КОЛЕСНЫ Е ПАРЫ
Суммарная частота возникновения
Рис. 4. Коллектив нагрузок для исследовавшихся осей колесных
пар и частота возникновения нагрузок
50
45
2 40
2
г 35
і „
2
20
<§ 15
£ Ю
5
0
Рис. 5. Влияние уровня нагрузок на рост усталостных трещин осей
в поезде 1СЕ
2
^
I
7
V
Пробег, км
ности. Увеличение уровня коллек-
тива амплитуд на 10% вызывает со-
кращение допустимой длины про-
бега оси колесной пары вдвое (кри-
вая 2), а уменьшение амплитуды на
10%, наоборот, увеличивает про-
бег втрое (кривая 3). В последнем
случае заметное удлинение срока
службы объясняется тем, что при
уменьшении нагрузки большее чис-
ло циклов нагружения не вызывает
роста трещины, потому что цикли-
ческий коэффициент интенсивно-
сти напряжений А
К
находится в зо-
не ниже порогового значения А
К/Н
.
Влияние на остаточный срок
службы оси запрессовочных на-
пряжений, возникающих при фор-
мировании колесной пары, показа-
но на рис. 6. Здесь также моделиро-
вание проводилось при начальной
глубине трещины 2 мм и соотноше-
нии
аА/с
, равном 0,882. Кривые по-
казывают, что трещина так же, как
и в предыдущем случае, вначале
развивается медленно. Начиная с
определенной глубины (примерно
5 мм) развитие трещины происхо-
дит с высокой скоростью и завер-
шается разрушением оси.
Наи-
больший пробег дает моделиро-
вание, отражающее только чистое
воздействие коллектива амплитуд
(кривая 1). При наложении на эти
амплитуды положительных усред-
ненных напряжений 20,5 МПа зна-
чительно сокращается остаточный
срок службы детали (кривая 2). Ес-
ли усредненные напряжения возра-
стают до 30,5 МПа, то остаточный
срок службы еще сильнее сокраща-
ется (кривая
3
).
Причина столь разных вели-
чин остаточного пробега заключа-
ется в зависимости коэффициента
АК1Н
(пороговое значение для раз-
вития усталостных трещин) от со-
отношения напряжений Я. При
возрастании усредненных напря-
жений значение Я изменяется осо-
бенно интенсивно при циклических
нагружениях от малой амплитуды,
равной -Г, до значительных вели-
чин. Это в свою очередь вызывает
снижение коэффициента АК,л
для
определенного цикла нагружений и
приводит к тому, что цикл нагруже-
ний с малым циклическим коэффи-
циентом интенсивности напряже-
ний становится причиной увеличе-
ния трещин.
Влияние начальной глубины
трещины
аА
на величину пробе-
га оси колесной пары показано на
рис. 7. Моделирование развития
трещины проводилось для коллек-
тива амплитуд с наложением сред-
него напряжения 30,5 МПа и при
соотношении
аА/с =
0,882. Изменяя
начальную глубину трещины, опре-
деляли влияние глубины трещи-
ны, обнаруженной при очередном
дефектоскопировании, на остаточ-
ный срок службы осей колесных пар.
В настоящее время при ультразву-
ковом исследовании минимальная,
надежно определяемая глубина тре-
щины равна 2 мм. Характер кривых
показывает, что здесь также снача-
ла идет медленное развитие трещи-
ны, а затем следует крутой подъем
до достижения значения
Кс
(кривая
1). Увеличение начальной глубины
трещины до
аА
=
2,5 мм при исследо-
Пробег, км
Пробег, км
Рис. 6. Влияние сборочных (усредненных) напряжений на вели-
чину остаточного пробега колесной пары с трещинами в оси
Рис. 7. Влияние начальной глубины трещины на пробег оси колес-
ной пары
44
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, №2
предыдущая страница 45 Железные дороги мира 2011 02 читать онлайн следующая страница 47 Железные дороги мира 2011 02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст