Predicción de la vida a fatiga de la caja de rodamientos de eje para trenes de alta velocidad
Palabras clave:
Tren de alta velocidad, caja de ejes, rodamiento cónico de doble fila, carga real medida, método de predicción de vida.Resumen
La predicción exacta de la vida de los cojinetes es fundamental para
asegurar el funcionamiento normal de los trenes de alta velocidad.
Además, debido a sus altas velocidades de circulación, la carga sobre
cojinetes en los trenes de alta velocidad es compleja y expuesta
a condiciones muy duras; Por lo tanto, predecir la vida de los
cojinetes basada en la carga fija usando un método tradicional es a
menudo inexacta. Para resolver estos problemas, en este artículo se
aplica la norma ISO 281:2007 de la Organización Internacional de
Normalización y los métodos de cálculo de la vida útil de cojinetes de
la teoría L-P que, combinados con la teoría del daño lineal de Miner,
conforman un método de predicción de la vida útil de los cojinetes
basado en la carga medida. A continuación, en base a técnicas
de ensayo de carga en los muelles de la caja de ejes y su carcasa,
se hacen mediciones sobre la caja de ejes de bogie de la línea del
ferrocarril de la de alta velocidad CRH380AL, para calcular el historial
temporal de carga del muelle y de la carcasa en una sección de línea
de ferrocarril típica, así como la información de velocidad de marcha
del tren. Finalmente, se calcula la vida prevista de la caja de ejes bajo
la condición de marcha real utilizando este método. Los resultados se
comparan con los obtenidos por el cálculo de vida usando la teoría
clásica de Lundberg-Palmgren y el método de la norma ISO. Los
resultados muestran que la vida de servicio calculada por el método
de predicción de vida basado en la norma ISO es la más corta, en
aproximadamente un octavo de la misma por el método estándar ISO;
además, la vida calculada de servicio es significativamente más larga
que la vida real de revisión de la caja actual del eje del tren de alta
velocidad (2,4 millones de km), lo que indica que la vida calculada es
razonable y segura. El método de cálculo de la predicción de la vida
útil de los rodamientos se puede utilizar para guiar el diseño y la
investigación teórica relacionada con cojinetes de caja de eje de tren
de alta velocidad.
