19533

۱۹۵۳۳

بررسي و تحليل اثرات ترمومكانيكي چرخ قطارهاي باري در پروسه ترمز

كارشناسي ارشد

ماشين هاي ريلي

۱۳۹۴

۱۳۹۷/۴/۲۴

دكتر مجيد شهروي

دكتر اصغر نصر

راه آهن

علل بسياري براي بيش از حد گرم شدن چرخ هاي قطار باري وجود دارد. سيستم ترمزگيري، سهم زيادي را در حرارت ايجاد شده روي چرخ دارد. در شرايط عادي چرخ ها بايد ظرفيت حرارتي كافي داشته باشند تا بتوانند گرماي توليد شده توسط اصطكاك را در طي پروسه ترمز تحمل كنند. با اين حال، همانطور كه در هر سيستم مكانيكي، نقص سيستم ترمز اجتناب ناپذير است. اين پايان نامه مربوط به بيش از گرم شدن چرخ هاي قطار باري، ناشي از سوء عملكرد سيستم ترمز قطار است. به طور كلي، اثرات سه نقص محو شدن اصطكاك 1 ، فشار هواي بيش از حد در لوله ترمز 2 و نشتي لوله ترمز 3، بر خواص حرارتي مكانيكي چرخ ها اثر زيادي مي گذارد. با توجه به وجود اين نقص ها در راه آهن ايران، اثرات اين عيوب بر ميزان نيروي وارد به كفشك براي ترمزگيري و اثرات ترمومكانيكي آن روي چرخ با استفاده از محاسبات تئوري و نرم افزار المان محدود، مورد تجزيه و تحليل قرار مي گيرد. اثر محو شدن اصطكاك در طول پروسه ترمزگيري، بر اساس تحقيقات قبلي و گزارش هاي تحقيقاتي مربوط به سوانح اتفاق افتاده، مورد بررسي قرار گرفته است. تحليل مربوط به فشار هواي بيش از حد در لوله هاي ترمز و نشتي لوله هاي ترمز بر روي مفروضاتي كه توسط قوانين بازرسي ترمز راه آهن مطرح شده، انجام گرفته تا ميزان فشار هواي لوله ترمز كنترل شود. در تمام اين سه حالت، نتيجه حاصل از تجزيه و تحليل المان محدود نشان مي دهد كه نقص در پروسه ترمز، سهم قابل توجهي را در ايجاد حرارت و تنش بيش از حد روي چرخ لكوموتيو و واگن باري دارد.

1397/07/25

Investigating and analyzing the thermomechanical effects of freight train wheels in brake process

10/17/2018 12:00:00 AM

There are many causes for the overheating of freight train wheels. The braking system takes the lion’s share of the heat induced to the wheels while the train is in operation. Under normal conditions the wheels should have enough thermal capacity so that they can handle the heat developed by friction during any sort of braking. However, as in any mechanical systems malfunctioning of the braking system is inevitable. This thesis deals with the overheating of freight train wheels caused by malfunctioning of the train’s braking system. Mainly, friction fade, overcharged brake pipe and excessive leakages from the brake pipe on the thermo-mechanical properties of the wheels has a lot of effect. due to these malfunctioning in iran railways, the effects of this defect on the amount of force applied to the shoe for braking and effects its thermomechanical on the wheel is analyzed using theoretical calculations and finite element software. the effect of friction fade in during the braking process assumption is drawn from previous researches and derailment investigation reports. Investigation regarding the effect of brake pipe overcharge and excessive brake pipe leakage are made on assumptions backed by the train brake inspection rules of some railways and the generally accepted valid range of brake pipe pressure reduction. In all the three malfunctioning cases, the result from the finite element analysis revealed that the malfunctions made considerable contribution to the overheating and overstress conditions of the wheel of the freight locomotive.