Transversal vibration of the railway wheel-set

The circumferential surface of the rolling railway wheel is exposed to thecontact stress. The birth and development of the surface cracks is the reason of the shortening of the wheel lifetime. Another idea about the reason of creation of such microscopic cracks is as follows : The vertical roughness of the raił tracks excites the bending vibrations of the wheel-set. The small transversal sliding, accompanying such kind of vibration, can cause due to friction the local warming of the wheel and subsequently the birth and development of the surface cracks. To investigate the possibility of such process two analysis were passed. In the first stage the structural solution of the excited vibrations was solved and the transversal sliding in the contact between the wheel and the track was determined. This sliding with friction is the resource of the heat. In the second stage then the warming of the wheel was investigated. This paper is focused to the first stage - the excited vibrations with friction.

---

Powierzchnia obwodowa koła tocznego jest wystawiona na działanie naprężenia stykowego. Powstanie i rozprzestrzenianie się pęknięć powierzchni powoduje skrócenie trwałości użytkowej koła. Istnieje inny pogląd na przyczynę powstawania takich mikropęknięć, który przedstawia się następująco: pionowa chropowatość torów kolejowych wzbudza drgania giętne zestawu kołowego. Niewielki poślizg poprzeczny towarzyszący drganiom tego rodzaju może, na skutek tarcia, powodować miejscowe nagrzewanie się koła i w konsekwencji powstawanie i rozprzestrzenianie się pęknięć powierzchni. W celu zbadania możliwości zachodzenia takiego procesu przeprowadzono dwie analizy. Na pierwszym etapie rozwiązano problem strukturalny wzbudzanych drgań i określono poślizg poprzeczny przy styku pomiędzy kołem a torem. Poślizg wraz z tarciem stanowi źródło ciepła. Na drugim etapie badano nagrzewanie się koła. Niniejszy referat skupia się na badaniach pierwszego etapu - drganiach wzbudzanych wraz z tarciem.