DEMİRYOLU RAY VE TEKERLEK ÇİFTİNİN FARKLI TEMAS KONFİGÜRASYONLARININ İNCELENMESİ

Abstract

ÖZET

Demiryolu ray ve tekerleklerinin birbiri üzerinde kontak halinde çalışması sonucunda ray ve tekerlek yüzeylerinde mikro veya makro düzeyde yüzey ve yüzey altı hasarları meydana gelmektedir. Yapılan bu çalışmada yuvarlanmalı ve kaymalı aşınma prensibi ile ray (900A ve R350HT) ve tekerlek (R8T) malzemelerinde sürtünmeli, yuvarlanmalı ve kaymalı temas aşınmasına bağlı oluşan yüzey ve yüzeyaltı hasarları incelenmiş ve değerlendirilmiştir. Deneysel veriler sadece kuru temas koşullarında oluşturulmayıp, su ve gres gibi farklı ortam ve çalışma koşullarında ki temaslarda göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir.

Ayrıca, demiryolu çelik tekeri ile demiryolu çelik rayı etkileşimi ve diğer birbiri üzerinde ve birbirleri ile çizgisel veya noktasal kontak halinde çalışan farklı endüstriyel malzemelerin sürtünmeli, yuvarlanmalı ve kaymalı temas aşınmasına bağlı yorulma dayanımlarının ve yüzey aşınma karakteristiklerinin belirlenmesi, farklı demiryolu ray – tekerlek etkileşimlerin çekiş kuvveti verilerine etkisi, ray ve tekerlek aşınma verileri, yüzey ve yüzey altı çatlak analizleri, sürtünme katsayısı ve sertlik, aşınma oranı ve yüzey hasarları, aşınma kalıntıları, ray ve tekerleklerin aşınmasını engellemek için yapılan yüzey modifikasyonlarının test edilmesi ve değerlendirilmesi gibi durumların incelenebilmesi aşınma, güç ve enerji, titreşim analizi , çalışma ömür çerimi analizi yapılabilen ikiz disk test cihazının modellenmesi ve projelendirilmesi hususunda çalışılmıştır.

Yapılan değerlendirilmeler sonucunda; Malzemelerdeki kayma oranı arttıkça sürtünme katsayısı (çekiş katsayısı) ve aşınma hacmi arttığı; kayma oranının artması ile oksidasyon aşınması ve malzemenin yorulmasından kaynaklı oluşan aşınma hasarlarının arttığı; su ve gresli çalışma koşullarının aşınması için kuru ortam koşullarına göre daha yüksek enerji gerektirdiği ve malzeme yüzeylerinde oluşam aşınma kalıntılarının büyük bir kısmının Fe2O3 olduğu görülmüştür.

ABSTRACT

As a result of the rail and wheels working in contact with each other, micro or macro level surface and subsurface damages occur on the rail and wheel surfaces. In this study, surface and subsurface damages due to friction, rolling and sliding contact wear in rail (900A and R350HT) and wheel (R8T) materials were examined and evaluated with the principle of rolling and sliding wear. Experimental data were not created only in dry contact conditions, but were evaluated considering the contacts in different environments and working conditions such as water and grease.

In addition, the interaction between the railway steel wheel and the railway steel rail and the determination of the fatigue strength and surface wear characteristics of different industrial materials working on each other and in linear or point contact with each other due to friction, rolling and sliding contact wear, traction force of different railway rail - wheel interactions. Investigation of conditions such as the effect on data, rail and wheel wear data, surface and subsurface crack analysis, coefficient of friction and hardness, wear rate and surface damage, wear residues, testing and evaluation of surface modifications to prevent the wear of rails and wheels. It has been studied on modeling and projecting of twin disc test device, which can perform energy, vibration analysis, operating life cycle analysis.

As a result of the evaluations made; As the slip rate in the materials increases, the friction coefficient (traction coefficient) and the wear volume increase; As the slip rate increases, the wear damage caused by oxidation wear and fatigue of the material increases; It has been observed that water and greasy working conditions require higher energy for wear than dry conditions, and most of the wear residues on the material surfaces are Fe2O3.