Original scientific paper Shown in this paper are the results of microstructure testing of crane wheels, along with the repair welding procedure performed by hard-surfacing. Repair welding involved the application of a welded layer to the crane wheel, due to the damage that was caused by wear. Detailed analyses, based on the mechanical and chemical properties of the materials used for crane wheels, as well as for repair welding, were performed for the contact between the rail and wheel in real exploitation conditions, as well as by using numerical simulations. Numerical simulations were performed by using the finite element method. For the purpose of the analysis, contact stresses between the wheel and rail were calculated according to Hertz theory. Each of the numerical models was used to perform stress analysis with or without a crack in order to determine crack influence on the crane wheel integrity, and to compare the results with the values obtained theoretically. In addition, the symmetry of the contact area between the wheel and rail was taken into account, i.e. both symmetric and asymmetric contact models were made. : crack; FEM; hard-surfacing; integrity; microstructure; rail; wear; wheel
Keywords
Utjecaj pukotina na stanje naprezanja u navarenom sloju kotača dizalice pri kontaktnom opterećenjuIzvorni znanstveni članak U ovom su radu prikazani rezultati ispitivanja mikrostrukture kotača dizalice, kao i procedura navarivanja koja je uporabljena za popravak. Reparaturno navarivanje se sastojalo iz dodavanja navarenog sloja na kotač dizalice, koji je prethodno pretrpio oštećenja uslijed habanja. Detaljna analiza kontakta između tračnice i kotača provedena je za realne uvjete opterećenja, kao i pomoću numeričke simulacije, a na osnovu mehaničkih i kemjskih karakteristika materijala uporabljenih za izradu kotača, kao i za reparaturno navarivanje. Numeričke su simulacije provedene primjenom metode konačnih elemenata. Za potrebe analize, vrijednosti kontaktnih naprezanja između kotača dizalice i tračnice određene su prema Hertz-ovoj teoriji. Svi numerički modeli su rabljeni za analizu naprezanja za slučajeve s i bez pukotine u cilju određivanja utjecaja pukotine na integritet kotača dizalice, a dobiveni rezultati su upoređeni s teorijskim vrijednostima. Također, u obzir je uzeta i simetrija kontaktnog područka između kotača i tračnice, tj. napravljeni su numerički modeli sa simetričnom i asimetričnom pozicijom kontakta.