Совместное влияние циклических нагрузок и коррозии на техническое состояние металлоконструкций эскалаторов метрополитена

В данной статье рассматривается влияние нагрузок, условно разделяемых на статические и циклические, и коррозии, действующих совместно на конструктивные элементы металлоконструкций эскалаторов метрополитена. Динамика коррозионных процессов определяется средой, степень воздействия которой в зависимости от географического положения и исходя из сезонности может варьироваться от неагрессивной до сильноагрессивной. Это при одновременном возникновении деформаций (создаётся напряженное состояние в конструкции) может привести к усталостным отказам. Состояние металлоконструкции эскалатора в данном случае является важнейшим звеном, так как выход из строя практически любого её конструктивного элемента означает полную остановку эскалатора.
Рассмотрены также предпосылки, обозначающие коррозионную усталость для низкоуглеродистых сталей как основного материала при изготовлении металлоконструкций эскалаторов метрополитена.
Основной целью данной работы является поиск критериев для создания экспериментально-расчётного метода по определению остаточного ресурса металлоконструкций эскалаторов метрополитена с высокой степенью достоверности. Выделение и анализ критериев оценки состояния металлоконструкций осуществлялся авторами с использованием методов экспериментальных исследований и обследований, в результате чего сделан вывод, что уровень деградации основных характеристик и свойств элементов металлоконструкции определяется не только количеством циклов нагружения, но и продолжительностью воздействия на них агрессивной среды.

1. Ватулин Я. С., Попов В. А., Дятлов В. Н. Техническое диагностирование закладных элементов крановых путей грузоподъёмного оборудования в машинных залах тоннельных эскалаторов // Известия МГТУ «МАМИ». – 2022. – Т. 16. – № 3. – С. 241–250. DOI: https://doi.org/10.17816/2074-0530-106323.

2. Попов Б. Е., Котельников В. С., Зарудный В. В. [и др.]. Магнитная диагностика и остаточный ресурс подъёмных сооружений // Безопасность труда в промышленности. – 2001. – № 2 – С. 44–49. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=11691124&ysclid=ln4bswztzc251027582. Доступ 07.07.2023.

3. Харлов М. В., Попов В. А. Методика оценки технического состояния эскалатора // Интернет-журнал Науковедение. – 2017. – Т. 9 – № 4. [Электронный ресурс]: http://naukovedenie.ru/PDF/05TVN417.pdf. Доступ 15.05.2023.

4. Tawancy, H. M., Ul-Hamid, A., Abbas, N. M. Practical engineering failure analysis. New York: Marcel Dekker, 2004, 616 p. ISBN 978-0203026298.

5. Стеклов О. И. Стойкость материалов и конструкций к коррозии под напряжением. – М.: Машиностроение, 1990. – 384 с. ISBN 978-5217005009.

6. Дятлов В. Н. Моделирование процесса коррозии несущих металлоконструкций эскалатора метрополитена // Вестник МАДИ. – 2022. – № 1 (68). – С. 29–35. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=48283752&ysclid=ln4dgtk2rj605841534. Доступ 16.07.2023.

7. Дятлов В. Н. Уточнение модели развития коррозионных дефектов несущих металлоконструкций эскалатора метрополитена // Вестник МАДИ. – 2022. – № 3 (70). – С. 46–50. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/vgxvvc?ysclid=ln4djx281v972174148. Доступ 16.07.2023.

8. Kazarinov, N., Smirnov, A., Petrov, Y., Gruzdkov, A. Dynamic fracture effects observed in a one-dimensional discrete mechanical system. E3S Web of Conferences, 2020, Vol. 157, Key Trends in Transportation Innovation (KTTI‑2019), art. 01020. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/202015701020.

9. Бардышев О. А., Попов В. А., Филин А. Н., Харлов М. В. Обеспечение безопасности тоннельных эскалаторов. – СПб.: Безопасность, 2020. – 128 с. ISBN 978- 5898090715.

10. Герасименко А. А., Александров Я. И., Андреев И. Н. [и др.]. Защита от коррозии, старения и биоповреждения машин, оборудования и сооружений: Справочник: В 2 т. Т. 1. / под общ. ред. А. А. Герасименко. – М.: Машиностроение, 1987. – 688 с.

11. Schweitzer, P. А. Fundamentals of Metallic Corrosion: Atmospheric and Media Corrosion of Metals. Boca Raton, CRC Press, 2006, 752 p. ISBN 978-0429127137.

12. Селиверстов Г. В., Данилов А. С. Исследование коррозионной усталости металлоконструкций грузоподъёмных машин // Известия ТулГУ. Серия Технические науки. – 2009. – № 2–1. – С. 248–253. [Электронный ресурс]: https://elibrary.ru/item.asp?id=14615398&ysclid=ln4ftgq29u157526384. Доступ 16.07.2023.

13. Махутов Н. А. Деформационные критерии разрушения и расчёт элементов конструкций на прочность. – М.: Машиностроение, 1981. – 272 с.

14. Розенфельд И. Л. Коррозия и защита металлов. – М.: Металлургия, 1969. – 448 с.

15. Мыльников В. В., Кондрашкин О. Б., Шетулов Д. И. Циклическая прочность и долговечность конструкционных материалов: Монография. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2018. – 177 с. ISBN 978-5528002897 [Электронный ресурс] http://www.bibl.nngasu.ru/electronicresources/uch-metod/physics/870594.pdf. Доступ 16.07.2023.