К вопросу о совершенствовании расчетов рельсов на прочность
https://doi.org/10.21780/2223-9731-2016-75-4-207-216
Аннотация
Рассмотрены три вида расчетов рельсов на прочность: расчет циклической прочности рельсов при недопущении образования усталостных трещин в подошве и шейке; расчет циклической контактной прочности при недопущении в пределах ресурса (или регламентации вероятности) образования трещин контактной усталости в головке регламентированного вида и размера, а также расчет живучести рельсов с учетом наличия усталостных трещин при недопущении полного хрупкого разрушения всего сечения. Основное внимание уделено определению допускаемых напряжений при расчете на циклическую прочность, учету масштабного фактора при расчете циклической контактной прочности, а также определению продолжительности развития усталостных трещин и их критической величины при расчете живучести. Действующие документы, касающиеся расчетов рельсов на прочность, устарели и требуют разработки новых.
Об авторе
Е. А. Шур
Акционерное общество «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» (АО «ВНИИЖТ»)
Россия
Россия
Список литературы
1. Вериго В. Ф., Крепкогорский С. С. Общие предпосылки для корректировки правил расчетов железнодорожного пути на прочность и предложения по изменению этих правил // Динамические исследования пути и корректировка правил расчетов железнодорожного пути на прочность: сб. трудов ученых ЦНИИ МПС. Вып. 466. М.: Транспорт, 1972. С. 1 - 50.
2. Правила производства расчетов верхнего строения железнодорожного пути на прочность. М.: ЦНИИ МПС, 1954. 60 с.
3. Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1993. 364 с.
4. Мейснер Б. А. Прочность и надежность рам локомотивных тележек (оценка и прогнозирование): автореф. дисс. докт. техн. наук: специальность 05.22.07. М.: ЦНИИ МПС, 1973. 43 с.
5. Шур Е. А. О выборе допускаемых напряжений при прочностных расчетах рельсов // Вестник ВНИИЖТ. 1977. № 8. С. 38 - 41.
6. Ромен Ю. С. Динамика железнодорожного экипажа в рельсовой колее // Методы расчета и испытаний: труды ОАО «ВНИИЖТ». М.: ВМГ-Принт, 2014. 210 с.
7. Сравнительные испытания по воздействию на путь и стрелочные переводы вагонов новых конструкций с различными осевыми нагрузками / О. А. Суслов [и др.] // Повышение эффективности устройства и содержания железнодорожного пути: сб. трудов ученых ОАО «ВНИИЖТ». М.: ВМГ-Принт, 2014. С. 73 - 82.
8. Смирнова М. Б. Установление коэффициента асимметрии цикла по экспериментальным данным: труды МИИТ. Вып. 271. М.: Транспорт, 1968. С. 118 - 119.
9. ГОСТ Р 55050 - 2012. Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний. М.: Стандартинформ, 2013. 12 с.
10. Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности. М.: МПС РФ, 2000. 38 с.
11. Шур Е. А., Грачева Л. Ф. Влияние режима периодического нагружения на циклическую прочность рельсовой стали // Вестник ВНИИЖТ. 1975. № 2. С. 43 - 45.
12. Шахунянц Г. М., Туровский И. Я., Смирнова М. Б. Механические характеристики рельсов Р65 стандартного производства: труды МИИТ. № 271. М.: Транспорт, 1968. С. 3 - 104.
13. Лошкина Н. А., Шур Е. А., Раузин Я. Р. Усталостная прочность и живучесть объемно закаленных рельсов // Вестник ВНИИЖТ. 1970. № 6. С. 32 - 35.
14. Влияние низких температур на сопротивление усталости рельсов / В. И. Шахов [и др.] // Вестник ВНИИЖТ. 1989. № 1. С. 47 - 50.
15. Глонти А. Н. Причины электрокоррозии рельсов и скреплений в тоннелях // Путь и путевое хозяйство. 1970. № 11. С. 29 - 30.
16. Шур Е. А., Глонти А. Н., Бычкова Н. Я. Усталостная прочность рельсов с электрокоррозионными повреждениями // Вестник ВНИИЖТ. 1974. № 8. С. 26 - 29.
17. Шур Е. А., Порошин В. Л. Повышение прочности закаленных рельсов с термомеханическими повреждениями // Вестник ВНИИЖТ. 1975. № 7. С. 48 - 51.
18. Методические указания «Надежность в технике. Методы испытаний на контактную усталость». М.: Изд-во стандартов, 1974. 52 с.
19. Коган А. Я., Абдурашитов А. Ю. Прогнозирование отказов рельсов по дефектам контактно-усталостного происхождения // Вестник ВНИИЖТ. 2014. № 4. С. 3 - 7.
