بررسي پديده خستگي تماس غلتشي (RCF) در ريل هاي راه ‌آهن

An Investigation into the Rolling Contact Fatigue Behaviour of Rails

مهم ترين آسيب هاي مطرح در تماس چرخ و ريل، سايش و خستگي تماس غلتشي مي‌باشند. انتخاب جنس چرخ و ريل، بر مبناي سايش چرخ صورت مي‌گيرد، بنابراين، نرخ سايش چرخ بيشتر از ريل بوده و اين امر منجر مي‌شود كه سايش سطح چرخ، ريزترك‌هاي سطحي ايجاد شده در اثر خستگي تماس غلتشي را از بين ببرد، ولي در سطح ريل اين ترك‌ها به تدريج رشد كرده و موجب شكست ناگهاني يا كنده شدن قسمتي از ريل شده و در نهايت مي‌تواند منجر به خروج از خط‌هاي خطرناك در سيستم حمل و نقل ريلي گردد. اين مقاله به بررسي پديده‌ خستگي تماس غلتشي، كه عمدتاً در ريل‌ها مطرح بوده و در سال‌هاي اخير با پيدايش قطارهاي با سرعت بالا و افزايش بارهاي محوري، مورد توجه قرار گرفته است، مكانيزم هاي مربوطه، راه‌هاي پيش‌بيني، پارامترهاي موثر و روش‌هاي ممكن براي جلوگيري از آن، به صورت خلاصه مي‌پردازد.

Two main of mechanisms of damage in rails and wheel contacts are wear and Rolling Contact Fatigue (RCF).The material selection for the wheel and rails is based on wheel wear, where the wear rate of wheels is greater than that of the rails. It can be seen that the wear of wheel surfaces results in the removal of the initiated micro cracks that would be subject to propagation and failure with rolling contact fatigue. However, despite this advantage, the micro cracks initiated on the rail surfaces gradually propagate and cause sudden fracture or detachment of a piece of the rail surface material. This could cause derailments, which is a vitally important issue in rail transportation. This paper investigates the mechanisms of RCF failure, which is a primary phenomenon in rails. Recently, due to the introduction of high velocity trains and increased axel loads, this issue has drawn greater attention, especially with regards to failure mechanisms, prediction of failures, effective parameters and predictive methods.