Contatto di rotolamento non stazionario di una ruota su un binario: un semplice modello di previsione della corrugazione

Corrugations caused by the action of the railways wheels is a phenomenon observed throughout railways history but not fully understood particularly for short-pitch rail corrugation in the range of 20÷80 mm wavelength. In this paper, a model to evaluate the corrugation is proposed. It is based on the coupling between the wheel dynamic and the contact solution. Results show that it is possible to explain the corrugation differently from Grassie and Johnson (1). Results are obtained assuming for the vertical receptance of the rail both beam Euler model and more complex models. In all cases, according to most experimental data available in literature, the corrugation shows non linearity i.e. occurs at non constant frequency as a normal resonance, and in particular at higher normal loads. We discuss briefly the case with discrete supports, which requires further investigations

La corrugazione o "usura ondulatoria" causata dall'azione delle ruote è un fenomeno ampiamente osservato nella storia dei binari ferroviari, anche se non completamente compreso, ed in particolare la cosiddetta short-pitch rail corrugation nell'intervallo di lunghezze d'onda di 20÷80 mm. In questo lavoro viene proposto un modello di previsione della corrugazione basato sull'accoppiamento tra la dinamica della ruota e la soluzione di contatto. I risultati mostrano come è possibile giustificare la corrugazione diversamente da quanto trovato in Grassie and Johnson (1). I risultati sono ottenuti utilizzando per la recettanza verticale del binario sia il modello della trave di Eulero sia modelli più completi. In tutti i casi, in accordo a gran parte dei dati disponibili in letteratura, la corrugazione mostra una non linearità ossia non avviene a frequenza costante come una normale risonanza, e in particolare ciò sembra vero a carichi normali più elevati. Si discute brevemente il caso più complesso di supporto discreto tra traversi, che richiede approfondimento