20. Шур Е. А., Бычкова Н. Я. Влияние масштабного фактора на сопротивление контактной усталости и прогнозирование долговечности рельсов по результатам лабораторных испытаний // Расчеты и испытания на контактную усталость материалов и деталей машин: сб. трудов ВНИИНМАШ. М.: ВНИИНМАШ, 1984. С. 145 - 149.
21. Cannon D. F., Allen R. I. The application of fracture mechanics to railway failures - REI, 1974, v.3, № 4, pp. 6 - 17. Discuss. 17 - 23.
22. Цвигун В. Н. Исследование вязкости разрушения рельсовой стали и механизма контактно-усталостных дефектов рельсов: автореф. дисс. канд. техн. наук: специальность 05.16.01. М., 1980. 17 с.
23. Порошин В. Л. Влияние эксплуатационных факторов на скорость развития поперечных трещин в головке рельсов // Вестник ВНИИЖТ. 1980. № 4. С. 45 - 47.
24. Edel K. O. Bruchmechanische Grundlagen für die Ermittlung der Kritischen Grosse von Querrissen in Eisenbahnschienen. Die Eisenbahntechnik. 1981. Bd. 29. № 11. S. 448 - 451.
25. Прочность рельсов с трещинами / Е. А. Шур [и др.] // Вестник ВНИИЖТ. 1982. № 4. С. 48 - 52.
26. О механизме развития контактно-усталостных трещин в железнодорожных рельсах / М. Н. Георгиев [и др.] // Заводская лаборатория. 2000. Т. 66. № 9. С. 50 - 52.
27. Коган А. Я., Абдурашитов А. Ю. Особенности расчета на прочность рельсов с трещинами // Повышение надежности работы пути: труды ВНИИЖТ. М.: Интекст, 2001. С. 21 - 32.
28. Суровин П. Г., Тихомиров В. М. Исследование направления развития контактно-усталостных трещин в рельсах Р65 // Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути. Колесо-рельс: сборник докладов конференции. М.: Интекст, 2003. С. 181 - 183.
29. Sandström J., Ekberg A. Predicting Crack Growth and Risks of Rail Breaks due to Wheelflat Impacts in Heavy Haul Operations. Chalmers University of Technology. International Heavy Haul Conference Specialist Technical Session Kiruna, Sweden June 11 - 13, 2007, pp. 379 - 388.
30. Шур Е. А., Коган А. Г., Коган А. Я. Прогнозирование остаточного ресурса рельсов с поперечными трещинами // Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений: сб. трудов. Екатеринбург, 2009. С. 169 - 181.
31. Горбунов М. А. Оценка напряженного состояния в окрестности трещин при эксплуатации рельсов: дисс. канд. техн. наук: специальность 05.22.06. М., 2011. 182 с.
32. Применение линейной механики разрушения / А. Я. Коган [и др. ] // Путь и путевое хозяйство. 2011. № 2. С. 25 - 27.
33. Изучение механизмов питтинга, споллинга и других контактно-усталостных дефектов в рельсах. Ч. 5. Классификация контактно-усталостных повреждений железнодорожных рельсов / В. Н. Цвигун [и др.] // Вестник горно-металлургической секции Российской академии естественных наук. Отделение металлургии: сборник научных трудов. Вып. 35 / Сиб. гос. индустр. ун-т. Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2015. С. 147 - 173.
34. Мосягин В. В., Марков А. А. Оценка реальных размеров дефектов в изделиях с двусторонним доступом // В мире неразрушающего контроля. 2014. № 4. С. 11 - 14.
35. Дьяконов В. Н., Шур Е. А., Колотушкин С. А. Оценка свойств рельсов с контактно-усталостными повреждениями // Вестник ВНИИЖТ. 1969. № 6. С. 11 - 16.
36. Прочность рельсов с внутренней поперечной трещиной в головке / Е. А. Шур [и др.] // Улучшение качества и условий эксплуатации рельсов и рельсовых скреплений: сборник трудов. Новокузнецк, 2013. С. 101 - 117.
37. Рейхарт В. А. Статическая прочность рельсов // Путь и путевое хозяйство. 2014. № 7. С. 2 - 6.
Рецензия
Для цитирования:
Шур Е.А. К вопросу о совершенствовании расчетов рельсов на прочность. Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ВЕСТНИК ВНИИЖТ). 2016;75(4):207-216. https://doi.org/10.21780/2223-9731-2016-75-4-207-216
For citation:
Shur E.A. On improvement of calculations for strength of rails. RUSSIAN RAILWAY SCIENCE JOURNAL. 2016;75(4):207-216. (In Russ.) https://doi.org/10.21780/2223-9731-2016-75-4-207-216
Просмотров:
1012
.jpg)
Послать статью по эл. почте 