Развитие конструкций железнодорожных рельсов, их стыковых соединений и технологий обработки

• Автор: Воронина, Ольга Николаевна
• Шифр специальности: 07.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 228 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ИСТОРИЯ РАЗРАБОТКИ КОНСТРУКЦИЙ КОЛЕЙНЫХ ДОРОГ

1.1. Создание деревянных лежней и железных рельсов в период с середины XVI в. по 1788 г

1.2. Совершенствование конструкции рельса в 1789 г. - 1865 г

1.3. Изменение основных геометрических параметров рельсов в 1

- 1902 гг

1.4. Стандартизация геометрии рельсов и материалов в

1946 гг

1.5. Совершенствование геометрии профиля рельса в период с 1947 г.

по начало XXI в
1.6. Выводы
2. ПОСТАВКА РЕЛЬСОВ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
2.1. Выпуск рельсов в период с 1830-х по 1865 гг
2.2. Выпуск рельсов в 1866 - 1902 гг
2.3. Выпуск рельсов в 1903 - 1946 гг
2.4. Выпуск рельсов в 1947 - 2011 гг
2.5. Выводы
3. ИСТОРИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОЕО СОСТАВА И
СПОСОБОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЛЬСОВ
3.1. Использование передовых технологий для изготовлений металлических рельсов в XVIII - первой половине XIX вв
3.2. Разработка технологии производства и термообработки рельсов в период с 1866 г. до начала XX в
3.3. Применение стандартов и технологий на изготовление рельсовой
стали в первой половине XX в
3.3.1. Разработка стандартов на химический состав рельсовой
стали
3.3.2. Организация упрочняющей термической обработки рельсов
3.4. Совершенствование государственных стандартов на изготовление рельсов в период с 1947 г. до начала XXI в
3.4.1. Внедрение новой технологии производства рельсов
3.4.2. Основные требования, предъявляемые к рельсам по условиям современной и перспективной эксплуатации
3.4.3. Формирование специальных требований к рельсам
3.4.4. Применение упрочняющей термической обработки новых рельсов
3.5. Выводы
ИСТОРИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
СТЫКОВЫХ СКРЕПЛЕНИЙ И СОЕДИНЕНИЙ СВАРКОЙ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ РЕЛЬСОВ
4.1. Современные виды и способы соединений рельсов
4.1.1. Болтовые и сварные (неразъёмные) соединения рельсов
4.1.2. История разработки инновационных технологий для разных способов сварки рельсов
4.2. Преимущества и недостатки бесстыкового пути и способов его получения в современных условиях
4.2.1. Влияние внешних условий на сохранение работоспособности железнодорожного пути
4.2.2. Описание процесса алюминотермитной сварки
4.3. Разработка оборудования и проведение эксперимента по алюминотермитной сварке рельсов
4.3.1. Создание элементов многопламенной горелки для предварительного подогрева концов рельсов и её испытания
4.3.2. Организация испытания разработанной горелки и экспериментального определения температур при предварительном подогреве рельсов

4.3.3. Определение эффективной тепловой мощности пламени
горелки при предварительном подогреве
4.4. Численный анализ температурных полей и скоростей охлаждения при алюминотермитной сварке рельсов
4.5. Особенности распределения температур и скоростей охлаждения
по длине рельса при их алюминотермитной сварке
4.6. Перспективы использования алюминотермитной сварки для получения бесстыковых соединений рельсов
4.7. Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А (Справочное) Основные показатели рельсов
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (Основное) Типы рельсов 1926 г
ПРИЛОЖЕНИЕ В (Справочное) Ответы председателю рельсовой
комиссии
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (Справочное) Справка о внедрении
ПРИЛОЖЕНИЕ Д (Справочное) Технология алюминотермитной сварки и
оборудование для неё

Продолжение таблицы
Тип рельса X» 95 К № 10013 Ла 10511 X» 11013 X« 11513 X» 12
Масса 1 ярда рельса, фунтов 95 100 105 110 115
Масса 1 м рельса, кг 47,13 49,61 52,09 54,57 57,05 59,
Высота рельса, мм 147.64 152,4 155,58 158,75 161,93 165.
Высота головки, мм 45,24 46,83 48,02 48,42 49,21 50,
Высота шейки, мм 81,37 , 84,14 85,33 87,31 88,91 90,
Высота подошвы, мм 21,03 21,43 22,23 23,02 23,81 24,
Ширина головки рельса, мм 68,26 69,85 71,44 73,03 74,61 76,
Ширина подошвы, мм 141,29 146,05 149,23 152,4 155,58 158,
Толщина шейки в средней части, мм 14,29 14,29 14,68 15,08 15,48 15,
Комплексное исследование геометрических параметров рельсов и обоснование преимуществ различных профилей рельсов проведено Г.М. Шахунянцем [49].
Таким образом, в рассмотренный период был осуществлён переход на «нормальные» типы рельсов, со стандартизованным для всех производителей профилем. Повышение веса рельса обусловлено необходимостью усиления рельса в связи с увеличением объёмов перевозок и соответственно нагрузок на путь.
1.5. Совершенствование геометрии профиля рельса в период с 1947 г. по начало XXI в.
В отличие от использовавшегося ранее обозначения, не включавшего параметры рельса, новое обозначение типов рельсов даёт представление об их назначении и примерном весе погонного метра. Разработка стандартов велась как для уже использовавшихся рельсов - РЗЗ (соответствовал рельсу типа III а), Р38 (II а), так и для разрабатывавшихся вновь - Р43 и Р50. В 1950 г. начался экспериментальный выпуск более тяжёлых рельсов Р65 для возможности увеличения нагрузки на ось, что давало бы возможность повысить грузоподъёмность подвижного состава. В 1956 г. этот проект был реализован и вышел ГОСТ 8161-56. Данный тип рельса получил широкое применение и используется в настоящее время. Однако в 1956 г. была поставлена задача разработки ещё более тяжёлых рельсов Р75, для применения на высоко-загруженных участках железных дорог (таблица 10) [155, с. 22-33].