Preview

Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ)

Расширенный поиск

Эволюция повреждаемости рельсов дефектами контактной усталости

Полный текст:

Аннотация

Рассмотрены вопросы и современное состояние повреждаемости рельсов в эксплуатации. Показано, что основным видом повреждаемости рельсов, обуславливающим их изъятие из пути в объеме свыше 50 % общего количества изымаемых рельсов, являются дефекты контактно-усталостного характера по кодам 10, 11, 17, 21 в соответствии с действующим каталогом дефектов рельсов. Исследован характер зарождения и развития дефектов контактной усталости рельсов в настоящее время. Показано, что основной причиной их образования является уже не низкая чистота стали по неметаллическим включениям и наличие строчек хрупко разрушенных неметаллических включений в виде алюмосиликатов и других сложных окислов, а деструкция поверхностного слоя металла головки рельса под воздействием циклической пластической деформации. На примере рельсов категории Т1 по ГОСТ Р 51685 - 2000, эксплуатировавшихся на Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ», определены основные этапы деструкции металла головки рельса и исследованы процессы, протекающие на различных этапах. Установлено, что на этапах деструкции металла головки рельса происходит образование наклепанного слоя с микроструктурой волокнисто-деформированного перлита; образование трещин при деформации уже наклепанного упрочненного слоя с волокнисто-деформированной микроструктурой и пониженным на четверть временным сопротивлением и в 4 раза относительным удлинением; развитие трещин и образование небольших выкрашиваний (питтингов) с их последующим развитием до образования выкрашиваний металла глубиной до 4,0 мм, а также образование продольных трещин глубиной до 6 - 10 мм с последующим поворотом и развитием поперечных усталостных трещин. Для исследованных рельсов получена зависимость глубины выкрашиваний от пропущенного тоннажа. Предложено периодичность и режимы профилактического шлифования рельсов в пути определять не только на основании интенсивности развития неровностей, но и на основе закономерностей углубления поверхностных трещин и выкрашиваний при увеличении наработки рельсов в данных условиях эксплуатации. Для определения глубины поверхностных трещин необходимо создавать специальную дефектоскопную аппаратуру.

Об авторах

Е. А. Шур
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


А. И. Борц
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


А. В. Сухов
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


А. Ю. Абдурашитов
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


Л. В. Базанова
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


К. Л. Заграничек
ОАО «ВНИИЖТ»
Россия


Список литературы

1. Шур Е. А. Повреждения рельсов. М.: Интекст, 2012. 192 с.

2. Абдурашитов А. Ю. Совершенствование профиля рельсов // РСП Эксперт. 2014. № 10 (66). С. 21 - 24.

3. Обобщение мирового опыта тяжеловесного движения: вопросы взаимодействия колеса и рельса: пер. с англ. / У. Харрис, С. М. Захаров [и др.]. М.: Интекст, 2002. 408 с.

4. Dembosky M. Rolling Contact Fatigue: the solution has emerged but the problem remains/ Permanent Way Institution. 2006. Vol. 124. № 2. P. 72.

5. Girsch G., Heyder R. Head-hardened rail put to the test. Railway Gazette International, 2004, No. 1, p. 42 - 44.

6. Heyder, R., Girsch, G. Testing of HSH® rails in high-speed tracks to minimize rail damage. Wear, 2005, No. 7 - 8. p. 1014 - 1021.

7. О некоторых причинах повреждаемости рельсов на Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ» / Е. А. Шур [и др.] // Железнодорожный транспорт на современном этапе: сб. трудов ОАО «ВНИИЖТ». М.: ВМГ-Принт, 2014. С. 259 - 267.

8. Куклин С. А. Контактные задачи при качении. Современные проблемы теории машин: материалы II Международной заочной научно-практической конференции / НОЦ «МС». Новокузнецк: Издательский центр СибГИУ, 2014. С. 33 - 40.

9. Деструкция рельсовых сталей в условиях тяжеловесного и высокоскоростного движения / Л. Р. Ботвина [и др.] // Интеллектуальные системы на транспорте: материалы Третьей международной научно-практической конференции «ИнтеллектТранс-2013», Санкт-Петербург, 3 - 5 апреля, 2013. С. 307 - 313.

10. Усталостное разрушение рельсовой стали после эксплуатации / Н. А. Махутов [и др.] // Сборник материалов V международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». Москва, ноябрь, 2013 г. М.: ИМЕТ РАН, 2014. С. 87 - 88.

11. Закономерности накопления повреждений в рельсовой стали в условиях контактной усталости / Л. Р. Ботвина [и др.] // Сборник материалов V международной конференции «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов». Москва, ноябрь, 2013 г. М.: ИМЕТ РАН, 2014. С. 11 - 12.

12. Кинетические закономерности развития поврежденности в рельсовых сталях / Н. А. Махутов [и др.] // Сборник материалов IV международной научно-практической конференции «Интеллектуальные системы на транспорте» (ИнтеллектТранс-2014), 3 - 4 апреля 2014 года, Санкт-Петербург / под ред. д-ра техн. наук, проф. А. А. Корниенко. СПб.: ПГУПС, 2014. С. 121 - 127.

13. Технические указания по шлифованию рельсов: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 22 февраля 2011 г. № 388 р.

14. Изменения и дополнения, которые вносятся в Технические указания по шлифованию рельсов: утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 29 декабря 2014 г. № 3174 р.


Для цитирования:


Шур Е.А., Борц А.И., Сухов А.В., Абдурашитов А.Ю., Базанова Л.В., Заграничек К.Л. Эволюция повреждаемости рельсов дефектами контактной усталости. Вестник научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ). 2015;(3):3-9.

For citation:


Shur E.A., Borts A.I., Sukhov A.V., Abdurashitov A.Y., Bazanova L.V., Zagranichek K.L. Evolution of the Contact-Fatigue Defects Caused Rail Failure Rate. Vestnik of the Railway Research Institute. 2015;(3):3-9. (In Russ.)

Просмотров: 37


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-9731 (Print)