УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ОТ СТЕПЕНИ ИЗНОСА РЕЛЬСА
https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-5-38-56
- Р Р‡.МессенРТвЂВВВВВВВВжер
- РћРТвЂВВВВВВВВнокласснРСвЂВВВВВВВВРєРСвЂВВВВВВВВ
- LiveJournal
- Telegram
- ВКонтакте
- РЎРєРѕРїРСвЂВВВВВВВВровать ссылку
Полный текст:
Аннотация
Безопасность эксплуатации железнодорожных путей связана с напряжённым состоянием в рельсах, зависящим от прикладываемой нагрузки (вертикальной и боковой) и изменений профиля, связанных с износом.
Целью настоящей работы является получение зависимости кромочных напряжений в рельсе как функции от величины износа. Полученная зависимость используется для определения максимальных напряжений. Методика заключается в построении сплайн-аппроксимации профиля изношенного рельса. Предложенный подход позволяет моделировать реальный износ рельса (вертикальный и боковой).
В работе применён практический алгоритм расчёта в среде MathCAD влияния степени износа рельса на увеличение максимальных напряжений изгиба и снижение допускаемых нагрузок.
Разработана методика моделирования профиля ирасчёта контурных нормальных напряжений при изгибе рельса с учётом степени износа. Рассматривается движение колёсной пары в рельсовой колее на прямом участке пути. В то же время методика допускает также учёт горизонтального бокового усилия от гребня колеса при движении различных видов подвижного состава в кривых участках пути.
Проведены расчёты и получена нелинейная зависимость роста максимальных сжимающих и растягивающих нормальных напряжений от степени износа. Выделены три характерных диапазона и даны рекомендации по снижению разрушающей нагрузки с учётом износа рельса.
Целью настоящей работы является получение зависимости кромочных напряжений в рельсе как функции от величины износа. Полученная зависимость используется для определения максимальных напряжений. Методика заключается в построении сплайн-аппроксимации профиля изношенного рельса. Предложенный подход позволяет моделировать реальный износ рельса (вертикальный и боковой).
В работе применён практический алгоритм расчёта в среде MathCAD влияния степени износа рельса на увеличение максимальных напряжений изгиба и снижение допускаемых нагрузок.
Разработана методика моделирования профиля ирасчёта контурных нормальных напряжений при изгибе рельса с учётом степени износа. Рассматривается движение колёсной пары в рельсовой колее на прямом участке пути. В то же время методика допускает также учёт горизонтального бокового усилия от гребня колеса при движении различных видов подвижного состава в кривых участках пути.
Проведены расчёты и получена нелинейная зависимость роста максимальных сжимающих и растягивающих нормальных напряжений от степени износа. Выделены три характерных диапазона и даны рекомендации по снижению разрушающей нагрузки с учётом износа рельса.
Ключевые слова
железная дорога,
износ,
моделирование,
напряжения,
нагрузка,
оси инерции,
схема,
расчёт,
рельс,
боковая грань рельса,
подошва рельса,
головка рельса,
косой изгиб
Об авторах
А. Н. Бондаренко
Российский университет транспорта
Россия
кандидат технических наук, начальник отдела технологий IBM Учебно-научного центра (УНЦ) «МИИТ-эксперт» Института управления и цифровых технологий
Москва
Россия
кандидат технических наук, начальник отдела технологий IBM Учебно-научного центра (УНЦ) «МИИТ-эксперт» Института управления и цифровых технологий
Москва
С. Е. Орлов
Российский университет транспорта
Россия
Россия
ведущий инженер Головного центра сварочных технологий транспорта (ГЦСТТ) Института управления и цифровых технологий
Москва
В. И. Карабанов
ООО «ПроТермит»
Россия
заместитель генерального директора по науке
Тольятти
Россия
заместитель генерального директора по науке
Тольятти
Список литературы
1. Гречнева М. В., Медведев С. И., Неживляк А. Е. Снижение бокового износа железнодорожных рельсов при помощи плазменного поверхностного упрочнения // Вестник ИрГТУ. - 2010. - № 6. - С. 29-34.
2. Ranjha, S. A., Ding, K., Mutton, P.J., Kapoor, A. Mechanical state of the rail underhead region under heavy haul operations. CORE2012: Global Perspectives; Conference on railway engineering, 10-12 September, 2012, Brisbane, Australia.
3. Покацкий В. А., Тарасов А. В. Оценка интенсивности бокового износа различных типов рельсов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. -2011. - № 3. - С. 1187-1188.
4. Федеральный закон от 27 декабря 2002 года № 184-ФЗ «О техническом регулировании».
5. Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. № 16-ФЗ «О транспортной безопасности».
6. Технический регламент ТС «О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта» (ТР ТС 003/2011).
7. ГОСТ Р 57179-2016 «Сварка рельсов термитная. Методика испытаний и контроля качества».
8. Jeong, D. Y., Tang, Y. H., Orringer, O. Estimation of rail wear limits based on rail strength investigations. Volpe center final report, 1998. DOT/FRA/ORD‑98/07. [Электронный ресурс]: https://www.fra.dot.gov/Elib/Document/2935. Доступ 11.09.2019.
9. Jeong, D. Y. Analytical modeling of rail defects and its applications to rail defect management. Volpe center technical report for the UIC/WEC joint research project on rail defect management, 2003. [Электронный ресурс]: https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/8995/dot_8995_DS1.pdf. Доступ 11.09.2019.
10. Lyons, M. L., Jeong, D. Y., Gordon, J. E. Fracture mechanics approach to estimate rail wears limits. Proceedings of the 2009 ASME rail transportation division, Fall technical conference RTDF 2009. October 20-22, 2009, Fort Worth, Texas, USA. [Электронный ресурс]: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.818.8345&rep=rep1&type=pdf. Доступ 11.09.2019.
11. Правила производства расчётов верхнего строения железнодорожного пути на прочность. - М.: Трансжелдориздат, 1954. - 70 с.
12. Правила расчёта пути на прочность и надёжность в зависимости от класса линий (1-я редакция) / МПС ВНИИЖТ. - М., 1999. - 96 с.
13. Карпущенко Н. И., Бондаренко А. Н., Иванова Л. И. Расчёт железнодорожного пути на прочность и устойчивость: Учеб. пособие. - Новосибирск: Изд-во СГУПС, 2002. - 62 с.
14. ГОСТ Р 51685-2013 «Рельсы железнодорожные. Общие технические условия».
Рецензия
Для цитирования:
Бондаренко А.Н., Орлов С.Е., Карабанов В.И. УСТАНОВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ОТ СТЕПЕНИ ИЗНОСА РЕЛЬСА. Мир транспорта. 2019;17(5):38-56. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-5-38-56
For citation:
Bondarenko A.N., Orlov S.E., Karabanov V.I. DETERMINING DEPENDENCE OF THE CHANGE IN NORMAL STRESSES IN RAIL ON ITS WEAR DEGREE. World of Transport and Transportation. 2019;17(5):38-56. https://doi.org/10.30932/1992-3252-2019-17-5-38-56
Просмотров:
343
ISSN 1992-3252 (Print)
Послать статью по эл. почте 