Abstract
The actual problem of increasing the service life of stamped-rolled railway wheels is a complex problem. Residual technological stresses, which cannot be completely eliminated, have a significant effect on the stress-strain state of the wheel as a whole and its disk in particular. At different stages of roughing wheels machining, the residual stress field is continuously changing. This makes it difficult to take into account the residual stresses in the wheels strength calculations. In Report 1 of this work, an accounting method for residual technological stresses was proposed, the essence of which is to set the value of interference between hub and axle when modeling is greater than the actual one. This approach made it possible to obtain additional stresses in the wheel, which adequately reflect the effect of residual technological stresses. In this part of the work, the authors have carried out practical implementation of the developed method and assessment of the degree of residual technological stresses influence on stress-strain state of the wheel disk under the action of operational loads. With regard to the design of a 957 mm diameter wheel with a flat-conical disk (GOST 10791 – 2011), calculations of stress-strain state of the disk under the action of mechanical types of load have been performed. The 60 % increase in the interference between hub and axle realized in the calculations made it possible to establish that the presence of residual technological stresses in the wheel causes an increase of 5 – 38 % in maximum equivalent stresses in the disk zones most loaded during operation. Thus, the proposed method for residual technological stresses accounting allows obtaining an upper estimate of the wheels strength characteristics, and, therefore, more adequately predicting their service life.
Highlights
Актуальная задача повышения эксплуатационного ресурса штампованно-катаных железнодорожных колес является комплексной проблемой [1 – 13]
difficult to take into account the residual stresses in the wheels strength calculations
the essence of which is to set the value of interference between hub and axle when modeling is greater than the actual one
Summary
Метод учета остаточных технологических напряжений при моделировании напряженно-деформированного состояния диска железнодорожного колеса. В сообщении 1 настоящей работы предложен метод учета остаточных технологических напряжений, сущность которого заключается в задании при моделировании величины натяга между ступицей и осью больше фактической. В данной части работы выполнена практическая реализация разработанного метода и оценка степени влияния остаточных технологических напряжений на напряженно-деформированное состояние диска колеса при действии эксплуатационных нагрузок. Реализованное при расчетах увеличение натяга между ступицей и осью на 60 % поз волило установить, что наличие в колесе остаточных технологических напряжений вызывает повышение на 5 – 38 % максимальных эквивалентных напряжений в наиболее нагруженных при эксплуатации зонах диска. Предлагаемый метод учета остаточных технологических напряжений позволяет получить верхнюю оценку прочностных характеристик колес, а, следовательно, более адекватно прогнозировать срок их эксплуатации.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
