Не спешите наказывать монтера. Стратегия текущего содержания пути в Великобритании. Гидравлический способ удаления покрытий, страница 72

Испытания в условиях статического нагружения проводились на двух отрезках состыкованных рельсов, уложенных на девяти шпалах. Отверстия в рельсах под стыковые болты были выполнены на расстоянии 73 мм от торца (первое, ближайшее к стыку) и далее еще два с шагом 130 мм. Шпалы, в свою очередь, были уложены на твердое основание и закреплены посредством анкерных болтов, а между основанием и шпалами помещен слой балласта. На рельсы воздействовали вертикально направленной статической нагрузкой величиной 100 кН; точки последовательного приложения нагрузки располагались по оси головки рельсов с шагом 50 мм на участке от  – 70 до + 630 мм относительно стыка. Характеристики рельсов и других объектов опытного участка приведены в табл. 1, режим испытаний — в табл. 2. Первый цикл испытания проводили в нормальном режиме с параметрами, указанными в табл. 1. В ходе второго цикла испытаний имитировался износ стыковых накладок путем их подрезания в верхней и нижней частях с образованием скосов глубиной 1 мм на длине 140 мм. Ослабление рельсовых скреплений в ходе третьего цикла испытаний имитировали введением стальных пластин между рельсами и шпалами. Усилия растяжения стыковых болтов составляли около 140 кН при моменте затяжки, равном 500 Н×м, и 70 кН при моменте 250 Н×м. Возникавшие напряжения измеряли с помощью трехосных тензометров, установленных в восьми точках по окружности с шагом 45° у каждого отверстия под стыковые болты с обеих сторон шейки рельса на расстоянии 5 мм от края отверстий.

Результаты измерений показали, что в рельсах массой 50 кг/м максимальные напряжения имели место над отверстиями под стыковые болты, причем самые высокие — у отверстий, ближайших к стыку. При затяжке стыковых болтов с моментом 500 Н×м, соответствующим нормальному режиму, напряжения достигали 218 Н/мм², с моментом 250 Н×м — 124 Н/мм², с моментом 50 Н×м — не превышали 30 Н/мм². В случае изношенных стыковых накладок максимальные напряжения наблюдались между отверстиями под первый и второй болты, но они были меньшими, чем в нормальном режиме.

Далее исследовались амплитуды колебаний максимальных напряжений относительно нуля под воздействием вертикальной нагрузки после затяжки стыковых болтов. Наибольшая амплитуда максимальных напряжений имела место в точках, расположенных под углом 45° к горизонтали. Это значит, что возникновение и развитие трещин, которые могут привести к разрушению рельсов, ожидаются, вероятнее всего, именно в этом направлении. Наибольшая амплитуда колебаний напряжений составила 34 Н/мм² при затяжке стыковых болтов с моментом 500 Н×м, 60 Н/мм² с моментом 50 Н×м и 52 Н/мм² при изношенных стыковых накладках. В других случаях (при затяжке болтов с моментом 250 Н×м и при ослабших рельсовых скреплениях) амплитуды колебаний были близки к амплитуде, измеренной при затяжке болтов с моментом 500 Н×м.