XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Деформации рельс делятся следующим образом:

поперечные трещинки, которые, разделяются на:

1) Поперечные трещинки, трудные трещинки и поверхностные трещинки;

2) Изломы от боксовин;

3) Трудные трещинки;

4) Поврежденные рельсы;

5) Горизонтальное расслоение головки;

6) Вертикальное расслоение головки;

7) Расслоение шейки;

Поперечные трещинки.

Возникают из-за боксования или юза, хода колес с большим количеством ползунов или ям. Такие трещинки создают хрупкий излом, чаще при низких температурах. Более опасны поперечные трещинки, например, как, не будучи видными снаружи, они имеют все шансы стать предпосылкой неожиданного поперечного излома рельсов.

В 1911г. было в первый раз принято, что изломы рельсов чаще считаются прямым последствием внутренних поперечных трещинок в головке; поперечные трещинки стали считать наиболее небезопасным дефектом рельс из мартеновской стали. По определению AREA истинная поперечная трещинка дает собой увеличивающуюся трещинку, появляющуюся в пределах ядра изнутри головки рельса и развивающуюся в направленности плоскости головки перпендикулярно к оси рельса; плоскость трещинки гладкая, светлая или же черная, конфигурация — круглая или же округлая. Особенностями поперечной трещинки, считаются присутствие изнутри головки центра становления или же ядра, окруженного гладкой поверхностью трещинки.

Рис 1. Небольшая поперечная трещинка

Предпосылкивозникновения и становления поперечных трещинок.

Переходу флокенов в поперечную трещинку часто содействует не присутствие в рельсе изгибающего момента, а ударное воздействие колёсной нагрузки; изгибающий момент только ускоряет образование трещинок. Это состояние подтверждается еще и итогами, изучения тяжелого состояния рельса; напряжения в рельсе пребывали с учетом снижения усталостной крепости стали в связи с наличием в ней флокенов. Большая угроза поперечных трещинок заключается в их возможности проворно и внезапно вырастать под воздействием ударных нагрузок. Поперечные трещинки в головке формировались в лабораториях Иллинойского института при тестировании рельсов на особой машине с катящейся нагрузкой. На данной машине эталоны рельсов подверглись повторяющемуся деянию колесной нагрузки и изгибающего этапа. Между иных сведений, приобретенных этими тестированиями, было установлено, что наименьшая колесная нагрузка, способная спровоцировать трещинку, автономно от веса рельса, составляет 18,12 т. Позже, были проведены эксперименты по определению величин колесных нагрузок и частоты их повторения; измерения нагрузок выполнялись устройством Де-Форреста (De-Forrest), регистрирующим величины нагрузок с поддержкой царапающего устройства; измерению подвергались 500 000 колесных нагрузок. Оказалось, что на отдельных участках средняя частота повторения нагрузок величиной 18, 12 т или же больше составляла 1:1000, а на других—3:1000.

Смысл процесса регулируемого замораживания рельсов.

Рельсы, выброшенные с регулируемым замораживанием, стали использоваться, начиная с 1931 г., когда одним из заводов было выпущено несколько этих рельсов. В 1933 г. ещё раз завод перешел на выпуск рельсов с регулируемым охлаждением; в 1935г. так же сделали еще 4 завода, а начиная с 1936 г., регулируемое остывание рельсов стали использовать и все другие заводы и фабрики. Надобность в этих рельсах продолжала повышаться до 1944г.

Рис 2. Рельс с большим количеством трещинок

Воздействие сего метода на сокращение поперечных трещинок стало бесспорным с самого начала использования рельсов, выпущенных с регулируемым замораживанием. Но в первых партиях этих рельсов и было найдено кое-какое количество трещинок, но основная масса их была отнесена за счет плохих крышек охлаждающих коробов. Впоследствии такого, как рельсопрокатные фабрики привели в порядок свое оснащение, стало наблюдаться последующее понижение поперечных трещинок. Начиная с 1943 г. случается непрерывное понижение данных недостатков, выявленных осмотром и с поддержкой дефектоскопов.

