Contact Fatigue Defects on the Running Surface of Inner Rails in Small Radius Curves
Abstract
Modeling was conducted to determine the degree of influence on the accumulation of contact fatigue defects by factors such as track gauge width, cant, and the use of the UIC 60 rail profile on the inner track in small radius curves. It was found that for a gauge width of 1540 mm with usage close to 100 million gross tons, the frequency of increased contact pressures rises, contributing to faster rail damage accumulation. The application of the UIC 60 rail profile instead of the R65 according to GOST 51685-22 does not significantly affect the normal pressures in the “wheel-rail” contact area and is an ineffective method to reduce the rate of accumulation of contact fatigue defects on the running surface of the inner rail in small radius curves. Larger cant values contribute to the most rapid accumulation of contact fatigue defects on the rail surface.
About the Authors
V. S. Kossov
JSC “Scientific Research and Design-Technological Institute for Rolling Stock” (VNIKTI)
Russian Federation
Russian Federation
Valery S. Kossov, Doctor of Technical Sciences, General Director
O. G. Krasnov
JSC “Scientific Research and Design-Technological Institute for Rolling Stock” (VNIKTI)
Russian Federation
Russian Federation
Oleg G. Krasnov, Doctor of Technical Sciences, Head of the Track and Special Rolling Stock Department of the Dynamics, Strength, and Infrastructure Division
M. G. Akashev
JSC “Scientific Research and Design-Technological Institute for Rolling Stock” (VNIKTI)
Russian Federation
Russian Federation
Mikhail G. Akashev, Candidate of Technical Sciences, Lead Engineer
N. M. Nikonova
JSC “Scientific Research and Design-Technological Institute for Rolling Stock” (VNIKTI)
Russian Federation
Russian Federation
Natalya M. Nikonova, Lead Programmer
References
1. Захаров С. М., Торская Е. В. Подходы к моделированию возникновения поверхностных контактно-усталостных повреждений в рельсах // Вестн. ВНИИЖТ. 2018. Т. 177, № 4. С. 259–268.
2. Цвигун В. Н. и др. Изучение механизмов контактно-усталостных дефектов рельсов. Новокузнецк: Центр СибГНУ, 2017. 133 с.
3. Обобщение мирового опыта тяжеловесного движения. Управление содержанием системы колесо — рельс / пер. с англ.; под ред. С. М. Захарова. М.: Интекст, 2017. 420 с.
4. Богданов В. М. и др. Моделирование процессов контактирования, изнашивания и накопления повреждений в сопряжении «колесо — рельс» // Трение и износ. 1996. Т. 17, № 1. С. 12–27.
5. Сакало В. И., Сакало А. В. Выбор критерия для моделирования накопления контактно-усталостных повреждений в колесах железнодорожного подвижного состава // IV науч.-техн. семинар «Компьютерное моделирование на железнодорожном транспорте: динамика, прочность, износ», Брянск, 3–4 апр. 2018 г. Брянск, 2018. С. 63–70.
6. Горячева И. Г. Механика фрикционного взаимодействия. М.: Наука, 2001. 478 с.
7. Горячева И. Г., Торская Е. В. Моделирование условий образования контактноусталостных повреждений поверхности катания // Контактно-усталостные повреждения колес грузовых вагонов / под. ред. С. М. Захарова. М.: Интекст, 2004. С. 58–97.
8. Goryacheva I. G., Zakharov S. M., Torskaya E. V. Rolling contact fatigue and wear of wheel/rail simulation // Proc. Second Int. conf. railway technology research development and maintenance. Paper 0123456789. Stirlingshire: CivilComp Press, 2014. 15 p.
9. Burstow M. A whole life rail model application and development for RSSB — continued development of an RCF damage parameter // Rail Standard and Safety Board. London, UK. 2004.
10. Chung Lun Pun, Welsby D., Mutton P., Yan W. Rolling contact fatigue life prediction for rails and welds in heavy haul systems // Proc. Int. Heavy Haul Conf. IHHA- 2015, Perth, Australia, 2015. Perth, 2015.
11. Коган А. Я., Абдурашитов А. Ю. Прогнозирование отказов рельсов по дефектам контактно-усталостного происхождения // Вестн. ВНИИЖТ. 2014. № 4. С. 3–7.
12. Trummer G., Marte C., Dietmaier P. et al. Modeling surface rolling contact fatigue crack initiation taking severe plastic shear deformation into account // Wear. 2016. Vol. 352–353. P. 136–145.
13. Trummer G., Six K., Woelfle A. et al. Comparison of rolling contact fatigue crack initiation models under heavy haul conditions // Proc. Int. Heavy Haul Conf. IHHA-2017, Cape Town, SA, 2017. Cape Town, 2017. P. 79–84.
Review
For citations:
Kossov V.S., Krasnov O.G., Akashev M.G., Nikonova N.M. Contact Fatigue Defects on the Running Surface of Inner Rails in Small Radius Curves. Transport of the Russian Federation. 2024;(3):37-41. (In Russ.)
Views:
62
Email this article 