بررسي نقش پروفيلهاي ريل ايران در سايش و رفتار چرخهايي با پروفيل S1002 از طريق آناليز اندركنش پروفيلهاي نو

Analyzing the Interaction between Wheel Profile S1002 and Iran Rail Profiles to Investigate Wheel-rail Wear and Wheelset Behavior

سايش چرخ و ريل در وسايل نقليه ريلي غير قابل اجتناب است. پژوهشگران در طول سالهاي گذشته تلاشهاي فراواني براي كمينه سازي ميزان سايش انجام داده اند. يكي از پارامترهاي مهم، هماهنگي پروفيل و مشخصات چرخ با پروفيل و مشخصات ريل است. در خطوط ريلي كشور سه نوع غالب پروفيلهاي ريل عبارتند از ، U33 R50 و UIC60 كه با شيب زير ريل 20 / 1 مورد استفاده قرار گرفته اند. در اين مقاله اين سه نوع پروفيل ريل با پروفيل چرخ S1002 مورد استفاده در ناوگان ريلي ايران تحليل شد هاند. تاثير گيج ريل، تاثير شيب ريل، نمودار قابليت عبور از قوسها، نمودار ضريب معادل مخروطي و سطح مقطع تماس در حركت جانبي چرخ و محور بررسي شده است. متاسفانه نتايج تحقيقات نشانگر عدم هماهنگي بين پروفيل چرخ و پروفيل ريل است كه تاثير بسياري بر روي سايش چرخ و ريل و رفتار ناوگان ريلي دارد. ريل U33 كه از خطوط قديمي است، با چرخ S1002 داراي مشخصه بهتري نسبت به دو خط ديگر بوده، ولي در عين حال داراي حساسيت بالايي نسبت به تغييرات گيج و شيب ريل است. خطوط با ريل UIC60 بدترين شرايط را براي چر خهاي S1002 اعمال مي كنند و لازم است با توجه به ريل موجود در كشور در تع يين نوع پروفيل ناوگان ريلي اندركنش پروفيلها در نظر گرفته شود.

Wheel and rail wear is an unavoidable phenomenon in railways. Several researchers have addressed minimizing wear rates. Compatibility between wheel and rail profiles is one of the significant parameters. Three main types of rail profiles including U33, R50 and UIC60 inclined at 1/20 have been used for Iran railway tracks. In this paper, these three profiles have been analyzed upon their interaction with wheel profile S1002. Effect of rail gauge, curve negotiation ability diagrams, equivalent coincity diagrams, rail inclination and contact area have been considered. Unfortunately, research results on the wheelset of profile S1002 and the above three rails in Iran shows an inconsistency causing high effect on wheel and rail wear. Consistency between U33 and wheel profile S1002 has been better than the other two tracks. However, even in this case, the interaction has been very sensitive to the changes in rail gauge and inclination. Tracks with UIC60 rail inclined at 1/20 have had the worst conditions for wheel profile S1002. Therefore, Iran wheel profiles must be improved and converted for better operation.