I dagens samhälle ställs det höga krav på trafikförbindelserna. Det ska vara lättillgängligt, smidigt och bekvämt. Framförallt ska det gå snabbt. Hastigheter inom tågtrafiken ökar vilket ställer högre krav på tåghjulens prestanda då de termiska lasterna på hjulen ökar. Frågan är hurde befintliga tåghjulen beter sig för de nya hastigheterna. I denna rapport presenteras ett modellbygge för analys av termiska laster i blockbromsade sammansatta hjul. Modellen testas för två olika fall, ett fall där hjulet utsätts för en stoppbromsning och ett fall där det utsätts för tjuvbromsning. Rapporten innehåller vilka temperaturer och spänningar som uppstår i hjulet för de båda fallen, samt en känslighetsanalys av modellernas parametrar. För stoppbromsningsförloppet kontrolleras även hur det överförbara momentet påverkas. Det visade sig att för stoppbromsning varierade de maximalt förekommande temperaturerna i ringhjulet från 280 till 350°C , de största deformationerna uppgick till drygt 0,4 mm samt att det överförbara momentet låg mellan 175 och 285 kNm. Värdena visade att stoppbromsningen ej var parameterkänslig. Resultatet för tjuvbromsningen blev annorlunda. Temperaturen skiljde sig med upp till 150°C och deformationerna varierade från 1 till 3 mm då parametrarna ändrades. Det visade sig att värdet på konvektionstalet mot luften samt strålningen från hjulet hade stor inverkan på hjulets sluttemperatur. Avslutningsvis skulle ett framtida arbete kunna innehålla fältstudier och tester på hjulriggar samt uppskattningar av livslängder. / In today's society there are high demands on the means of transport. It should be accessible, flexible, comfortable and above all fast. The speeds in rail traffic are increasing and putting higher demands on the performance of the railway wheels when the thermal loads of the wheel increases. The question is how the existing train wheels behave for higher velocities. This is a surveying report of a model for thermal loads of a tread braked railway wheel. The model is tested for two cases, one case where the model is subjected to a stop brake scenario and another where the model is subjected to drag braking. The report contains the temperatures and tensions generated in the wheel for the two cases, plus a sensitivity analysis of the models’ parameters. For the stop braking scenario the transmittable torque was also evaluated. The case of stop braking generated a maximum temperature, occurring in the wheel ring, at approximately 280-350°C. The total deformation was approximately 0.4 mm and the transmitted torque was between 175-285 kNm. The results showed that the model was not that sensitive in its parameters. The result for the drag braking was different. Its temperatures differed with up to 150°C and the deformation varied from 1 to 3 mm as the parameters were changed. It turned out that the convection coefficient for air and the radiation from the wheel had a major impact on the wheel’s temperatures. Finally future work could include field studies and an estimation of the wheel’s life span.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-183035 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Forsberg, Johan, Lehander, Jacob, Svensson, Niklas |
| Publisher | KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-MMK, 1400-1179 ; MMKB 2012:17 MKNB 050 |
Page generated in 0.0017 seconds