6756

6756

بررسي خواص سايشي كفشك هاي ترمز چدني و كامپوزيتي

كارشناسي

ماشين هاي ريلي

1398-99

دكتر امين اوحدي - دكتر اصغر نصر

1399/03/20

راه آهن

Investigating the wear properties of cast iron and composite brake shoes

ناوگان ريلي به عنوان يكي از مهمترين وسايل نقليه در هر جامعه اي مطرح مي باشد .به اين ترتيب بررسي اين ناوگان در جهت ارتقا كيفيت و باال بردن تكنولوژي حاكم بر اين سيستم امري ضروري مي باشد .از مهمترين مزاياي حمل و نقل ريلي ، ايمني باالي آن است ، لذا طراحي ، ساخت و استفاده از سيستم هايي كه منجر به بهبود كيفيت سير واگنها و همچنين افزايش ايمني حركت آنها باشد ، از اهميت بااليي برخوردار است . يكي از مهمترين قسمت هاي هر وسيله نقليه ، سيستم ترمز آن مي باشد كه تامين كننده ايمني حركت و رسيدن به هدف مطلوب مي باشد يكي از مجموعه هاي مهم و حساس در وسايل حمل و نقل ريلي، مجموعه سيستم ترمز مي باشد كه در انواع ديسكي، كفشكي و ريلي در صنعت راه آهن مورد بهره برداري قرار مي گيرد. اين سيستم هنوز يكي از مهمترين سيستم هاي مورد استفاده در ناوگان حمل و نقل ريلي است. ترمز كفشكي در قطارهاي باري و مسافري معمولي، و حتي برخي قطارهاي پر سرعت به عنوان ترمز نگهدارنده استفاده مي شود. اين نوع سيستم داراي نقايص و كاستي هايي از جمله ايجاد گرماي شديد در چرخ مي باشد كه سبب بروز آسيبهاي مختلفي در چرخ مي شود. بنابراين تحليل حرارتي يكي از گامهاي اوليه طراحي ترمز مي باشد و الزم است كه طراح، ارزيابي درستي از عملكرد حرارتي ترمز در شرايط مختلف ترمز گيري داشته باشد. در اين تحقيق پديده هايي از جمله تأثير جنس كفشك ترمز، افزودن و كم كردن مواد به كفشك، اثر شكل سرعت و اصطكاك و ... طي پروسه ترمزگيري مورد بررسي قرار گرفته است. . همانطور كه افزايش سرعت سير قطار و بهبود كيفيت حركت آن بسيار مهم مي باشد، كاهش سرعت و توقف قطار در كوتاهترين زمان ممكن براي جلوگيري از سوانح نيز اهميت بااليي دارد ، چرا كه قطار در حال حركت به علت جرم باال ، داراي انرژي جنبشي زيادي بوده و با توجه به اينكه مسير حركت قطار از قبل مشخص شده است ، در صورت وجود مانع در مسير ، انحراف از مسير ميسر نبوده و تنها راه جلوگيري از بروز سانحه، توقف قطار مي باشد .يكي از ساده ترين روشهاي ايجادنيروهاي مقاوم در برابر حركت ، ترمزاصطكاكي مي باشد كه انرژي جنبشي قطار را به به گرما تبديل مي كند و با اين كار تماس اصطكاك بين كفشكها يا لنتهاي ترمز با چرخ يا ديسك ترمز انجام مي شود .در تجهيزاتي كه تحت عمليات سايش قرار ميگيرند، آلياژهاي آهني با بيشترين كربن بهترين مقاومت به سايش را دارند .ولي به دليل تنش هاي متعددي كه هنگام كار به وجود مي آيد بايد ماده به كار رفته چقرمگي كافي براي جلوگيري از بروز عيوب گوناگون را داشته باشد .با وجود تمامي ويژگي هاي خوب در چدن، انعطاف پذيري و مقاومت به ضربه ي پايين، عمده ترين عيوب چدن هاهستند .ساختار چدنها از يك زمينه فلزي همراه با گرافيت) كربن خالص (تشكيل شده است كه اين گرافيت به صورت هاي مختلفي در زمينه ي فلزي مي تواند حضور داشته باشد .خواص مكانيكي چدن نيز به مقدار، شكل، نحوه ي توزيع و اندازه ي گرافيت ها بستگي زيادي دارد و عالوه بر اين موارد، نوع فاز زمينه نيز بسيار مؤثر است