تاثير و تنوع عملكرد ترمز قطارهاي باري بر عمر مفيد خطوط ريلي

در صنايع حمل و نقل راه آهن، ديسك هاي ترمز نماينده اي از قطعات ايمني ضروري هستند، به خصوص براي قطارهاي با سرعت بالا كه در سرعت 200 كيلومتر بر ساعت يا بالاتر حركت مي كنند. در هنگام ترمز، لنت هاي ترمز در سطح ديسك هاي ترمز با فشار اصطكاك توليد كرده و انرژي جنبشي وسايل نقليه راه آهن را به گرما تبديل مي كنند. در يك وسيله نقليه ريلي معمولي، حداكثر دما نزديك به سطح ديسك ترمز، بلافاصله تقريبا مي تواند به بيش از C 600 برسد. پس از آنكه ديسك هاي ترمز تحت تكرار ترمز بگيرند، به نظر مي رسد ترك خستگي حرارتي در سطح اصطكاكي مورد استفاده ديسك ها در وسايل نقليه راه آهن رخ مي دهد و نيز همين پديده در تعدادي از ديسك هاي ترمز مورد استفاده در راه آهن چين با سرعت بالا (CRH) و واحدهاي مختلف برقي (EMU) رخ داده است. اين ديسك هاي ترمز كه با استفاده از ريختگي فولاد توليد شده اند، از تغييرات درجه حرارت شديد با توجه به ترمز هاي مكرر رنج مي برند. براي وسايل نقليه در حال حركت با سرعت متوسط 300 كيلومتر بر ساعت، ترك نقاط داغ و حرارتي در سطح اصطكاك ديسك هاي ترمز پس از دوره هاي ترمز هاي مكرر رخ خواهد داد. نقاط داغ، كه نشان دهنده مناطق بيش از حد گرم در سطح اصطكاك است، توسط بسياري از محققان بررسي شده اند. اين مناطق موضعي اغلب بيش از حد گرم مي شوند و خواص مكانيكي ساختار مواد مادر به طور قابل ملاحظه اي تحت تاثير قرار مي گيرد و اعوجاح حرارتي كه در نزديكي نقاط داغ رخ مي دهد منجر به تنش هاي كششي و فشاري حلقوي مي شود. ترك خستگي در سطوح اصطكاكي آغاز مي شود و مي تواند به اين سه نوع شامل شكستگي، شعاعي، و ترك محيطي تقسيم شود. لذا بررسي خرابي در ديسك هاي ترمز وسايل نقليه ريلي از اهميت ويژه اي برخوردار است.