Прогнозування довговічності рейок залізничної колії за критерієм виникнення внутрішніх тріщин в головці рейки

summary

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовується актуальність та мета досліджень, відзначена наукова новизна та практичне значення отриманих результатів. Коротко викладені основні результати роботи, наведена структура дисертації, представлена інформація про апробацію роботи та її загальний обсяг.

У першому розділі виконано аналіз дефектності рейок на залізницях світу, проведено аналіз причин виникнення дефектів контактно-втомлювального походження, розглянуто основні підходи до визначення довговічності рейок залізничної колії.

Як відомо, дефекти рейок залізничної колії є причиною значних економічних втрат, оскільки через небезпеку зламу гостродефектні рейки потребують негайної заміни, а наявність дефектних рейок в колії призводить до погіршення експлуатаційних властивостей та зменшення їх довговічності. Аналіз статистики відмов рейок за дефектами на Українських та Російських залізницях показав, що близько 80 % від загальної кількості дефектів складають дефекти контактно-втомлювального походження, а також знос рейок в процесі експлуатації. Аналіз дефектності рейок на інших залізницях світу показав, що види та причини утворення дефектів на залізницях із переважним вантажним рухом схожі із тими, що мають місце на Українських та Російських залізницях. На залізницях із переважним пасажирським рухом розподіл відмов рейок за дефектністю носить дещо інший характер.

Дефекти рейок контактно-втомлювального походження, що виникають в головці рейки, за місцем розташування розділяють на зовнішні та внутрішні. Основною причиною утворення цього різновиду дефектів є тріщини.

Причини утворення поверхневих тріщин повністю не досліджені, однак  вважається, що вони виникають через вичерпання матеріалом своїх пластичних властивостей в результаті повторно-змінного навантаження. 

Механізм утворення внутрішніх тріщин вивчено мало. Вважається, що причиною їх утворення є процеси малоциклової втоми матеріалу.

На швидкість утворення втомних тріщин впливають багато факторів, зокрема наявність зневуглецьованого шару на поверхні рейки, неметалічні включення в матеріалі, залишкові напруження, температурні напруження, характер силової взаємодії та ін.

Залежно від місця та характеру контактної взаємодії рейок з колесами рухомого складу розрізняють  наступні види контакту: одноточковий  контакт, конформний контакт, двоточковий контакт.