Способы повышения надежности промежуточных рельсовых скреплений, страница 2

Причины и механизм образования и развития ВПТ 21 рисунок

ВПТ это типичная усталостная трещина отрыва, появление и развитие которой обусловлено растягивающими напряжениями нормальными к плоскости терещены. Трещина находиться в сжатой зоне.

В период развития трещины это от 15 до 55 млнТбрутто пропущенного тоннажа. В России критический размер равен 30% от площади сечения головки рельса.

·  Фактическая подуклонка рельса и формы контактирующих поверхностей колеса и рельса. Чем больше боковая нагрузка и чем меньше вертикальная нагрузка тем больше наклон рельсов под колесом.

·  Фактическая форма профиль контактирующих поверхностей катания колес и рельсов. Контактирование меняется во времени и по протяжению пути.

Гипотеза о зарождении и развитии ВПТ

В рельсовой плети Р65 лежащей на наружной нити кривой в зоне рабочего закругления головки от 4 до 14 мм от боковой рабочей грани.

Действуют постоянные монтажные напряжения сжатия. Внутренние продольные трещины появляются после пропуска 100 -150 млнТбрутто. В процессе эксплуатации на глубине ли 10 мм накапливаются остаточные продольные напряжения сжатия на большей глубине остаточные напряжения растяжения

ВПН не возникают на внутренней рельсовой нити в кривых и в прямых участках пути. Причина: остаточные эксплатоционные напряжения накапливаются во много раз меньше.

На процесс появления ВПН влияют вибрационные волны

ВПТ зарождаются от ВПНТ в момент когда ВПНТ еще не вышла на боковую грань головки. То есть при максимуме остаточных сжимающих напряжений.

ВПТ зарождается на острие ВПНТ

ВПТ распространяется только в зону действия растягивающих остаточных напряжений (вниз) и не распространяется в зону действия сжимающих остаточных напряжений (вверх)

Основные технические решения по повышению надежности пути за счет снижения отказов рельсов из-за их контактно-усталостных повреждений.

·  Перераспределение местных напряжений по ширине головки рельсов из зон где он вызывают повреждение в они где они не возникают (средняя часть головки рельса)

·  Периодическая шлифовка поверхности катания. Снимаются остаточные напряжения наклепа.

·  Увеличение подуклонки наружных рельсовых нитей до значения 1\12 с помощю применения клинчатых подкладок

·  Шлифовка рабочего закругления наружных новых рельсовых нитей с целью выведения места контакта с колесами в среднею часть головки.

Важный резерв повышения надежности пути это уменьшение количества и размеров неровностей на колесах и рельсах.

Качество рельсов

Вначале были рельсы Р38 и Р43 из средене-углеродистой стали, концентрация углерода от 0,55 до 0,7%. Основные проблемы смятие, повреждение шейки и износ головки.

После этих рельсов начали изготавливать рельсы из высоко углеродистой рельсовой стали 0,71-0,82% до 1,5-2 раза повысилась прочность при статическом и динамическом нагружениях.

Закаленные рельсы позволило увеличить прочность от 270 до 355 НВ с помощью закалки.

Пластичность увеличилась с 12 до 35%

Предел прочности увеличился с 97 до 127кгс/мм²

Эксплатуционная износостойкость в 1,5 раза выше чем обычно

Снизилось изъятие рельсов по повреждениям шейки и подошвы. Причем дефекты по головки возросли.

Рельсы ЖД производятся по госту ГОСТ 18267-87. В 2007г новый ГОСТ Р51585 – 2000 «рельсы ЖД. Общие технические условия»

По категориям качества:

·  В Рельсы термоупрочненные высшего качества

·  Т рельсы термоупрочненые

·  Н рельсы не термоупрочненые

·  СС для скоростного совмещенного движения.

·  НЭ,НМ рельсы низкой температурной надежности

По способу выплавки стали:

·  М мартеновская сталь

·  Э электросталь

·  К Конвертерная

По наличию болтовых отверстий:

·  Есть

·  Нет

По виду исходных заготовок

Стандарт на рельсы нормирует:

·  содержание основных химических элементов,

·  механические свойства при растяжении и ударном изгибе.

·  Загрязненность стали не металлическими включениями.

·  Величину остаточных напряжений

·  Дефекты макроструктуры и поверхности рельсов

·  Комплекс геометрических параметров рельсов

На металлургических комбинатах данные характеристики проверяют выборочно. У объемно закаленных рельсов проверяют: