Влияние величины осевых нагрузок подвижного состава на контактно-усталостную долговечность рельсов

Анализ эксплуатационных данных, касающихся выхода из строя рельсов, показал, что устойчиво из года в год одно из лидирующих мест среди повреждений занимают дефекты контактно-усталостного характера. В связи с развитием на железных дорогах Российской Федерации тяжеловесного движения специалисты АО «ВНИКТИ» разработали модель расчета срока службы рельсов до образования контактно-усталостной трещины на поверхности катания в зависимости от величин осевой нагрузки. Для определения накопления контактно-усталостных повреждений на поверхности катания рельсов выбрана модель многоосной усталости. С учетом вариативности вертикальной нагрузки исследовались спектры вертикальных сил, полученные путем проведения ходовых испытаний по воздействию на путь грузовых поездов, сформированных из инновационных вагонов 12-9853 с тележками 18-9855 и осевой нагрузкой 25 тс, вагонов 12-9548-01 на тележках 18-6863 с осевыми нагрузками 27 тс и серийных вагонов на тележках 18-100 с осевыми нагрузками 23,5 тс.

рельс, контактно-усталостная долговечность, многоосная усталость, весовые коэффициенты, спектр нагрузок

1. Лисицын А. И. Проблемы увеличения межремонтного ресурса рельсов с 700 до 1500 млн т брутто / Путь и путевое хозяйство. 2015. № 5. С. 13-15.

2. Лысюк В. С. Сравнительные испытания долговечности рельсов / Путь и путевое хозяйство. 2005. № 2. С. 23-25.

3. Крысанов Л. Г. Эксплуатация стойкости и надежность рельсов / Путь и путевое хозяйство. 2008. № 5. С. 2-5.

4. Рейхарт В. А. Рельсовая комиссия: 125-е заседание / Путь и путевое хозяйство. 2010. № 1. С. 20-23.

5. Богданов О.К., Ноздрачев Г.С. Анализ статистики остродефектных рельсов с дефектом 21 / Путь и путевое хозяйство. 2017. № 2. С. 26-33.

6. Джонсон К. Механика контактного взаимодействия. М.: Мир, 1989. 510 с.

7. Ахметзянов М. Х. О механизме развития контактноусталостных повреждений в рельсах / Вестник ВНИИЖТ. 2003. № 2. С. 41-45.

8. Махутов Н.А., Сосновский Л.A., Кебиков А.А. Метод оценки механического состояния материала рельсов после длительной эксплуатации / Заводская лаборатория. 2007. Т. 73. № 8. С. 49-54.

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

10. Эволюция повреждаемости рельсов дефектами контактной усталости / Е. А. Шур [и др.] / Вестник ВНИИЖТ. 2015. № 3. С. 3-9.

11. Чернявский А. О. Развитие поверхностной системы трещин при механической нагрузке // Вестник ЮУрГУ. 2003. № 8. С. 78-82.

12. Brown M.W., Miller K.J. A Theory For Fatigue Failure under Multiaxial Stress-Strain Conditions / Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. 1973. Vol. 187. P. 745-755.

13. Трощенко В.Т., Хамаза Л.А. Деформационные кривые усталости сталей и методы определения их параметров. Сообщение 1. Традиционные методы / Проблемы прочности. 2010. № 6. С. 26-43.