Не спешите наказывать монтера. Стратегия текущего содержания пути в Великобритании. Гидравлический способ удаления покрытий, страница 74

Анализ возникающих напряжений выполнялся на базе данных, полученных в ходе испытаний при статическом нагружении в нормальном режиме, с их сопоставлением с результатами эксплуатационных испытаний. Расчетные значения максимальных напряжений в рельсах массой 50 кг/м при затянутых стыковых болтах оказались меньше измеренных. Поэтому к стыковым накладками прикладывали более высокие усилия, чтобы расчетные значения напряжений в большей мере соответствовали измеренным. Таким путем добились, что различия между максимальными расчетными и измеренными значениями напряжений для точек, расположенных в 5 мм от края отверстий под стыковые болты, не превышали 17 %.

Анализ позволил выявить соотношение между значениями напряжений в точках, расположенных по окружности на расстоянии 5 мм от края отверстий под стыковые болты (на периферии) и непосредственно у их края. При затянутых стыковых болтах напряжения у края отверстий оказались больше, чем на периферии, в 1,73 раза в точках, расположенных на горизонтальной оси, и в 1,37 раза в точках, расположенных под углом 45° к горизонтали. В условиях статического нагружения в большинстве случаев значения напряжений у края отверстий были почти в 3 раза меньше, чем на периферии. Когда это отношение было больше трех, максимальные напряжения у краев отверстий, относительно небольшие, не превышали 30 Н/мм².

Оценка напряжений

На основе полученных результатов в RTRI разработан метод оценки напряжений, возникающих на краю отверстий под стыковые болты в условиях, когда болты затянуты и по стыку проходят поезда. Метод позволяет оценивать напряжения при разных состояниях стыкового пути и рельсов в нем, типах подвижного состава, скорости движения поездов, нагрузках от колес и поперечных усилиях.

По этому методу в качестве примера были рассчитаны напряжения на краю отверстия под стыковой болт в точке, расположенной под углом 45° ниже горизонтальной оси при затянутом болте. Расчет выполнялся путем умножения значения напряжения, полученного в ходе испытаний при статическом нагружении для точки, расположенной под таким же углом, но на расстоянии 5 мм от края отверстия, на указанное выше соотношение напряжений на краю отверстий и на периферии. Амплитуду колебаний напряжений в точке, находящейся в 5 мм от края отверстия, рассчитывали с использованием результатов решения уравнения множественной регрессии, полученных в ходе эксплуатационных испытаний, для разных вариантов величин таких параметров, как нагрузка от колес, поперечные усилия и скорость движения поезда, а также для разных типов подвижного состава и состояний пути. Амплитуду колебаний напряжений у края отверстия в эксплуатационных условиях определяли путем умножения этой расчетной амплитуды колебаний напряжений на периферии на ранее определенное соотношение данных величин. Путем суммирования этих двух напряжений можно получить абсолютное значение напряжений при проходе поезда по стыку.

Результаты расчетов для указанной точки можно представить следующим образом (амплитуды колебаний напряжений выражены в Н/мм²):