1
ЕФЕКТЫ
РЕЛЬСОВ
/і, мм
Рис. 1. Возможный контакт нового колеса с изношенным
профи-
лем рельса:
Л — высота:
Ь
— ширина
Рис. 2. Контакт изношенного колеса с изношенным рельсом:
обозначение позиций, как на рис. 1
Сколы.
Многократное приложе-
ние касательной силы (как при про-
скальзывании, так
и
в результате
действия
момента трения
при
на-
бегании гребня на рельс) в области
контакта колесо — рельс и связан-
ная с этим пластическая деформа-
ция, вызванная изгибными и кру-
тильными
нагрузками,
приводят
к образованию в средней зоне по-
верхности катания рельса так назы-
ваемого пластического соединения
образовавшихся полосок, обуслов-
ленного переходом материала в зо-
не, где действуют повышенные на-
пряжения,
в состояние текучести.
У обеих граней отслоение поверх-
ностного
слоя
прекращается,
по-
лоски остаются в напряженном со-
стоянии.
но
пластическое
соеди-
нение может развиваться дальше.
Объединение или взаимодействие
растущих трещин в краевых зонах
с поврежденными слоями приводит
к образованию системы трещин, ко-
торая имеет относительно сложную
структуру и
может привести
к от-
слоениям металла.
Серии
коротких
поверхност-
ных
трещин
одновременно
раз-
виваются
квазипараллельно,
причем
все
они
ориентированы
в
направлении
ослабленной
об-
ласти
и
формируют
угловую
тре-
щину.
Центральная
часть угловой
трещины
соединяется
с
соседней,
проходящей у грани головки рельса,
в результате чего образуется струк-
тура
полосок со столбчатыми эле-
ментами. Статистика показала, что
длина полосок определяется числом
проходов колеса. При этом концы
полосок претерпевают значительные
деформации. Если сила среза доста-
точно высока, данные полоски, по-
лучившие пластические соединения
посередине и на краях, отслаиваются.
Проблемы контакта колеса
с рельсом и варианты
соприкосновения
Устойчивость
движения
жест-
кой
колесной
пары
в
колее
зави-
сит от
постоянно
изменяющихся
поперечных сил. При этом геомет-
рия поверхностей катания рельсов
и колес существенно влияет на хо-
довые качества подвижного состава.
Качение с минимальным проскаль-
зыванием (а значит, с малым изно-
сом), прежде всего в кривых, требу-
ет, чтобы диаметры колес на оси по
возможности были одинаковыми.
Характер соприкосновения
но-
вого колеса с изношенным рельсом
показан
на
рис.
1
(касание по ра-
бочей грани головки и средней ча-
сти
поверхности
катания
рельса).
Сконцентрированный
в
средней
части
износ,
вызываемый силами
трения, изменяет форму профилей
как рельса, так и колеса.
На рис. 2 показан контакт при
прогрессирующем износе по рабо-
чей грани или в средней части по-
верхности катания.-На колесе это
вызвало значительный износ греб-
ня бандажа в результате набегания
колесной пары с образованием под-
реза. Зоны
контакта на
поверхно-
сти катания становятся шире и мо-
гут выходить за пределы середины
рельса при качении колеса с вогну-
той поверхностью катания.
Контакт качения и действующие
силы
Контакт между колесом и рель-
сом осуществляется через качение,
а протекающие при этом на поверх-
ности соприкосновения физические
процессы имеют решающее значе-
ние для ходовых свойств рельсово-
го подвижного состава.
Если раньше наибольший инте-
рес вызывали трение и износ, то в
последнее
время
все
больше
вни-
мания
уделяется
изломам
рель-
сов. особенно с износостойкой за-
каленной
головкой.
Предраспо-
ложенность
к
образованию
тре-
щин у таких рельсов значительно
возросла.
Трение,
пластическая
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, №6
71
предыдущая страница 72 Железные дороги мира 2011 06 читать онлайн следующая страница 74 Железные дороги мира 2011 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст