Вибрационный метод диагностики металлических ригелей жестких поперечин контактной сети

• Автор: Хорошевский, Роман Алексеевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Закономерности повреждения ригелей и изменении

их несущей способности в процессе эксплуатации.

1.1. Конструктивные особенности ригелей жестких поперечин и

технологические повреждения.

1.2. Коррозионные воздействия на ригели жестких поперечин

в процессе эксплуатации

1.3. Виброусталостные трещины в ригелях жестких поперечин

1.4. Задачи исследования.

Глава 2. Теоретическая модель построения вибрационног о

способа диагностики ригелей жестких поперечин
2.1. Общие принципы построения модели диагностирования ригелей
2.2. Модель свободных колебаний ригеля без повреждений.
2.3. Модель колебаний ригеля
с несколькими контактными подвесками
Глава 3. Модели колебаний ригелей с повреждениями.
3.1. Общие предпосылки для построения модели
колебаний ригелей с повреждениями
3.2. Свободные колебания ригеля
с одной подвеской и повреждениями нижнего пояса
3.3. Свободные колебания ригеля с тремя подвесками в средней части . .
3.4. Влияние рештки и перерезывающих сил ригеля
на частоту колебаний ригеля.
Глава 4. Экспериментальные исследования колебаний
рнгелейжсстких поперечин.
4.1. Методика экспериментальных исследований
4.2. Результаты испытаний ригелей.
4.3. Технология вибрационной диагностики ригелей
Глава 5. Экономическая эффективность .
Заключение и выводы
Список используемых источников


При этом виброусталостные повреждения развиваются значительно быстрее коррозионных, и их последней стадией является хрупкое разрушение накладок и прогиб ригеля. Отсюда очевидной становится актуальность своевременного контроля состояния ригелей жёстких поперечин и диагностики их прочности. Применяемый в настоящее время визуальный контроль малоэффективен, требует подъёма на конструкции, что в условиях наличия напряжения в контактной сети создаст в ряде случаев дополнительные трудности, и не позволяет обнаруживать скрытые дефекты. В настоящем исследовании решение задачи диагностики прочности ригелей осуществляется с применением вибрационного метода. При решении поставленной задачи контроля и диагностики прочности ригелей жёстких поперечин автор опирался на труды учёных и специалистов железнодорожного транспорта Подольского В. И., Котельникова A. B., Кудрявцева A. A., Сердинова С. М., Вологина В. А., Кандаева B. JI. Г ригорьева В. Л., Наумова A. B. и других авторов, на работы в области транс портных конструкции и материалов Орла A. A., Конюхова А. Д., Скороходова В. П., Иванова Ф. М., Шурыгина В. П., Рояка Г. С., Чиркова В. П., Соловьянчика А. Р., Розенталя Н. К. и других учёных, на работы в области технической диагностики Клюева В. В., Самокрутова A. A., Козлова В. А., Болотина В. В., Лепендина Л. Ф., Коншина Г. Г, Ланге Ю. В. и других учёных, а также на работы в области колебаний механики разрушения материалов Безухова И. И., Д. Фохта, Д. Брояка, Черепанова Г. П., Дроздовского Б. А., Тимошенко С. П. и других учёных. Использовался зарубежный опыт специалистов эксплуатационников в области электрификации железных дорог, а также опыт специалистов в области диагностики металлоконструкций. Цель работы. Разработка вибрационного метода диагностики несущей способности металлических ригелей жёстких поперечин. Всероссийского научно- исследовательского института железнодорожного транспорта. Основные результаты работы получены при выполнении планов научно- исследовательских работ МПС и ОАО РЖД. Методы исследований. При выполнении работы использованы методы теории колебаний, механики хрупкого разрушения, методы экспериментального моделирования и испытания натурных образцов. Научная новизна. Конструктивно ригель жесткой поперечины представляет собой балку, выполненную в виде сквозной пространственной фермы (рис. Рис. В зависимости от пролета ригель может представлять сочетания либо двух блоков, либо конструкцию, составленную из трех либо четырех блоков. С помощью этих блоков в настоящее время формируются ригели с расчетным пролетом ,5; ,3; ,0; ,2 и ,2 м [1]. В поперечном сечении ригели имеют форму прямоугольника (рис. Рис. Для изготовления ригелей используется прокат из стали марки ВстЗпс при эксплуатации конструкции при расчетной зимней температуре выше - °С и стали марки Г2 при эксплуатации ригелей при расчетной зимней температуре ниже - °С. Расчет ригелей жестких поперечин осуществляется по методу предельных состояний. Оба предельных состояния не равновероятны. Как правило, наиболее важным в эксплуатации является второе предельное состояние, расчет по которому предотвращает чрезмерные прогибы конструкции и обеспечивает нормальную эксплуатацию контактной сети по токосъему и пропуску габаритных грузов. Первое предельное состояние важно для безопасности пропуска поездов и расчет по этому предельному состоянию должен гарантировать защиту конструкции от разрушений при действии расчетных нагрузок. Обычно выполнение условий по деформативности ригелей автоматически ведет к удовлетворению требований по прочности конструкции. Основной характеристикой ригелей жестких поперечин является нормативный изгибающий момент, под которым понимается изгибающий момент, возникающий в любом поперечном сечении ригеля, при котором прогибы ригелей не превосходят установленных проектом значений [3 ]. Изготовление жестких поперечин осуществляют обычно в заводских условиях. И уже на этой стадии существования конструкции закладываются многие особенности, влияющие на параметры последующей их эксплуатации. В большинстве случаев эти особенности связанны с качеством сварочных работ.