стали
для
определенных
случаев
применения. При этом подробных
уточнений в указанных нормах нет.
Окончательный выбор остается за
владельцем инфраструктуры, кото-
рый
должен
учитывать
особенно-
сти своей транспортной системы, и
прежде всего взаимодействие пути
с подвижным составом конкретных
видов и серий. Однако именно вы-
бор марки рельсовой стали опреде-
ляет характер
и
особенности
ж из-
ненного цикла пути. Улучшенные и,
соответственно, более дорогие мар-
ки рельсовых сталей позволяют на-
деяться на значительную экономию
средств в течение всего срока служ-
бы верхнего строения пути за счет
сокращения
расходов
на
текущее
содержание.
В
работе
по дальней-
шему совершенствованию качества
рельсовых сталей особое внимание
следует уделять анализу дефектов,
возникающих на поверхности ката-
ния рельсов.
Ф акторы, ограничиваю щ ие
срок службы рельсов
В
зоне
контакта
колеса
с рель-
сом возникают напряжения на по-
верхностях
катания
и
под
ними.
Величина этих напряжений значи-
тельно выше предела прочности ма-
териалов колеса
и
рельса.
Сочета-
ние таких высоких нагрузок с изме-
нениями плана и профиля пути об-
условливает
появление типичной
картины повреждения рельса.
Повреждения рельсов в кривых
малого радиуса
В
кривых
малого
радиуса
до-
минирует износ рабочей грани го-
ловки
рельса
(рис.
1).
Н аправле-
ние колесной пары в колее в основ-
ном происходит за счет набегания
гребня на эту грань.
На поверхно-
сти
контакта
возникаю т
высокие
силы сжатия, которые совместно с
геометрическими
условиями
про-
скальзы вания
вы зы ваю т
интен-
сивный износ. Степень последнего
Рис. 1. Значительный износ рабочей
грани головки наружного рельса в кривой
малого радиуса
Рис. 2. Продольные трещины на рабочей
грани головки рельса
изм еняется
обратно
пропорцио-
нально
радиусу
кривой.
Допусти-
мый износ определяется степенью
имеющегося уширения колеи и за-
данным
пределом
устойчивости
против
схода.
Усталостные
харак-
теристики
рельсовой
стали
не
иг-
рают роли, поскольку установлен-
ный
срок
службы
рельсов
значи-
534
1436
1436 /?, м
Рис. 3. Соотношение между износом
и образованием усталостных трещин
в кривых разного радиуса
тельно ниже, чем определяемый по
условиям усталостного износа.
Износ
может
быть
значитель-
но снижен за счет увеличения твер-
дости рельсовой стали и таких до-
полнительных мер, как смазка
ра-
бочей грани рельса. Для кривых ра-
диусом менее 700 м рекомендуются
высокопрочные рельсы с закален-
ной головкой,
которые благодаря
своей повышенной твердости обла-
дают значительно более
высоким
сопротивлением износу по сравне-
нию с рельсами марки И260. У рель-
сов современных марок наилучшие
показатели
твердости
достигаю т
440 ед. по Бринеллю, что обуслов-
лено прочностью таких рельсов на
растяжение около
1350 МПа. Если
непосредственно сравнивать проч-
ность рельсов этих двух видов, то
в условиях повышенных нагрузок
рельсы
с закаленными
головками
обнаруживают уменьшение износа
более чем в 5 раз.
Усталостные напряжения при
качении в кривых среднего
радиуса
С увеличением радиуса кривых,
например с 500 до 700 м, фактор из-
носа уже играет меньшую роль, а на
первый план выходит усталостная
нагрузка в зоне контакта при каче-
нии.
При
повыш енных
напряж е-
ниях
происходят
локальны е
пре-
вышения
усталостной
прочности
рельсовой
стали,
что
приводит
к
образованию трещин, геометрия и
интенсивность
роста
которых
об-
условлена
величиной
нагрузок
и
проскальзываниями.
В
зоне
рабо-
чей грани рельса возникают парал-
лельные трещины (рис. 2).
Типичное
соотнош ение
между
износом и образованием трещин в
кривых разного радиуса
представ-
лено
на
рис.
3.
В то
время
как из-
нос с увеличением радиуса кривой
резко
уменьш ается,
глубина
тре-
щин медленно растет, достигая мак-
симума
в
интервале
радиуса
кри-
вой от 1300 до 2500 м. Эти тонкие
68
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МИРА — 2011, № 11
предыдущая страница 69 Железные дороги мира 2011 11 читать онлайн следующая страница 71 Железные дороги мира 2011 11 читать онлайн Домой Выключить/включить текст