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原文传递轮轨低粘着与增粘措施试验研究

论文题名：	轮轨低粘着与增粘措施试验研究
关键词：	轮轨;粘着系数;增粘措施
摘要：	随着铁路运输的飞速发展，特别是“高速”、“重载”等重大战略的实施，机车功率不断提高，轮轨间传递的载荷日益增大。轮轨间的粘着状态影响着机车的牵引与制动性能的发挥，而粘着状况受多种因素影响，因此，轮轨间的粘着研究是铁路部门所关注的一个重要基础课题。改善轮轨粘着问题的研究对列车的安全运营具有重要的理论和工程意义。　　根据赫兹模拟准则，利用MMS-2A滚动摩擦磨损试验机研究造成轮轨低粘着的常见外部因素:水、油、树叶等介质;改变蠕滑率和水温考察轮轨粘着系数的变化;分析水态和油态低粘着工况下，向轮轨试样接触面添加砂、氧化铝、研磨子后，比较轮轨增粘效果。利用机械式光电天平（TG328A型）、维氏硬度仪(MVK-H21)、光学显微镜(OLYMPUS BX60M)以及FEI Quanta200型扫描电子显微镜(SEM)对添加三种介质后的轮轨试样表面进行损伤分析。　　通过试验研究分析，论文得出如下结论: 　　(1)干态、水态和油态工况下，随蠕滑率增大，粘着系数表现为先增大后有所降低最终趋于稳定;水和油介质工况，轮轨粘着系数显著降低，容易造成轮轨低粘着现象，油介质工况最为明显;随水温的降低，轮轨粘着系数降低，盐水较水介质更易降低粘着系数。　　(2)在水和油介质低粘着工况，氧化铝颗粒对轮轨试样的增粘效果最佳，砂次之，研磨子最差;粗砂较细砂的增粘效果略有提高;砂和氧化铝介质下，粘着系数曲线波动相对较大，研磨子作用时最为平缓。　　(3)水介质低粘着工况下，砂、氧化铝、研磨子具有明显的增粘效果;砂介质使轮轨试样表面粗糙度增加最大，磨损量最大，硬度显著提高，接触区域塑性变形层最厚，表面剥落严重;氧化铝相对砂介质工况，试样表面磨损较轻，塑性变形层厚度减小;主要表现为磨粒磨损和疲劳磨损;研磨子使轮轨试样磨损量最小，几乎无塑性变形层，表现为磨粒磨损机制。　　(4)落叶较油介质更易降低粘着系数，落叶与水混合后粘着系数进一步降低，新鲜树叶介质下粘着系数最小;新鲜树叶使轮轨试样表面粗糙度增加，出现压痕和凹坑现象;落叶介质下，砂、氧化铝、研磨子均具有增粘效果，其中砂介质增粘效果最佳，但导致试样表面磨损严重。
作者：	刘腾飞
专业：	机械工程
导师：	王文健
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文