Оценка контактно-усталостной долговечности рельсов при их взаимодействии с колесами подвижного состава

• Автор: Гаврилов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.06, 01.02.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 183 c. : ил

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И ОСНОВНЫЕ
ЭТАПЫ ЕЕ РЕШЕНИЯ
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ГОЛОВКИ РЕЛЬСА ПОД ДЕЙСТВИЕМ СЛОЖНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ
СИСТЕМЫ-КОНТАКТНЫХ СИЛ
2.1. Контактная задача теории упругости в применении к расчету напряжений в головке рельса при взаимодействии его с колесом
2.2. Изгиб и кручение рельса под действием вертикальных
и горизонтальных (поперечных)’ сил
2.3. Определение координат геометрической точки
контакта колеса и головки рельса
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ НАКОПЛЕННОГО ОДИНОЧНОГО ВЫХОДА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ ПО ДЕФЕКТАМ КОНТАКТНОУСТАЛОСТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
3.1. Первая стадия контактно-усталостного повреждения
рельсов
3.2. Вторая стадия контактно-усталостного повреждения
рельсов
3.3. Оценка суммарного одиночного выхода рельсов при
обращении по пути разнотипного подвижного состава
3.4. Методика уточнения параметров математической модели оценки накопленного одиночного выхода
рельсов по контактно-усталостным дефектам

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СУММАРНОГО ОДИНОЧНОГО ВЫХОДА РЕЛЬСОВ ПО ДЕФЕКТАМ КОНТАКТНО-УСТАЛОСТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
4.1. Оценка долговечности рельсовой стали по результатам испытаний образцов
4.1.1. Испытания образцов на контактную усталость
4.1.2. Результаты испытаний рельсовых образцов, имеющих продольные трещины в головке, на циклический изгиб
4.2. Анализ фактических данных о выходе рельсов по контактно-устадостным дефектам, полученных на контрольных участках
4.3. Уточнение параметров расчетной схемы и сопоставление результатов расчетов по методике оценки контактно-усталостной долговечности рельсов с
данными контрольных участков
4.4. Использование методики оценки контактно-усталостной долговечности рельсов для анализа относительного влияния ввода в обращение восьмиосных полувагонов с повышенной погонной нагрузкой на выход рельсов по сравнению с одиночным выходом от четырехосных вагонов
4.5. Использование методики оценки контактно-усталостной долговечности рельсов для анализа влияния фактического состояния пути на одиночный выход рельсов по
дефектам 21 Л
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕЩЕНИЕ
Основная задача транспорта на XI пятилетку была сформулирована на ХХУ1 съезде КПСС Н! - "... полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы".
Решение этой задачи во многом зависит от слаженной работы всех видов транспорта и особенно железнодорожного, на долю которого приходится почти 75% внутреннего грузооборота страны и половина пассажирооборота. В XI пятилетке предусмотрено дальнейшее развитие электрификации железных дорог, их техническое перевооружение, обеспечение дальнейшего увеличения провозной и пропускной способности на грузонапряженных направлениях, увеличение грузооборота на 14-15%, пассажирооборота на 9%.
Одной из основных предпосылок решения задачи увеличения объема перевозок на железных дорогах страны является обеспечение постоянного соответствия в развитии подвижного состава и способности пути воспринимать все увеличивающиеся поездные нагрузки. При этом повышение стабильности пути и приведение его несущей способности к уровню, отвечающему современным требованиям, должно опережать внедрение нового подвижного состава, так как железнодорожный путь для его обращения должен подготавливаться заблаговременно/7/ /47/.
Железнодорожные рельсы являются важнейшим элементом верхнего строения пути. От состояния рельсов в наибольшей степени зависит и безопасность движения поездов и производительность перевозочного процесса. Прочность и эксплуатационная надежность рельсов в значительной мере определяют скорости движения и осевые нагрузки подвижного состава.
В настоящее время в результате резкого роста перевозочной работы существенно изменились режимы нагружения и работы пути и,

То гда матричное уравнение (2.24) значительно упростится и примет вид:
А А А А ё, к 0 О
/ Л А А3 X % оС, Л
/ А ъ, 0 Л
Л А А А с/г
Здесь £г
Т"£ = е>1 * Е>ы1 , I 1,2,5.4.
В связи с биквадратностью характеристического полинома (2.23) можно сделать вывод о том, что
Яе(Л) = - Яе(/^1);
А = А ы ; <2-27>
Е)£ ~ &4+1 , 1~ /,&,3,4^
то есть, эпюры углов закручивания и поперечных перемещений сечений рельса будут симметричными вдоль У относительно ТОЧКИ У*- О. Перепишем уравнение (2.26) в следующем виде:
Коэффициенты £6- и 71 (Iя/,2,5,4 ) можно найти, используя правило Крамера:

с/е1(А) ' (2.28)
уг~ Л 4^3
£ = ЖИЛ) '