Purpose. The paper is devoted to the study and evaluation of residual life for defective rails P50 operated on the roads of the Kyiv subway, which are taken out of service because of defects 11.1-2 on the side of the rolling surface of the rail head. Methodology. The studies were performed with the use of experimental methods: testing of samples of defective rails in the cyclical strength of the pulse machine and testing of defective rails in the static load limit on the hydraulic vertical press. Findings. The performed experiments indicate that on the tests basis in 2 million cycles is only a small development (increase in size) 0.5-0.7 mm of existing code defects 11.2 as a result of shedding the particles of crumble out metal on the side of the rails head of working prototypes. The intensity and the catastrophic development of defects, such as 11.2, or transformation of these defects in defects such as 21.2 or 30G.2 did not happen in any case. Originality. For the first time in Ukraine with the theoretical calculations substantiated the greater possibility of defects formation of contact fatigue origin in the form of spall and jag of metal on the surface of the rail, at the edge of the head. It is the result of the creation of a high degree of stress nonequilibrium compression in this area, due to the high values of principal normal stresses and appearance of large shear stresses in the body of the head at a depth of 2.5-3.5 mm, exceeding the yield strength and metal endurance. The tests of experimental prototypes of defective rails on high cycle endurance (based № = 2,1h10 cycles) with periodic defectoscopic control were conducted. Practical value. In experiments, the new data of the resistance ability to spall rail defects on the surface of the head of rolling on the code 11.1-2 long-term cyclic loading equal to operational magnitude at the wheel load test of 2 million cycles was obtained. That is, the defective rails can have residual life of not less than 30 million. t. gross.

    Цель. Статья посвящена изучению и оценке остаточного ресурса для дефектных рельсов типа Р50, эксплуатируемых на путях Киевского метрополитена, которые изымаются из эксплуатации из-за наличия дефектов типа 11.1-2 на боковой выкружке поверхности катания головки рельса. Методика. Исследования выполнены с применением экспериментальных методов: испытания образцов дефектных рельсов на циклическую прочность на пульсационной машине и испытания образцов дефектных рельсов на статическую предельную нагрузку на гидравлическом вертикальном прессе. Результаты. Проведенные эксперименты свидетельствуют о том, что на базе испытаний в 2 млн. циклов происходит лишь незначительное развитие (увеличение размеров) на 0,5–0,7 мм имеющихся дефектов кода 11.2 в результате осыпания частиц выкрошенного металла на боковой рабочей выкружке головки опытных образцов рельсов. Интенсивного, тем более катастрофического, развития дефектов типа 11.2, или преобразования этих дефектов в дефекты типа 21.2 или 30Г.2 не произошло ни в коем случае. Научная новизна. Впервые в Украине теоретическими расчетами обосновано большую вероятность образования дефектов контактно-усталостного происхождения в виде выкрашивания и выщербливания металла на поверхности катания рельса, у края головки. Это происходит в результате создания высокой степени напряженного неравновесного сжатия в этой зоне, за счет высоких значений главных нормальных напряжений и появления больших касательных напряжений в теле головки на глубине 2,5–3,5 мм, превышающих предел текучести и выносливости металла. Проведены стендовые экспериментальные испытания опытных образцов дефектных рельсов на многоцикловую выносливость (на базе № = 2,1х10 циклов) с периодическим дефектоскопным контролем. Практическая значимость. В результате экспериментов получены новые данные о способности сопротивления рельсов с дефектами выкрашивания на поверхности катания головки по коду 11.1-2 длительным циклическим нагрузкам величиной равной эксплуатационной колесной нагрузке на базе испытаний в 2 млн циклов. То есть, дефектные рельсы могут иметь остаточный ресурс не менее 30 млн т. брутто.

    Мета. Стаття присвячена вивченню та оцінці залишкового ресурсу для дефектних нетермозміцнених рейок типу Р50, що експлуатуються на коліях Київського метрополітену і вилучаються з експлуатації через наявність дефектів типу 11.1-2 на боковій викружці поверхні кочення голівки рейки. Методика. Дослідження виконані з застосуванням експериментальних методів: випробування зразків дефектних рейок на циклічну витривалість на пульсаційній машині та випробування зразків дефектних рейок на статичне граничне навантаження на гідравлічному вертикальному пресі. Результати. Проведені експерименти свідчать про те, що на базі випробувань у 2 млн. циклів відбувається лише незначний розвиток (збільшення розмірів) на 0,5–0,7 мм наявних дефектів коду 11.2 у результаті осипання часток викришеного металу на боковій робочій викружці головки дослідних зразків рейок. Інтенсивного, тим більше катастрофічного, розвитку дефектів типу 11.2, або перетворення цих дефектів у дефекти типу 21.2 або 30Г.2 не відбулося в жодному випадку. Наукова новизна. Вперше в Україні теоретичними розрахунками обґрунтовано велику вірогідність утворення дефектів контактно-втомного походження у вигляді викришування та вищерблювання металу на поверхні кочення рейки, біля краю головки. Це відбувається у результаті створення високого ступеню напруженого нерівноважного стиску в цій зоні, за рахунок високих значень головних нормальних напружень – появи великих дотичних напружень у тілі головки на глибині 2,5–3,5 мм, які перевищують межу текучості й витривалості металу. Проведені стендові експериментальні випробування дослідних зразків дефектних рейок на багатоциклову витривалість (на базі №=2,1х10 циклів) із періодичним дефектоскопним контролем. Практична значимість. У результаті експериментів отримані нові дані про спроможність опору рейок із дефектами викришування на поверхні кочення голівки за кодом 11.1-2 довготривалим циклічним навантаженням величиною рівною експлуатаційному колісному навантаженню на базі випробувань у 2 млн циклів. Тобто, дефектні рейки можуть мати залишковий ресурс не менше 30 млн. т. брутто.


    Zugriff

    Download


    Exportieren, teilen und zitieren



    Titel :

    RESIDUAL RESOURCE STUDY OF DEFECTIVE RAILS FOR TYPE P 50 CYCLE TEST OF ENDURANCE.
    ИССЛЕДОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА ДЕФЕКТНЫХ РЕЛЬСОВ ТИПА Р 50 ПО ИСПЫТАНИЮ НА ЦИКЛИЧЕСКУЮ ВЫНОСЛИВОСТЬ.
    ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛИШКОВОГО РЕСУРСУ ДЕФЕКТНИХ РЕЙОК ТИПУ Р50 ІЗ ВИПРОБУВАННЯМИ НА ЦИКЛІЧНУ ВИТРИВАЛІСТЬ


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2015-12-24


    Anmerkungen:

    Science and Transport Progress ; No. 6(60) (2015); 78-87



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Ukrainisch





    CLASSIFICATION OF RAIL DEFECTS.
    КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ РЕЛЬСОВ.
    КЛАСИФІКАЦІЯ ДЕФЕКТІВ РЕЙОК

    Ivanov, P. S. / Lesun, O. F. / Bukin, M. M. et al. | Scientific Periodicals of Ukraine | 2005

    Freier Zugriff