可直觀地看出，廓形1軌面接觸點(diǎn)對較為集中;廓形2、廓形3、廓形4軌面接觸點(diǎn)對分布較為均勻。1.3等效錐度變化

圖3 等效錐度變化圖

式中，為磨耗能量流密度，(N·m)/(s·m2);vx為單元格內(nèi)縱向滑動(dòng)速度，m/s2;vy為單元格內(nèi)橫向滑動(dòng)速度，m/s;τx為單元格內(nèi)縱向剪切應(yīng)力，N/m;τy為單元格內(nèi)橫向剪切應(yīng)力，N/m2。對式(2)進(jìn)行簡化，可得

圖4 輪軌穩(wěn)態(tài)滾動(dòng)接觸有限元模型

當(dāng)輪軌間發(fā)生蠕滑時(shí)，4種打磨后鋼軌廓形與LM車輪踏面相接觸，車輪接觸斑內(nèi)的蠕滑力、蠕滑率、磨耗質(zhì)量流密度、磨耗功均發(fā)生較大的變化，如表1所示。由于不考慮橫移及沖角，左輪和右輪接觸特性幾乎相同，故僅對左輪分析。4.1蠕滑特性研究

本文編號：4018583