Effects of solid friction modifier on friction and rolling contact fatigue damage of wheel-rail surfaces

Simple item page
dc.contributor.authorSong, Jingdongcs
dc.contributor.authorShi, Lu-bingcs
dc.contributor.authorDing, Haohaocs
dc.contributor.authorGalas, Radovancs
dc.contributor.authorOmasta, Milancs
dc.contributor.authorWang, Wenjiancs
dc.contributor.authorGuo, Juncs
dc.contributor.authorLiu, Qi-Yuecs
dc.contributor.authorHartl, Martincs
dc.coverage.issue4cs
dc.coverage.volume10cs
dc.date.accessioned2021-12-01T15:56:46Z
dc.date.available2021-12-01T15:56:46Z
dc.date.issued2021-07-22cs
dc.description.abstractIn railway network, friction is an important factor to consider in terms of the service behaviors of wheel-rail system. The objective of this study was to investigate the effect of a solid friction modifier (FM) in a railway environment. This was achieved by studying the friction, wear, and rolling contact fatigue (RCF) damage on the wheel-rail materials at different slip ratios. The results showed that when a solid FM was applied, the friction coefficient decreased. After the solid FM was separated from the wheel-rail interface, the friction coefficient gradually increased to its original level. With the application of the solid FM, the wear rates of the wheel-rail decreased. In addition, the thickness and hardness of the plastic deformation layers of the wheel-rail materials were reduced. The worn surfaces of the wheel-rail were dominated by pits and RCF cracks. Without the FM, RCF cracks ranged from 84 to 120 mu m, and subsurface cracks were generated. However, with the FM, RCF cracks ranged from 17 to 97 mu m and no subsurface cracks were generated. These findings indicate possible methods of improving the performance of railway rolling stock by managing friction, and reducing wear and permanent RCF damage affecting both the wheels and rails.en
dc.description.abstractTření je jedním z nejdůležitějších faktorů kolejové dopravy. Cílem této studie bylo vyšetřit vliv tuhého modifikátorů tření na tření, opotřebení a únavové poškození kol a kolejnic pro různé hodnoty skluzu. Výsledky ukazují, že aplikace tuhého modifikátoru tření je doprovázena poklesem součinitele tření. Po ukončení aplikace byl pozorován opětovný nárůst součinitele tření na jeho původní hodnotu. Testy opotřebení ukázaly, že aplikace tuhého modifikátoru tření vede k celkové redukci opotřebení. Současně bylo zjištěno, že tloušťka a tvrdost vrstvy plasticky deformované vrstvy byla nižší než v případě testů za suchých podmínek (bez modifikátoru tření). Povrchová analýzy ukázaly, že dominantním poškozením povrchů byly důlky a únavové trhliny. V případě suchých testů byla délka těchto trhlin od 84 to 120 µm a současně byly nalezeny také podpovrchové trhliny. V případě testů s tuhým modifikátorem tření byla délka únavových trhlin v rozmezí od 17 do 97 µm a tělesa byla bez podpovrchových trhlin. Tyto výsledky ukazují, že modifikace tření pomocí tuhých modifikátorů tření může vést ke snížení opotřebení a únavového poškození kol a kolejnic, což povede k celkovému zvýšení efektivnosti a výkonosti kolejové dopravy.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent597-607cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationFriction. 2021, vol. 10, issue 4, p. 597-607.en
dc.identifier.doi10.1007/s40544-021-0521-5cs
dc.identifier.issn2223-7690cs
dc.identifier.other172138cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/203034
dc.language.isoencs
dc.publisherSpringercs
dc.relation.ispartofFrictioncs
dc.relation.urihttps://link.springer.com/article/10.1007%2Fs40544-021-0521-5cs
dc.rightsCreative Commons Attribution 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/2223-7690/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/cs
dc.subjectwheel-railen
dc.subjectsolid friction modifier (FM)en
dc.subjectfrictionen
dc.subjectwearen
dc.subjectrolling contact fatigue (RCF) damageen
dc.subjectkolo-kolejnice
dc.subjecttuhý modifikátor tření
dc.subjecttření
dc.subjectopotřebení
dc.subjectkontaktní únavové poškození
dc.titleEffects of solid friction modifier on friction and rolling contact fatigue damage of wheel-rail surfacesen
dc.title.alternativeVliv tuhého modifikátoru tření na tření a únavové poškození povrchu kol a kolejniccs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-172138en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2022.03.21 16:56:10en
sync.item.modts2022.03.21 16:14:13en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruovánícs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Song2021.pdf
Size:
2.64 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Song2021.pdf
Download
Collections
Ústav konstruování