Изучениенедостатковметодом излома рельсов.
Для получения четких сведений о недостатках, встречающихся в рельсах, приготовленных с регулируемым замораживанием, по пожеланию AREA дороги обязаны были говорить о недостатках, выявленных в этих рельсах, и разламывать все рельсы с поперечными трещинками. В тех случаях, когда впоследствии изучения изломов было установлено наличие в рельсах поперечных трещинок, дороги обязывались присылать в лабораторию Иллинойского института примеры изломов; в лаборатории, для такого примеры протравливались и подверглись изучению под микроскопом. В рельсах совокупным весом 17,7 млн. т, приготовленных с замедленным замораживанием и уложенных в дороге с 1935 по 1953 г. включительно, были выявлены поперечные трещинки лишь только в числе 191 шт. Впоследствии испытания недостатков в лабораторных условиях оказалось, что из них: 22 трещинки были вызваны флокенами, 6 — стороними подключениями и 163 — перегревом стали.

Боксовины

Трещинка от боксования считается прогрессивно развивающимся типом трещинок, зарождающейся в том пространстве, где основные колеса локомотивов скользят по плоскостям катания головки.

Боксовины и развивающиеся временами под ними трещинки не имеют ни малейшего дела к качеству металла; являясь следствием боксования основных колес локомотивов, они чаще всего появляются в тех пространствах, где поезда останавливаются, т. е. вблизи станций, переездов, сигналов и т. п. При боксовании основных колес локомотивов отличается это численность тепла, которое как оказалось необходимым для такого, дабы привести сталь в расплавленное состояние. Временами в итоге усиленного выделения тепла под боксовиной образуются трещинки, которые в последующем распространяются к низу, в направлении подошвы; в случае если подобный рельс не убрать с пути, трещинка станет вырастать до тех пор, пока не случится абсолютное разрушение рельса. Трещинку, вызванную боксовинами, изредка возможно увидать при осмотре; как правило эти трещинки обнаруживают лишь только с поддержкой дефектоскопа.

Трудные трещинки

Трудная трещинка дает участившийся образ трещинки; начинаясь от горизонтального расслоения головки, она поворачивает от него ввысь или же книзу и в процессе становления делается ориентировочно перпендикулярной к оси рельса; плоскость трещинки гладкая, светлая или же черная. Для такого дабы выявить в изломе горизонтальную трещинку (расслоение) головки,служащую предпосылкой образования трудной трещинки, надо кропотливо изучать обе плоскости излома. Тем более небезопасен данный недостаток тем, что в одном рельсе может быть некоторое количество этих трещинок; подъем их как правило приводит к абсолютному разрушению рельса.

Поврежденные рельсы.

Рельсы имеют все шансы быть повреждены о камешки или же о иные рельсы при сбрасывании их с передвигающихся поездов, а еще при разгрузке их на неровную плохую почву; рельсам, лежащим в пути, возможно нанести повреждения костыльным молотком.

Эти недостатки, как выколы подошвы и расслоение головки, появляются за счет неаккуратной забивки костылей или же очень густо забитых костылей, а еще за счет ударов костыльным молотком по головке рельса. В случае если появляется надобность грянуть по рельсу молотком, то для смягчения удара на рельс надо класть древесный брусок. Рельсы могут быть повреждены еще при холодной правке или же при их изгибании, а еще в тех случаях, когда есть неправильности в положении пути по уровню.

Вертикальное расслоение головки

Наличие в рельсе остатков усадочной раковинки, выраженной ликвидации и заворотов корки. Рельс сразу заменяют. При пропущенном тоннаже менее гарантийного на него предоставляется рекламация заводу-изготовителю.

Рис 3. Вертикальное расслоение головки

Горизонтальное расслоение головки

Наличие больших скоплений неметаллических добавлений, вытянутых вдоль прокатки. Рельс подлежит замене. При упущенном тоннаже менее гарантийного на него предъявляются рекламация заводу-изготовителю.

Расслоение шейки

Остатки усадочной раковинки, выраженная ликвидация в шейке рельса из-за недостаточного урезания рельсовой полосы на заводе или наличие скоплений разных добавлений. Все это осматривается и при необходимости проводится проверка дефектоскопами.

Список использованных источников:

Дефекты рельсов. – Режим доступа: свободный. – URL: http://lokomo.ru/zheleznodorozhnyy-put/defekty-relsov.html (дата обращения: 20.11.2019). - Текст: электронный.

Каталог дефектов рельсов. – Режим доступа: свободный. – URL: http://www.tdesant.ru/info/item/88 (дата обращения: 20.11.2019). - Текст: электронный.