Funkční vzorek materiálu se zvýšenou odolností proti únavovému a tepelnému poškozování

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216275%3A25510%2F19%3A39914409" target="_blank" >RIV/00216275:25510/19:39914409 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Funkční vzorek materiálu se zvýšenou odolností proti únavovému a tepelnému poškozování

Popis výsledku v původním jazyce

Funkční vzorek (FV) představuje jednu ze součástí kontaktní odvalující se dvojice kol - viz Obr.1. Detail FV je uveden na Obr. 2. FV slouží k ověření mechanických vlastností nového materiálu pro železniční kola a kolejnice. Materiály v kontaktu kolo-kolejnice jsou v provozu zatěžovány komplexním zatížením, způsobujícím kombinaci adhesivního, abrazivního a kontaktně-únavového opotřebení. Kritickým mezním stavem materiálu kol z hlediska bezpečnosti provozu je povrchová iniciace únavových trhlin, které jsou dále rozvíjeny do typických kontaktně únavových vad pojezdových ploch. Další rozvoj těchto vad má za následek vydrolování materiálu z povrchu. Ve větším rozsahu poškození materiálu dochází k příčnému větvení povrchově iniciovaných trhlin, následnému radiálnímu rozvoji těchto trhlin a limitně k provozním lomům kol. Unikátnost FV spočívá v chemickém složení materiálu, z něhož je vyroben, a v tom, že jeho geometrický tvar umožňuje experimentální ověření zmíněných vlastností u nového materiálu v laboratorních podmínkách při dodržení velikosti a způsobu provozního zatěžování. Novost FV je daná novostí materiálu, z něhož je FV vyroben.

Název v anglickém jazyce

Functional sample of material with increased resistance to fatigue and thermal damage

Popis výsledku anglicky

The functional sample (FV) represents one of the components of the contact rolling pair of wheels - see Fig. 1. The detail of the FV is shown in FIG. 2. FV is used to verify the mechanical properties of the new material for railway wheels and rails. The materials in the wheel-rail contact are in operation loaded by a complex load causing a combination of adhesive, abrasive and contact-fatigue wear. The critical limit state of wheel material in terms of operational safety is the surface initiation of fatigue cracks, which are further developed into typical contact fatigue defects of the running surfaces. Further development of these defects results in peeling of the material from the surface. In a greater extent of material damage cross-branching of surface-initiated cracks occurs, followed by radial development of these cracks and, to a limited extent, to operational wheel fractures. The uniqueness of FV lies in the chemical composition of the material from which it is made and in that its geometrical shape allows experimental verification of these properties of the new material under laboratory conditions, while maintaining the size and mode of operational loading. The novelty of FV is given by the novelty of the material from which the FV is made.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20301 - Mechanical engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TE01020038" target="_blank" >TE01020038: Centrum kompetence drážních vozidel</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

CKDV-FVM-2019-ES-01

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Technické parametry FV jsou dány jeho rozměrovými parametry (ϕ150mm, šířka FV=25mm, zaoblení kontaktní plochy R=300mm, šířka kontaktní stopy H=8mm), mechanickými parametry nového materiálu – viz Tab.1 a chemickým složením nového materiálu– viz Tab. 2. Tab. 1 – mechanické parametry materiálu FV Rp0,2 [MPa] Rm [MPa] A [%] KV [J] KCdyn [MPa.√m] MD[g/km] tavba (1) 806 1228 17,6 29 37 0,12 Tab. 2 – chemické složení materiálu FV C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu Al 0,20 1,52 1,81 0,014 0,004 0,12 0,42 0,087 0,072 0,040 As B Ce Co Nb Sb Sn Ti V W 0,005 0,003 &lt;0,003 0,006 0,038 0,006 0,007 0,001 0,004 0,011

Ekonomické parametry

Ekonomické přínosy FV spočívají ve dvou oblastech. V té první jde o úspory nákladů při experimentálním ověřování nového materiálu kol železničních vozidel. V laboratorních podmínkách, které ovšem simulují s vysokou přesností provozní podmínky, představují náklady pouze zlomek nákladů ověření ve skutečných provozních podmínkách. Pro srovnání: např. jedna směna zkušebních jízd vozidla (vybaveného koly s novým materiálem) na Železničním zkušebním okruhu by stála cca 250 tis Kč, zatímco náklady v laboratoři (energie, práce obsluhy lab. zařízení, odpisy lab. zařízení) představují částku maximálně v řádu desítek tisíc. Podobně by to bylo ve srovnání nákladů na výrobu reálných železničních kol z nového materiálu a výroby FV. V druhé oblasti je třeba zmínit přínos FV z nového materiálu z pohledu zvýšení bezpečnosti provozu na železnici - to bylo smyslem vývoje nového materiálu a tedy výroby FV.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

00216275

Název vlastníka

Univerzita Pardubice

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—