با افزایش تمایل به استفاده از راه آهن، روش‌های افزایش ظرفیت سیستم، گسترش پیدا کرده است. این امر نیاز به بهبود کمی و کیفی سیستمهای چرخ-ریل را ضروری می‌کند. فاکتورهای اصلی در افزایش بازدهی راه آهن تعمیرات دوره‌ای و عمر مفید قطعات است که با افزایش بارهای محوری، سرعت قطار و مقدار ترافیک (traffic intensity) کاهش می یابد .
خستگی در ریل‌ها یا RCF هم اکنون یکی از علتهای اصلی پایین بودن بازدهی زیرسازه های راه آهن است. قوز کردن (squats)، پوسته شدن (shelling) و ترکهای سطحی از پیامدهای RCF هستند، اما ترکهای سطحی بیشتر در پیچ‌ها (curves) و خطوط انتقال رخ می‌دهند که باعث شکست ناگهانی در ریل می‌شود. در دهه گذشته در صنعت ریلی دنیا زیرساختهای راه آهن از آسیبهای ناشی از خستگی تماسی ریل و چرخها (RCF) زیانهای بسیاری دیده است. ترکهای سطحی ریلی (نوعی آسیبهای RCF) بر اثر غلتیدن و لغزش بین چرخ و ریل تحت بارهای سنگین بوجود می‌آیند. این ترکهای سطحی اکثراً در پیچها و انتقال خط (switches) ایجاد می‌شوند. در این نقاط لبه چرخ به سوی گوشه ریل می‌رود و در نتیجه سرش (slip) افزایش و تماس بین چرخ-ریل کاهش می یابد. این نوع آسیب می‌تواند در نهایت باعث شکست کامل در ریل و از خط خارج شدن قطار شود ..
اندرکنش چرخ و ریل همچنین درصد بالایی از مصرف سوخت را به خود اختصاص می‌دهد که مطالعات نشان می‌دهد که با کنترل سایش مصرف انرژی را تا ۲۴% می‌توان کاهش داد .


دانلود فایل PDF