基于赫兹接触的钢轨砂带打磨功率预测模型

摘要：

根据钢轨砂带打磨作业原理,将钢轨与砂带的接触状态视为2个自由曲面接触;运用赫兹接触理论建立砂带与钢轨的接触模型,计算分析接触区域的形状、面积及其上的压力分布;将砂带上的磨粒简化为球顶圆锥模型,推导出磨粒切入深度与打磨压力间的数学关系,从单颗磨粒受力分析计算整个接触区域的切向力分布,进而建立钢轨砂带打磨功率的预测模型.在综合试验平台上进行36+号陶瓷磨料砂带打磨U71Mn钢轨圆环的试验,试验结果与预测模型的预测结果对比表明,打磨功率的预测值与试验值平均仅相差2.02％,证明了打磨功率预测模型的有效性和适用性.以60 kg·m-1钢轨砂带打磨为例,采用预测模型分析打磨功率与砂带速度配比对打磨宽度的影响.结果表明:打磨宽度虽由接触压力直接决定,但仍受打磨功率的约束,在同样打磨功率下,曲率半径为300 mm弧段可调整的打磨宽度范围最广,80 mm弧段次之,13 mm弧段最窄.

关键词：钢轨打磨、砂带、打磨功率、赫兹接触、打磨宽度

所属期刊栏目：38

分类号：U216.65(铁路线路工程)

资助基金：中国铁路总公司科技研究开发计划2015G003-G

在线出版日期：2017-07-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：25-30