Performance Evaluation of Products for Rail Head

but.committeedoc. Ing. David Nečas, Ph.D. (předseda) Ing. Dr. Techn. Alexander Meierhofer (člen) Dr. Ben White (člen) Ing. Tomáš Michálek, Ph.D. (člen) doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D. (člen)cs
but.defenceDP splňuje požadavky plynoucí z par. 47 Zákona č. 111/1998 Sb., Zákona o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů a z článku 42 Studijního a zkušebního řádku VUT v Brně. Obsahuje původní výsledky uveřejnění mj. ve třech článcích v impaktovaném časopise, v jednom článku ve Scopusu.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programStroje a zařízenícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorHartl, Martinen
dc.contributor.authorValena, Martinen
dc.contributor.refereeMeierhofer, Alexanderen
dc.contributor.refereeWhite, Benen
dc.date.accessioned2025-03-27T14:38:37Z
dc.date.available2025-03-27T14:38:37Z
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractTato disertační práce se zabývá návrhem vícefázové metodiky pro hodnocení výkonnosti maziv na temeno kolejnice a vývojem přenosného traťového tribometru. Na základě literatury byly identifikovány následující výkonnostní parametry: součinitel trakce, tvar trakční křivky, retentivita a délka ošetření kolejnice. Většina studií prováděla měření na rozdílných zařízeních a s rozdílnou metodologií, což ztěžuje porovnatelnost výsledků a ukazuje na potřebu jednotné metodiky. První fáze metodiky využívá univerzální tribometr, který umožňuje její přenositelnost a porovnatelnost výsledků napříč pracovišti. Tato fáze slouží k identifikaci nejvýkonnějšího produktu pro temeno kolejnice na základě čtyř výkonnostních tříd. Tento produkt je pak možné dále testovat za podmínek bližších reálnému provozu, což představuje druhá fáze metodiky. Ve druhé fázi se stanovují reálné výkonnostní parametry: retentivita, délka ošetření kolejnice a riziko přemazání kontaktu a je možné studovat vliv množství a aplikační strategie. Pro vyhodnocení těchto parametrů byl vyvinut traťový tribometr, schopný stanovit součinitel trakce a tvar trakční křivky na kolejnici jak v laboratoři, tak na trati. Tribometr se připevňuje ke kolejnici a měřicí modul vykonává pohyb, přičemž mění brzdný moment působící na kolo a tím vyvozuje skluz v kontaktu. Třetí fáze se zaměřuje na výzkum třecí vrstvy v reálném prostředí, která je ovlivněna povětrnostními podmínkami. Současně byl použit hlukový modul pro monitorování hlukových parametrů v oblouku s malým poloměrem. Byla zjištěna značná korelace mezi výsledky první a druhé fáze. Ukázalo se, že olejové produkty poskytují větší retentivitu a délku ošetření kolejnice než vodní produkty, ale jsou více náchylné ke kriticky nízkému tření. Tento pokles však nedosahuje kriticky nízkých hodnot na reálné kolejnici, jak je tomu u univerzálních tribometrů, a vyskytuje se pouze v místě aplikace. Dalším zjištěním je, že existuje významná korelace mezi součinitelem trakce a dobou trvání kvílivého hluku, přičemž délka hluku se jeví jako vhodný parametr pro hodnocení kvílivého hluku.en
dc.description.abstractThis dissertation deals with the design of a multi-phase methodology for evaluating the performance of top-of-rail products and the development of a portable rail tribometer. Based on the literature, the following performance parameters were identified: coefficient of traction, creep curve shape, retentivity and carry distance. Most of the studies performed measurements on different equipment and with different methodologies, which makes the results difficult to compare and indicates the need for a uniform methodology. The first phase of the methodology uses a universal tribometer, which allows for transferability and comparability of results across sites. This phase is used to identify the best-performing top-of-rail product based on the four performance classes. This product can be further tested under conditions closer to real operation, which represents the second phase of the methodology. In the second phase, track performance parameters are determined: retentivity, carry distance and risk of over-lubrication, and the effect of quantity and application strategy can be studied. To evaluate these parameters, a rail tribometer has been developed, capable of determining the coefficient of traction and the shape of the creep curve on the rail both in the laboratory and in the field. The tribometer is mounted to the rail and the measuring module performs a movement, varying the braking torque applied to the wheel and thus inducing a creep in contact. The third phase focuses on the investigation of the third-body layer in the field that is affected by weather conditions. Simultaneously, a noise module was used for monitoring noise parameters in a sharp curve. A significant correlation between the results of the first and second phases was found. Oil-based products provide longer retentivity and carry distance than water-based products, but are more prone to critically low friction. However, this drop does not reach critically low values on the actual rail as with universal tribometers and occurs only at the point of application. A further finding is a significant correlation between the traction coefficient and the duration of squeal noise, indicating that the duration of the noise is a suitable parameter for assessing howling noise.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationVALENA, M. Performance Evaluation of Products for Rail Head [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.cs
dc.identifier.other163164cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/250674
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrstvícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectKontakt kolo-kolejniceen
dc.subjectpřenosný traťový tribometren
dc.subjectmazivo na temeno kolejniceen
dc.subjectmetodika na hodnocení výkonnostien
dc.subjecttřecí vrstvaen
dc.subjectWheel-rail contactcs
dc.subjectportable rail tribometercs
dc.subjecttop-of-rail productcs
dc.subjectmethodology evaluating performancecs
dc.subjectthird-body layercs
dc.titlePerformance Evaluation of Products for Rail Headen
dc.title.alternativePerformance Evaluation of Products for Rail Headcs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-12-10cs
dcterms.modified2024-12-11-09:07:50cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta strojního inženýrstvícs
sync.item.dbid163164en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 15:38:37en
sync.item.modts2025.02.26 05:32:02en
thesis.disciplineKonstrukční a procesní inženýrstvícs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. Ústav konstruovánícs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
8.24 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.09 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-Stanovisko skolitele Valena_prof_Hartl.pdf
Size:
124.77 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-Stanovisko skolitele Valena_prof_Hartl.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-MeierhoferPhDReviewofDoctoralThesisValena_bez podpisu.pdf
Size:
165.81 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-MeierhoferPhDReviewofDoctoralThesisValena_bez podpisu.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-WhitePhDReviewofDoctoralThesisValena_complete_BP.pdf
Size:
191.38 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-WhitePhDReviewofDoctoralThesisValena_complete_BP.pdf
Collections