ล้อและราง

ล้อและราง ระบบที่ใช้สำหรับการขนส่ง การเดินทาง มากมาย การยึดเกาะในหน้าสัมผัสของล้อและรางนั้น ส่งผลต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการจราจรทางรถไฟ การยึดเกาะที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดปัญหาระหว่างการเบรก (Brake) และการยึดเกาะ (Traction) การขัดสี หรือ Sanding เป็นวิธีในการเพิ่มการยึดเกาะ

การปนเปื้อน หรือการขัดสีที่ไม่เพียงพอทำให้การยึดเกาะแย่ลง ในขณะเดียวกันการขัดสีที่มากเกินไปจะทำให้ ล้อและราง สึกหรอเร็วขึ้น อายุการใช้งานน้อยลง

   

ที่มารูปภาพ: Railway Investigation Report R15M0034

 

ปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของล้อและราง

มีหลากหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้องและส่งผลต่อประสิทธิภาพในการเบรก การยึดเกาะ และอายุการใช้งานของ ล้อและราง ให้เหมาะสมทีสุด เช่น ปริมาณทราย ความเร็วการหมุนและการลื่นไถล (Slip and Rolling Speed) ของล้อ และความเร็วการหมุนโดยใช้ระบบการขัดจริงในการสัมผัสที่ปนเปื้อนด้วยน้ำ ใบไม้ และจาระบีหน้าแปลนล้อ สภาวะอากาศ เช่น ความชื้น อุณหภูมิ หรือแม้กระทั่ง การปนเปื้อนจาก น้ำ ใบไม้ หรือจาระบีหน้าแปลนล้อ (Flange Grease)

 

การจำลองสภาวะของล้อและราง

การศึกษาเพื่อวิเคราะห์ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของ ล้อและราง นำไปสู่การเลือกใช้สภาวะที่เหมาะสมในการขับเคลื่อน ล้อและราง ให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด ปลอดภัยทีสุด และยังยืดอายุการใช้งานของวัสดุที่ใช้ทำล้อและรางได้

การศึกษาว่าด้วยการผิวสัมผัส การเสียสี รอยแผล ณ สภาวะต่างๆนี้ เรียกว่า Tribology ซึ่งประกอบไปด้วยพื้นผิวของสองชิ้นส่วน ซึ่งสัมผัสกันเองหรือสัมผัสกับวัตถุรอบข้างในระหว่างที่มีการเคลื่อนที่ โดยประเภทการลุกลาม และความรุนแรงของการสึกหรอนี้จะขึ้นอยู่กับวัสดุและลักษณะผิวของชิ้นส่วน วัสดุคั่นกลางระหว่างทั้งสองพื้นผิว ปัจจัยรอบข้าง และสภาพการทำงาน

 

 

1. 1. วัสดุ 2 ชิ้นส่วนที่สัมผัสกัน
   2. วัสดุระหว่าง 2 พื้นผิว มักจะเป็น สารหล่อลื่น จาระบี น้ำ ความชื้น สิ่งปนเปื้อน หรือแม้แต่ อากาศ
   3. แรงกด (Load)
   4. การเคลื่อนที่

 

 

 

 

มาตรฐานการทดสอบล้อและรางกับเทคนิค Tribology

EN 15427-2 เป็นมาตรฐานการจัดการแรงเสียดทานระหว่างล้อและราง (Wheel/Rail friction management) ซึ่งแบ่งเป็น

EN 15427-2-1: คุณสมบัติของสารหล่อลื่นที่ใช้ระหว่างหน้าแปลนล้อ (Wheel Flange Lubricant) และผิวหน้าของราง (Gauge face of rail) หรือเรียกว่า Flange Product

EN 15427-2-2: คุณสมบัติสารหล่อลื่นระหว่างล้อ (Wheel Thread) และด้านบนของราง (Rail Crown) หรือเรียกว่า Top of Rail Material (TOR Material)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Flange Product และ TOR Material ส่วนใหญ่เป็นสารหล่อลื่นประเภทจาระบี (Grease) การทดสอบ Flange Product หรือ TOR Material นั้นต้องทำในเครื่องทดสอบและอุปกรณ์ที่รองรับข้อกำหนด ดังนี้

1. สามารถตั้งค่าของความเร็วการหมุนและการลื่นไถล (Slip and Rolling Speed) ได้
2. ควบคุมสภาวะแวดล้อม อุณหภูมิ ได้
3. มีวัสดุที่เหมือนกับล้อและราง สำหรับใช้เป็นชิ้นงาน (Specimens)
4. รองรับการทดสอบตัวอย่างแบบจาระบี (Grease Scoop)
5. รองรับ Load ที่เทียบเคียงกับสภาวะจริงของระบบราง

   

เครื่องทดสอบ Mini-Traction-Machine (MTM) จากแบรนด์ PCS Instrument ประเทศอังกฤษ รองรับการทดสอบทั้ง 5 ข้อกำหนด และสามารถครอบคลุมการทดสอบตามมาตรฐาน EN 15427-2-1 และ EN 15427-2-2

1. ด้วยการใช้ Specimen แบบ Ball on Disc ซึ่งทั้ง Ball และ Disc มีมอเตอร์สำหรับควบคุมความเร็วและทิศทางในในการหมุนเพื่อเสียดสีกัน ทำให้สามารถกำหนด Speed, Rolling/Sliding Ratio ได้
2. สามารถควบคุมอุณหภูมิของ Testing Chamber ได้ผ่าน Software
3. วัสดุของ Ball และ Disc มีให้เลือกหลากหลาย และมีใกล้เคียงกับวัสดุล้อและราง เช่น AISI 52100 super finished steel ball และ         AISI 52100 polished steel disc
4. มี Grease Scoop สำหรับการใส่ตัวอย่างจาระบี และเกลี่ยจาระบุเข้าไประหว่างผิวสัมผัสของ Ball และ Disc
5. มี Load arm ต่อเข้ากับ Ball เพื่อให้ Load

 

ตัวเครื่อง MTM จะมี Traction Transducer สำหรับตรวจวัดค่า Traction ที่เกิดขึ้นระหว่างผิวสัมผัสของ 2 ชิ้นงาน (Ball กับ Disc) และมี Software ที่สามารถแสดงผลการทดสอบเป็นค่า Frication Coefficient หรือ Traction Coefficient แบบ Real-time หรือ History Result แบบกราฟ ได้

 

นอกจากนี้ บริษัท Chemical House and Lab Instrument เป็นตัวแทนจำหน่ายอย่างเป็นทางการรายเดียวในประเทศไทย สำหรับเครื่องทดสอบแบรนด์ PCS Instrument และยังมีเครื่องทดสอบด้าน Tribology อื่นๆอีกมากมาย

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม ติดต่อ: ptsales@chemihouse.com

หรือ add line: