Pik Döküm ve Kompozit Fren Pabucu Kullanılan Yük Vagonunda Uzun Süreli Frenlenme Sonucu Tekerlekte Açığa Çıkan Isı Dağılımının Sayısal Analiz Metodu ile İncelenmesi

Yük vagonlarında frenleme, fren pabuçları (sabo) ile tekerlek yuvarlanma yüzeyi arasında oluşansürtünme kuvvetiyle sağlanmaktadır. Türkiye’de birçok büyük eğim değerlerine sahip uzun demiryolugüzergâhı bulunmaktadır. Bu güzergâhlarda, vagonun aşağı yönlü hareketinde, vagon hızının kontrolaltında tutulabilmesi için uzun süreli fren yapılması gerekmektedir. Frenleme sonrası tekerlek yuvarlanmayüzeyinde oluşan yüksek sıcaklıklar çok çeşitli tekerlek hasarlarına sebebiyet vermekte ve bu durumdemiryolu güvenliğini azaltmaktadır. Lokomotiflerde bulunan dinamik fren, yük vagonlarında bulunanhava frenine yardımcı bir ek frendir. Bu tip güzergâhlarda, dinamik freni olan lokomotiflerin kullanılması,tekerleklere uygulanan ısıl yükü önemli oranda azaltabilmektedir. Ancak Türkiye’de bu tip güzergâhlardadinamik fren sistemi olmayan lokomotiflerin de kullanıldığı ve bu lokomotiflerin sayısının tümlokomotiflerin yaklaşık % 42'si olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, vagonların uzun süreli frenlenmesisonrası tekerlekte oluşan maksimum sıcaklık değerleri, sayısal analiz yöntemi kullanılarak incelenmiştir.Yapılan analizde, dört dingilli 90 ton ağırlığındaki, 70 km/h sabit hızla giden bir vagonun, eğimi ‰ 21 olanbir yolda, 40 km boyunca frenleme yaparak aşağı yönde ilerlemesi, frenleme senaryosu olarak alınmıştır.Tekerleğin yeni (çap 920 mm ) veya son kullanım sınırında (çap 840 mm) olma durumu ve fren sabosuolarak pik veya kompozit sabo kullanımı durumu ayrı ayrı ele alınmıştır.