Что такое тесто для концов рельсов и как оно образуется
Искривление концов рельса — это локальная пластическая деформация, проявляющаяся в виде уплощенного углубления или выступающего углубления на рабочей поверхности головки рельса, непосредственно прилегающей к стыку. Каждое колесо, пересекающее зазор, перемещается с одного конца рельса на другой, и кратковременная потеря вертикальной опоры превращает нормальную нагрузку качения в удар. На конце рельса при каждом проходе возникает резкий локализованный сжимающий импульс; за тысячи проходов поверхностный металл пластически растекается, а головка принимает постоянную форму. Этот процесс ускоряется с движением транспорта, поскольку поврежденная поверхность оказывает худшее воздействие на следующее колесо, а повреждение распространяется вниз, в головку колеса, и назад вдоль беговой поверхности.
Как тесто влияет на сочлененные рельсы, такие как AREMA 115RE
Сочлененные секции, такие как AREMA 115RE, все еще распространенные на региональных и второстепенных линиях Северной Америки, уязвимы по структурным причинам. Накладное соединение является самым слабым вертикальным звеном рельса: оба конца рельса опираются только на накладки и стыковые шпалы, а момент сопротивления стыкового соединения ниже, чем у непрерывного рельса. Когда возникает тесто, колесо ударяется о конец рельса под небольшим углом, а не катится плавно, и сила удара передается непосредственно на накладку, шарнирные болты и две шарнирные шпалы. Видимые последствия — неровная езда, быстрое ослабление болтов шарнира, забитые и треснувшие концы накладок, ускоренный износ спальных мест под шарниром.
Измерение количества теста и установка пределов вмешательства
Тесто измеряется с помощью линейки, проложенной поперек стыка, и конусного калибра или с помощью специального-измерителя теста, который считывает глубину углубления по исходному профилю головки. На практике имеют значение следующие ограничения: до 1 мм поверхность шлифуется в следующем окне обслуживания; от 1 до 3 мм шлифовка устраняет повреждение, но удаляет материал головки, поэтому операцию планируют с учетом оставшейся высоты головки; при толщине примерно 3 мм шлифовка становится нерентабельной и небезопасной, поскольку она потребует слишком большого расхода головной части, и стандартный ремонт заключается в том, чтобы обрезать конец рельса до состояния прочного металла, повторно -просверлить отверстия в накладках и пере-подловить соединение или заменить короткую часть рельса. Измерение при каждой проверке и запись тенденций — ключевая дисциплина, потому что по мере углубления тесто растет быстрее.
Почему тесто дорого влияет на структуру гусеницы
Тесто не остается прикованным к головке рельса. Удар, который он создает в месте соединения, нагружает накладки на изгиб, превышающий предусмотренный проектом, поэтому накладки трескаются в отверстиях для болтов и на концах; болты расслабляются и расшатываются, что увеличивает зазор соединения и ухудшает провал; и шпалы забивают в балласт, так что линия оседает под соединением, и весь узел соединения работает свободно. На линии со многими соединениями затраты на техническое обслуживание теста, измеряемые в шлифовальных станках, замене болтов, замене накладок и наплавке, могут превышать стоимость самого рельса в течение срока службы соединения. Вот почему современная практика рассматривает соединение как спроектированный компонент, а не второстепенную мысль: геометрия соединения, момент затяжки болтов, опора шпалы и режим шлифования управляются как одна система.
Меры контроля: проектирование, материалы и техническое обслуживание
Четыре меры контролируют тесто на новой и существующей сочлененной трассе. Во-первых, концевые-закаленные рельсы: установка закаленного конца рельса, обычно от 340 до 380 HB, на концах обычного рельса, в остальном стандартного рельса, повышает предел текучести головки именно в том месте, где ударная нагрузка наиболее высока, и заметно увеличивает интервал между операциями шлифования. Во-вторых,-амортизирующие рельсовые прокладки под шарнирными шпалами уменьшают отскок шпалы и снижают динамическую составляющую шарнирной силы. В-третьих, правильная сборка соединения: совмещенные концы рельсов, контролируемый зазор и болты, затянутые с заданным моментом, поскольку шаг по уровню даже в 1 мм или ослабленный болт усиливает воздействие. В-четвертых, плановое измельчение незначительного количества теста до того, как оно достигнет жесткой полосы, в сочетании с регулярной повторной-затяжкой соединительных болтов и проверкой накладок на наличие трещин. На линиях, которые могут оправдать переоборудование, устранение стыка с бесстыковым рельсом полностью устраняет проблему.
Взаимосвязь между стандартами жидкого теста и стыковочными железными дорогами
Поведение отбивающего зависит от секции рельса, поскольку геометрия головки и конструкция соединения определяют контакт и удар. Секции AREMA, такие как 115RE и 132RE, указаны с размерами соединительных стержней, соответствующими сечению, а в руководстве AREMA указана конфигурация соединительных стержней и болтов, но механизм повреждения рабочей поверхности является общим для всех сочлененных рельсов, от AREMA до практики GB: удар колеса о зазор, полученное тесто и нагрузка на накладку в сборе. Каким бы ни был стандарт, покупатель сочлененного рельса должен указать торцевую закалку для секций, которые будут использоваться на соединенной территории с умеренным или интенсивным движением транспорта, а также убедиться, что накладки, болты и подушки, поставляемые с рельсом, образуют согласованную систему.
Часто задаваемые вопросы
Что вызывает разрушение концов рельсов?
Повторяющийся удар колеса в зазор соединения: колесо на короткое время теряет вертикальную опору, ударяется о конец рельса, и местное сжимающее напряжение превышает предел текучести головки, вызывая необратимую деформацию, которая углубляется по мере движения.
Как измеряется тесто на концах рельсов?
С прямой кромкой и коническим калибром или специальным измерителем теста, считывающим глубину углубления относительно исходного профиля головки в месте соединения.
На какой глубине необходимо ремонтировать тесто?
Тесто толщиной примерно до 1 мм измельчается в следующем окне обслуживания; От 1 до 3 мм требуется шлифовка с контролем высоты головки; при превышении примерно 3 мм конец рельса обрезается и -вылавливается заново или заменяется секция рельса.
Как торцевая закалка помогает сочленению рельсов?
Торцевая закалка повышает твердость головки на концах рельсов, обычно до 340-380 HB, что повышает предел текучести в местах наибольшей ударной нагрузки и снижает скорость образования теста.
Почему накладные пластины трескаются в отверстиях под болты на потрепанных соединениях?
Потому что тесто увеличивает ударную нагрузку и изгиб накладки, а наибольшая концентрация напряжений в накладке приходится на отверстия под болты, где уменьшается сечение и изменяется путь нагрузки.
Устраняет ли бесстыковый рельс торцовое тесто?
В традиционном смысле стыка — да: у сварного рельса нет зазора в стыке и нет воздействия колес на стык накладок, поэтому торцевой забой в стыках исчезает, что является основной причиной преобразования загруженных стыковочных линий.