Study of fretting wear in the wheel-axle clamped joint model of rail vehicles

Wheelsets are among the key components of a rail vehicle. Their task is to guide the vehicle on the track. Any damage or wear may lead to derailment and cause a crash that may cost lives of hundreds of people. Therefore, a significant problem in the designing of wheelsets is the aim of the reduction of the excessive wear of wheelsets during operation. Wear tests of wheelsets under real working conditions are hindered due to their dimensions, the cost of construction of an appropriate testing station, and technological difficulties associated with proper disassembly of the wheel from the axle, which would not lead to the impairment of the overall picture of wear. The article discusses the methodology of a study of the fretting wear of the wheel/axle interference fit model of a wheelset. Thanks to the application of the appropriate criteria of the similarity of the model to the real object, the wear pictures developed may be referred to the wheelset wheel-axle clamped joint.

Zestawy kołowe są jednym z najważniejszych elementów pojazdu szynowego. Ich zadaniem jest prowadzenie pojazdu w torze. Jakiekolwiek uszkodzenia lub zużycia mogą doprowadzić do wykolejenia pojazdu i katastrofy, w której życie mogą stracić setki ludzi. Dlatego ważnym problemem podczas projektowania zestawów kołowych jest próba ograniczenia nadmiernego zużycia zestawów kołowych wynikającego z ich eksploatacji. Badania zużyciowe zestawów kołowych w rzeczywistych warunkach pracy są utrudnione ze względu na ich wymiary, koszty budowy odpowiedniego stanowiska oraz ze względu na trudności technologiczne odpowiedniego demontażu koła z osi, który nie uszkodziłby powstałych obrazów zużycia. W artykule omówiono metodykę badania zużycia frettingowego modelu połączenia wtłaczanego koło–oś zestawu kołowego. Przy zachowaniu odpowiednich kryteriów podobieństwa modelu do obiektu rzeczywistego powstałe obrazy zużycia można odnieść do połączenia koło–oś zestawu kołowego.