The influence of rail lubrication on wear and energy dissipation in wheel/rail contact

Abstract: This work investigates the energy dissipation in a wheel/rail system with field measurements and friction work modelling. Friction and contact conditions are measured and analyzed in order to calculate the power saving of one vehicle running over a curve of a metro line. For modelling the...

Full description

Autores:
Idarraga Alarcón, Guillermo Andrés
Tipo de recurso:
Fecha de publicación:
2015
Institución:
Universidad Nacional de Colombia
Repositorio:
Universidad Nacional de Colombia
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unal.edu.co:unal/53502
Acceso en línea:
https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/53502
http://bdigital.unal.edu.co/48087/
Palabra clave:
62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Multi-body simulation
Frictional work
Energy consumption
Lubricants
Wheel/rail wear
Simulación multicuerpo
Trabajo por fricción
Consumo de energía
Lubricantes
Desgaste rueda/riel
Disipación energética
Contacto de rodadura
Fricción (Mecánica)
Desgaste mecánico
Contacto de rodadura
Rolling contact
Energy dissipation
Rolling contact
Lubrication and lubricants
Mechanical wear
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openAccess
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Atribución-NoComercial 4.0 Internacional
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description Abstract: This work investigates the energy dissipation in a wheel/rail system with field measurements and friction work modelling. Friction and contact conditions are measured and analyzed in order to calculate the power saving of one vehicle running over a curve of a metro line. For modelling the contact forces, creepages and spin between the wheels and rails are determined via simulations of a train travelling in a curve of the track. Next the contact stress and the micro-slip in the contact area are computed from the forces, creepages and spin as well as the measured friction coefficient and profiles of wheels and rail. Three friction conditions are tested: dry, lubricated with a friction modifier and a post lubricated condition. The total frictional work is obtained by integrating local frictional dissipation over the contact area. The wear is also analyzed according to the Tγ method including the spin, in combination with Kalker’s simplified theory, assuming that the wear is proportional to the frictional work. The frictional work is then related to the energy consumptions under the different friction conditions, which allows evaluating the effectiveness of the friction modifier and its influence on the wear of the wheel/rail system.
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