С И С ТЕ М А
КО ЛЕС О
РЕЛЬС
Влияние сопротивления деформа-
ции качения.
В теории пластических
деф орм аций
используется
понятие
«соп роти влен и е
д еф о р м ац и и » ,
о т -
раж аю щ ее свойства
м атериала
при
деф орм и ровани и.
В данном
случае
речь идет об этом сопротивлении
в
усл ови ях,
когда
действует
н агр у з-
ка
в
виде качения
колеса
по рельсу.
П ри этом им еет место не только уп-
ругая
кон тактн ая
деф орм ац и я.
И с-
следован и я
п о к азал и ,
что
под
п о -
верхностью
катан и я
им ею тся
п л а-
стически деф орм ированны е зерна.
С опротивление деф орм ации
о б -
условлен о
рядом
ф акто р о в,
в
том
числе
п ри род н ой
п рочн остью
ста-
ли,
вы раж аю щ ей ся
в
вы соких
з н а -
ч ен и ях
п редела
текучести
и
т в е р -
дости.
Д ля
и зго то вл ен и я
ж ел езн о -
д орож н ы х
колес
и
рельсов
п р и м е-
няется перлитная сталь со средним
содерж анием углерода.
С таль
с
в ы -
соким
содерж анием углерода
о б л а-
дает
более
н и зкой
ударн ой
в я зк о -
стью ,
а
в леги рован н ом
состоянии
вы зы вает повы ш енны й абразивны й
износ
поверхностей
катания
вслед-
ствие
н ал и ч и я
тверды х
окси дн ы х
частиц.
Н ап р я ж е н н о е
со сто ян и е
к а ч е -
н и я
так ж е
о п р е д е л я е т
вел и ч и н у
со п р о ти в л ен и я
д еф о р м ац и и .
П ри
тр е х о сн о м
н а п р я ж е н н о м
с о с т о я -
нии
сж ати я ,
или
« ги д р о с т а т и ч е -
ском» давлении, сопротивление д е -
ф о р м ац и и
кач ен и я
м акси м альн ое.
В
н ап р авл ен и и
к
наруж ной
грани
обода
колеса
уровни
н ап р я ж ен н о -
го
со сто ян и я
и
со п р о ти вл ен и я
д е -
ф орм ации качения сниж аю тся. М и-
н и м альн ы й уровень напряж енного
состояния качения им еет место при
действии направляю щ их сил.
Износ поверхностей катания
и восстановление профиля
И знос
зави си т
от
частоты
п р и -
лож ен и я нагрузки качения, вел и ч и -
ны вертикальн ой, направляю щ ей и
тяговой сил, а такж е от соп роти вле-
ния деф орм ации качения.
П о ск о л ь к у
в
ср ед н ей
о б л асти
п р о ф и л е й
к о л еса
и
р е л ь с а
д е й -
ствует
« ги д р о стати ч еск о е»
д а в л е -
н и е,
под
н ар у ж н ы м
слоем
д е ф о р -
м ац ия зерен не происходит. Н езн а-
ч и тел ьн о е оки слен и е п оверхн ости
с о о т в е т с т в у е т
у м е р е н н о м у
у р о в -
ню
и зн оса.
В
то
ж е
врем я
н а п р а в -
л я ю щ и е
си л ы
д е ф о р м и р у ю т
з е р -
на
н ап р яж ен и ям и
сдвига
на
б о л ь -
ш ую
глуби н у,
п о в ы ш аю т
о к и с л е -
ние
п о вер х н о сти
и
о д н о вр ем ен н о
у в е л и ч и в а ю т
и зн о с
в
н ар у ж н ы х
о б л астях
п роф и лей
колеса
и
рел ь-
Рис. 1. Микроструктура стали при воздействии вертикальных сил:
а —
средняя зона поверхности катания рельса:
б—
зона у наружно-
го края поверхности катания:
в —
грат на рабочей грани головки
рельса: г —
грат на наружной грани
Рис. 2. Действие направляющей силы:
а —средняя зона поверхности катания рельса: б—увеличение
глубины деформирования зерен при удалении к наружному краю
профиля рельса: в - рабочая грань: г —
максимальная глубина
распространения деформации зерен и грат на наружной грани
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, №3
59
предыдущая страница 60 Железные дороги мира 2011 03 читать онлайн следующая страница 62 Железные дороги мира 2011 03 читать онлайн Домой Выключить/включить текст