بررسي پديده سايش در تقاطع سوزن و عوامل موثر بر آن

كارشناسي ارشد

در طول تاريخ صنعت ريلي مسئله¬ي تماس چرخ و ريل همواره مورد توجه مهندسين بوده است. نخستين پيشرفت¬هاي عملي توسط دكتر كالكر با استفاده از كامپيوتر صورت گرفت. بررسي¬هاي سينماتيك در مورد رفتار سايشي تماس¬هاي غلتشي/لغزشي فلز روي فلز در نيمه دوم قرن بيستم صورت پذيرفت و آزمايش‌هاي متعددي انجام گرفت كه منجر به شناسايي دو عامل از عوامل اصلي سايش و خزش در پروفيل¬هاي فلزي گرديد. فرآيند تماس غلتشي چرخ و سوزن در حالت اصطكاك خشك بسيار پيچيده است. امروزه بالا رفتن بار محوري و سرعت در سيستم¬هاي حمل¬ونقل ريلي باعث شده است مقدار فشار وارده به سطح و انرژي تلف شده افزايش يافته و موجب سايش شديد پروفيل¬هاي سوزن به خصوص در محل تقاطع سوزن گردد. يكي از سوانحي كه بيشترين آسيب¬هاي مالي و جاني براي راه¬آهن كشورها را به همراه دارد؛ خروج از خط ناوگان در محل تقاطع سوزن¬هاست. همانطور كه ذكر شد، با توجه به اهميت بالاي سوزن در اين پژوهش سعي شده است تا با بررسي اين پديده و واكاوي تئوري¬هاي حاكم و همچنين جمع¬آوري اطلاعات، نقش و تأثير آسيب¬هاي ناشي از سايش سوزن¬هاي سامانه ريلي به خصوص در ايران بررسي شده و ضرورت و نياز وجود چنين تحقيقاتي در اين مورد توضيح داده شود. در واقع اين مطالعات مقدمه¬اي بر بررسي اين پديده مي¬باشد. در ادامه حركت قطار روي سوزن در نرم¬افزار UMشبيه¬سازي شده و ميزان نيروهاي وارده به سوزن و انرژي سايش استخراج مي¬گردد. همچنين تأثير پارامترهاي مختلف از قبيل سرعت، بار محوري، ضريب اصطكاك، شعاع قوس و پروفيل سوزن در ميزان سايش يا استفاده از مفهوم انرژي سايش مورد بررسي قرار مي¬گيرد. سپس سوزن¬هاي مورد نظر در نرم¬افزار كتيا مدلسازي شده و در نرم¬افزار آباكوس نيروهاي استخراج شده از شبيه¬سازي UMبه سوزن وارد گرديده و تنش¬، كرنش و دفرمگي سوزن¬ها بررسي شده¬اند. در تكه مركزي سوزن هاي با شعاع قوس 190 متر انرژي سايش بسيار ناچيز بود و لذا پيش بيني ميگردد در اين قسمت آسيب ترك سطحي مشهود تر از آسيب هاي سايشي باشدكه اين وضوع در سوزن هاي با سعاع قوس 300 برعكس بود. همچينن تاثير پروفيل تكه مركزي در ميزان تنش و دفرمگي بسيار مشهودتر از ساير عوامل خواهد بود. واژه‌هاي كليدي: سوزن، نيشدلي، قوس، سايش،UM ، المان محدود

191864

دانشگاه علم و صنعت ايران

ماشين هاي ريلي

دكتر مجيد شهروي