輪軌動摩擦系數(shù)影響因素的試驗研究.pdf

1、進入21世紀后我國處于經(jīng)濟高速增長的時期，經(jīng)濟的發(fā)展帶動了我國的鐵路建設(shè)。車輪與鋼軌的摩擦是一個復(fù)雜的問題，它涉及到力學(xué)、化學(xué)、傳熱學(xué)等學(xué)科。我國的鐵路正向高速重載的方向發(fā)展，這無疑對車輪與鋼軌的摩擦性能提出了更高的要求。我們都知道列車的啟動、制動以及正常行駛都是依靠車輪與鋼軌的相互作用來實現(xiàn)的，作為影響輪軌摩擦性能的重要因素，輪軌摩擦系數(shù)的大小直接會影響機車制動力及牽引力的大小。
　　列車在實際運行過程中，輪對的運動是十分復(fù)雜的

2、，除了沿鋼軌的蠕滑運動，還會存在橫移和搖頭運動，即沿鋼軌橫向、縱向滑動。需要注意的是，無論是輪對的縱向、橫向滑動，還是列車啟動時的蠕滑運動，車輪沿鋼軌發(fā)生純滑動的時間都是十分短暫的，即出現(xiàn)了瞬時滑動的現(xiàn)象。尤其在列車啟動發(fā)生蠕滑的瞬間，滑動摩擦系數(shù)的大小直接影響車輪與鋼軌間摩擦力的大小，對列車的牽引力和加速造成很大影響。列車制動時，隨著車輪在鋼軌上純滑動，車輪接觸點不變并且接觸區(qū)域因熱量疊加一直處于較高的溫度，而鋼軌的接觸點在不斷變化的

3、，鋼軌新的接觸點溫度要低于車輪接觸點的溫度，此時，輪軌接觸區(qū)存在著溫差。因此展開瞬時滑動狀態(tài)下和溫差狀態(tài)下的輪軌摩擦系數(shù)試驗研究具有很重要的意義。
　　本文分別測定了輪軌摩擦副在常溫和高溫狀態(tài)下的摩擦系數(shù)，得出的主要結(jié)論如下:
　　(1)瞬時滑動狀態(tài)下，滑動速度對動摩擦系數(shù)的影響較大，摩擦系數(shù)隨速度的增加而緩慢降低;列車啟動車輪發(fā)生蠕滑時，降低車輪的自旋速度，可以獲得較大的摩擦系數(shù)，從而獲得較大的牽引力，這對行車安全是有利的

4、。
　　(2)瞬時滑動狀態(tài)下，載荷對摩擦系數(shù)影響較小;列車啟動發(fā)生蠕滑時，增大列車的軸重，可以增大鋼軌對車輪的摩擦力，從而使列車獲得較大的牽引力，這對行車安全是有利的。
　　(3)車輪試件溫度、載荷、速度不變時，摩擦系數(shù)隨鋼軌溫度呈現(xiàn)出階段性變化，在鋼軌溫度分別為500℃、1000℃時出現(xiàn)了兩個極點。
　　(4)25℃至500℃階段，鋼軌溫度對摩擦系數(shù)的影響較小，摩擦系數(shù)隨鋼軌溫度的增加緩慢增大，其中軌溫500℃時的摩

5、擦系數(shù)最大為0.388。
　　(5)500℃至1000℃階段，鋼軌溫度對摩擦系數(shù)的影響相比第一階段較大，摩擦系數(shù)隨鋼軌溫度的增加而降低，其中鋼軌溫度為1000℃時的摩擦系數(shù)為0.256。
　　(6)1000℃至1200℃階段，鋼軌溫度對摩擦系數(shù)的影響較大，摩擦系數(shù)隨鋼軌溫度的增加而急劇減小，其中鋼軌溫度為1200℃時的摩擦系數(shù)最小，為0.13。
　　(7)溫度對摩擦副摩擦系數(shù)的影響，主要體現(xiàn)在兩方面:一、溫度改變材料的