Совершенствование технологической системы обеспечения требуемого уровня эксплуатационных свойств рельсов в пути

• Автор: Турутин, Борис Борисович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ШЛИФОВАНИЯ РЕЛЬСОВ
1.1. Дефекты удаляемые при шлифовании рельсов в пути
1.2. Анализ типовых технологических процессов шлифования рельсов в пути
1.3. Периодичность выполнения технологического процесса шлифования рельсов в пути
1.4. Цели и задачи исследования
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материал исследования
2.2. Экспериментальные установки и методики контактноусталостных испытаний
2.3. Механические испытания
2.4. Макро и микроструктурный анализ
2.5. Рентгеноструктурный анализ
Выводы по главе
Глава 3. КИНЕТИКА ФОРМИРОВАНИЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАКАЛЕННЫХ РЕЛЬСОВ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
3.1. Исследование динамики изменения геометрических параметров профиля рельса в процессе эксплуатации
3.2. Изменения физико-механических характеристик металла головки закаленных рельсов в зависимости от условий работы
3.3. Влияние условий эксплуатации на величину наклепанного слоя головки рельса
3.4. Оценка уровня эксплуатационных свойств рельсов в зависимости от твердости
3.5. Динамика развития поверхностных дефектов головки рельса
3.6. Возможность управления служебными свойствами головки
рельсов за счет рациональных режимов
Выводы по главе

Глава 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШЛИФОВАНИЯ РЕЛЬСОВ НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕННОЙ МОДЕЛИ ИХ СОСТОЯНИЯ
4.1. Критерии оценки работоспособности рельсов
4.2. Методика выбора рациональной периодичности выполнения технологического процесса шлифования рельсов
4.3. Разработка высокоэффективного технологического процесса
шлифования рельсов в пути
Выводы по главе
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
5.1. Сравнительная оценка эффективности технологических процессов шлифования рельсов в пути
5.2. Рекомендации к расширенному практическому применению результатов
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Одним из важнейших условий успеха по увеличению объемов грузовых перевозок является надежная и бесперебойная работа железнодорожного пути и, в первую очередь рельсов, как основного несущего элемента верхнего строения пути. Железнодорожный рельс является самым дорогостоящим и наиболее ответственным элементом верхнего строения пути.
С целью восстановления служебных свойств рельсов в мировой практике их ремонта и технического обслуживания, начиная с середины 60-х годов, используется шлифование рельсов в пути. Для российских железных дорог шлифование рельсов - достаточно новый современный технологический процесс восстановления рельсов в пути. Комплексными исследованиями эффективности данной механической обработки доказана возможность восстанавливать служебные свойства рельсов до 75 - 95 % от свойств новых и дополнительно пропускать по ним 100 - 150 млн. т брутто. После шлифовки отдаляется начало возникновения и снижается интенсивность развития различного рода дефектов и износа, уменьшаются динамические нагрузки на механизмы подвижного состава, вибрация и расстройство всех элементов пути.
Анализ данных изъятий рельсов по дефектам контактно-усталостного характера на ЗСЖД показал, что, не смотря на то, что шлифование рельсов на дороге осуществляется более пяти лет, оно не оптимизировано для всего многообразия характерных эксплуатационных условий региональных железных дорог с точки зрения продления эксплуатационного ресурса. Это объясняется тем, при соблюдении требований к восстановлению прямолинейности поверхности катания и геометрических параметров профиля рельсов недостаточное внимание уделяется обеспечению необходимого уровня физико-механических свойств поверхности головки

Для оценки кинетики развития питтингов на плоских образцах из закаленной рельсовой стали, была разработана установка и методика испытаний образцов методом обкатки шариками по схеме качение без проскальзывания (рис. 2.2). Установка реализует принцип испытания плоских образцов методом обкатки с постоянной скоростью при постоянной величине нагружения. Сущность испытаний заключается в обкатке замкнутого контура из шести образцов стальными закаленными шариками из стали ШХ15. Образцы укладываются на электромагнитную плиту. Сверху на образцы устанавливается нагружающий узел, состоящий из сепаратора с шариками и обоймы упорного подшипника. Вращение от электродвигателя через ременную передачу передается на шпиндель станка. При вращении обоймы упорного подшипника шпинделем станка, шарики получают вращательное движение и перемещаются по поверхности образцов. Необходимое контактное давление создается с помощью механизма подачи сверлильного станка.
1 - электродвигатель; 2 - шкив ведущий; 3 - ремень клиновой; 4 - шкив ведомый; 5 -шпиндель; б - груз; 7 - образец; 8 - индентор; 9 - обойма; 10 - электромагнит 11 - сепаратор
Рис. 2.2. Схема установки для исследования кинетики развития питтингов на
плоских образцах