Влияние динамических нагрузок на износостойкость и срок службы остряков стрелочных переводов железнодорожного пути

• Автор: Новакович, Марина Васильевна
• Шифр специальности: 05.02.04, 05.22.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 130 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1.1. Элементы конструкции, надежность, основы расчета

1.2. Анализ кинематики движения и сил взаимодействия колесной

пары с остряком

1.3. Анализ динамических сил, возникающих при входе экипажа на

кривой участок стрелочного перевода

1.4. Обзор работ в области определения сил и напряжений в

элементах стрелочных переводов, в том числе остряков

1.5. Влияние неисправности остряка на условие движения поезда

1.6. Выводы
2. Влияние динамических нагрузок на процессы трения и износа фрикционных систем в том числе остряков стрелочных переводов
2.1. Механизм ударноусталостного износа
2.2. Выводы
3. Методика исследований влияния динамических сил на процессы трения и износа
3.1. Сравнительная оценка силы удара колесной пары по остряку
стрелочного перевода
3.2. Методика исследований влияния ударных нагрузок на
процессы трения и износа
3.2.1. Методики исследований
3.2.2. Вторая серия опытов
3.3. Установка ударная СУ1
3.4. Машина СМТ1 для испытания на тренне и износ
3.5. Расчет удара по торцу цилиндрического стержня на установке
3.6. Оценка влияния числа ударов на трение и износ испытываемых
образцов
3.7. Влияние силы улара на разрушение и износ поверхности
детали в виде стержня в различных его сечениях
3.8. Оценка влияния главных факторов на трение и износ при
воздействии ударных нагрузок
3.8.1. Определение линейных моделей откликов
4. Расчет износа остряков стрелочных переводов железнодорожного пути с учетом динамических и статических сил, действующих на остряк
4.1. Методика расчета на трение и износ
4.2. Расчет износа элементов стрелочных переводовостряков
5. Методы повышения долговечности и износостойкости при ударноусталостном виде изнашивания остряков стрелочных переводов
5.1. Способы снижения ударноусталостного вида износа и
разрушения
5.2. Влияние среды на износ пары колесоостряк
5.3. Влияние рельсового стыка на срок службы износ элементов
стрелочного перевода
6. Способы повышения долговечности износостойкости остряков стрелочных переводов
6.1. Выбор смазочных покрытий
6.2. Результаты эксплуатационных испытаний смазочных покрытий
остряков стрелочных переводов
6.3. Выбор технологии сварки переднего стыка рамного рельса
6.3.1. Расчеты продольных сил, возникающих в процессе сварки
стыков на стрелочном переводе
6.3.2. Расчет величины зазора при возможном изломе рельсов при
низких температурах
7. Общие выводы
Литература


Например, в работе [] указывается, что дефекты головки рельсов по контактно-усталостному разрушению и износу в году составили %, а в году - уже %, а износ вырос в . В настоящее время ударный вид изнашивания находится в начальной стадии изучения. Рассмотрен ударно-абразивный [], виброабразивный [] износ, динамика фрикционных узлов и механизмов (тормозов, муфт, гасителей колебаний), работающих в режимах трения без смазки []. Механизм ударно-усталостного износа еще не достаточно широко рассмотрен, особенно для машин и оборудования железнодорожного транспорта [6, 7], в том числе дтя системы колесо-рельс. Элементы стрелочных переводов, в том числе остряки, подвергаются интенсивным ударным нагрузкам различного знака, что сопровождается образованием трещин, выщербин и других дефектов, а также контактно-ударно-устапостному виду изнашивания, что существенно влияет на общую надежность работы остряка при взаимодействии с колесной парой подвижного состава. При относительной простоте конструкции остряков стрелочных переводов возникает большая сложность в вопросе повышения их надежности, так как сроки службы остряков ограничены. Поэтому решение поставленной задачи по повышению надежности и долговечности остряков стрелочных переводов актуально и перспективно. Последнее требует изучения влияния динамических и статических сил, связанных с движением колесных пар по стрелочному переводу и назначения конкретных методов борьбы с износом и разрушением остряков под действием этих сил. Из мер по борьбе с износом можно выделить два основных направления: уменьшение динамических сил с помощью изменения конструкции и уменьшения сил трения с помощью лубрикации. Остряки являются элементами стрелочного перевода, рис. Их назначение - путем прижатия к одному из рамных рельсов изменять направление движения колесной нары подвижного состава. Остряки изготавливаются из рельсов специального профиля из бессемеровской или мартеновской стали. Они могут быть прямолинейными и криволинейными в зависимости от конструкции стрелочного перевода, соединены с рельсом шарнирно или являются гибкими. Остряк состоит из острия (пера), на который накатывается колесная пара и корня, находящегося в узле, где происходит поворот или изгиб остряка. Достоинством криволинейных остряков является примыкание их под меньшим углом к рамному рельсу и возможность (при прочих равных условиях) некоторого уменьшения длины стрелочного перевода. Недостатком криволинейных остряков является необходимость иметь левые и правые остряки и их более сложное изготовление. Угол, образованный прямым направлением рамного рельса и касательной, проведенной к рабочей грани кривого остряка в точке его пересечения с этим рамным рельсом, называется начальным углом - Д, (рис. Д~ '-'. Угол, образованный с рамным рельсом касательной к рабочему канту остряка в его корне, называется стрелочным углом - р. При движении колесной пары на боковой путь (против шерсти) она ударяется фебнем о боковую рабочую фань остряка. Сила удара определяется величиной «угла встречи» или «углом удара» - Д (рис. Рис. Чем больше износ колеса и элементов стрелочного перевода, тем сильнее динамическое воздействие. Нагрузка, действующая на остряк, таким образом является ударной динамической, а вид изнашивания, на который должен быть рассчитан срок службы остряка, является ударно-усталостным. Динамические нагрузки по данным С. В. Амелина и В. Ф. Яковлева [, ], например, при движении поезда по пути со скоростью . Рассмотрим механизм ударного взаимодействия гребня колеса при наезде на остряк, рис. Из рис. Vy = Vsmpy (1. E'miaZL (1. Vy - скорость в точке удара, нормальная к касательной в точке удара, точка А, рис. Отсюда кинетическая энергия ударяющейся массы после подстановки -Уу яз(1. ATg'A (1. Рис. Схема противошерстного движения колеса в точке А при зазоре между рельсом и гребнем колеса ( 1- рабочая грань рамного рельса, остряк, 3- колесо). Схема удара колеса при наезде гребня на направляющую ірань остряка - угол удара, Уб- нормальная составляющая силы удара.