Что такое фактическая температура закрепления рельсовой плети

Температура закрепления плетей

Температура закрепления плетей бесстыкового пути — самая важная техническая характеристика конструкции, влияющая на устойчивость рельсо-шпальной решетки; возможность производить те или иные путевые работы; на степень раскрытия зазоров в стыках; в некоторой (относительно незначительной степени) на усталостную прочность. Поскольку с точки зрения безопасности движения обеспечение устойчивости бесстыкового пути примерно на порядок более существенная задача, чем задача обеспечения прочности, необходимо, чтобы не менее девяти десятых времени в году рельсовые плети находились в растянутом состоянии и не более десятой — в сжатом. Такое соотношение обеспечивается достаточно высокой температурой закрепления плетей в оптимальном температурном интервале, который регламентируется ТУ-2000 (табл. 3.1). В этой таблице рекомендовано закреплять рельсовые плети на дорогах юга России при температуре 35 ±5 °С, на дорогах средней полосы — при 30 ±5 °С, на дорогах с самым суровым климатом — при 25 ±5 °С. В кривых участках пути с радиусом менее 500 м ограничения оптимального интервала более жесткие — с увеличением среднего значения до 5 °С. В ТУ-2000 закреплено требование о необходимости проводить укладку рельсовых плетей бесстыкового пути на постоянный режим работы при оптимальной температуре. Выполнение этого требования обеспечивает не только устойчивость рельсо-шпальной решетки в процессе эксплуатации (для этого запас достаточно большой), но создает удобства для планирования и выполнения большинства видов ремонтных работ в любое время года за исключением нескольких часов в самое жаркое время.

При укладке пути учитывается также расчетный температурный интервал закрепления. Соблюдение интервала обеспечивает прочность и устойчивость, но, если рельсовые плети будут закреплены в нижней его половине, то почти все лето, а также в периоды поздней весны и ранней осени, в дневное время невозможно выполнение большинства путевых работ без предварительного перезакрепления плетей. Расчетный температурный интервал определяется верхней (max t3) и нижней (min t3) границами закрепления рельсовых плетей. Верхняя граница определяется разницей между минимальной из минимальных температур рельса (t min min) и максимально допустимым понижением температуры рельсов [дельта t] по условию прочности (дано в Приложении 3 ТУ-2000).

Условие прочности определяется неравенством:

Коэффициенты запаса указаны в ТУ-2000: К3= 1,3 — для рельсов первого срока службы и старогодных рельсовых плетей, прошедших диагностирование и ремонт в стационарных условиях или профильное шлифование, К3= 1,4 — для рельсов, пропустивших нормативный тоннаж или переуложенных без шлифовки.

В ТУ-2000 максимальные кромочные напряжения ак определяются при условии вероятности 0,6 % превышения расчетного значения вертикальной силы от колеса фактической, возникающей в расчетном сечении рельса. Максимальное напряжение [с] =400 МПа — для термоупрочненных рельсов и [а] = 350 МПа — для незакаленных.

Максимальное допускаемое понижение температуры рельсов по условию прочности рассчитывается по следующей формуле:

Источник

Содержание и ремонт бесстыкового пути

Методика определения фактической температуры закрепления плетей. Особенности производства работ по текущему содержанию железнодорожного пути. Восстановление целостности рельсовой плети и её температурного режима работы. Регулировка напряжений в рельсах.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Содержание и ремонт бесстыкового пути

1.1 Общие требования

1.2 Угон плетей и контроль за изменением температурного режима их работы

1.2.1 Общие положения

1.2.2 Контроль за изменением температурного режима работы плетей

1.2.3 Методика определения фактической температуры закрепления плетей с использованием системы контроля за продольными подвижками плетей относительно «маячных» шпал

1.3 Особенности производства работ по текущему содержанию пути

1.4 Восстановление целостности рельсовой плети и её температурного режима работы

1.5 Разрядка и регулировка температурных напряжений в рельсовых плетях

1.6 Принудительный ввод плетей в оптимальную температуру закрепления

1. Содержание и ремонт бесстыкового пути

железнодорожный путь рельса плеть

1.1 Общие требования

Для обеспечения прочности и устойчивости бесстыкового пути вновь укладываемые плети должны закрепляться при оптимальной температуре в соответствии с Распоряжением от 1 октября 2009 г. №2022Р «Об установлении временных норм эксплуатации бесстыкового пути» (см. прил. 1.7).

Температура закрепления (tз) короткой рельсовой плети считается средняя из температур, измеренных в начале и конце работ при условии закрепления плети не реже, чем на каждой шестой шпале.

Разница температур закрепления соседних коротких плетей, составляющих длинную плеть, не должна превышать 5єС, а суммарная разность по всей длине плети 10єС.

Разница между температурами закрепления правой и левой рельсовых нитей не должна превышать 10єС, чтобы избежать эксцентриситета температурных сил в путевой решётке, снижающих запас устойчивости пути против выброса.

Плети закрепляют машинами гайковёртами от первого сварного стыка по ходу укладки. Закрепление коротких плетей вручную выполняют от середины к концам.

При выполнении путевых работ, связанных с изменением устойчивости всей рельсошпальной решётки (рихтовка, выправка, подъёмка пути, машинная очистка балласта и т.д.), температура закрепления бесстыкового пути определяется как средняя из температур закрепления правой и левой нитей.

При выполнении работ на одной рельсовой нити (восстановление целостности рельсовой плети, смена элементов промежуточных скреплений и т.д.) для определения возможности выполнения работ в расчёт принимают температуру закрепления плети, на которой производят работы.

В случаях, когда не представляется возможность укладки плетей в период действия оптимальных температур, следует принимать меры для введения плетей в необходимый температурно-напряженный режим, в соответствии с прил. 1.1, подразделы. 4.6 или 4.7.

Известно, что в плетях бесстыкового пути при изменении температуры рельсов относительно их температуры закрепления появляются продольные температурные силы, поэтому все работы по текущему содержанию и ремонту бесстыкового пути можно производить при допускаемых изменениях температуры рельсовых плетей (tдоп) относительно температуры закрепления (tз).

Допускаемые изменения температуры зависят от вида путевых работ, предельной высоты подъёмки пути, размера сдвижки при рихтовке, а также от плана линии. Численные значения их (см. прил. 1.1 табл. 4.1) определены экспериментально, и они обеспечивают безопасное выполнение путевых работ.

Перед началом выполнения работ руководитель обязан определить температуру рельсов, сравнить её с температурой закрепления (tз) и выяснить ожидаемое изменение температуры рельса к моменту завершения работ. В период выполнения работ температура рельсов контролируется с помощью переносных термометров.

При температурах рельсов, превышающих температуру закрепления (tз), указанную (прил. 1.1 табл. 4.1), производить работы, связанные с ослаблением сопротивления бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению не допускается.

Поэтому, выполнять такие работы летом следует утром или вечером и планировать их, руководствуясь прогнозами дорожных геофизических станций.

Контроль за температурой рельсов ведётся постоянно на температурных стендах дистанций пути, определяемых геофизической станцией дороги, а также на стендах дорожных метеостанций.

Длительные и суточные прогнозы температур рельсов сообщаются руководству дистанции пути и дорожным мастерам для планирования путевых работ и для принятия необходимых мер безопасности в период действия экстремальных температур рельсов.

Перед наступлением жаркого периода надо проверить состояние балластной призмы, положение пути в плане, при обнаружении мест осыпания балласта, уменьшение плеча балластной призмы и недостаточного заполнения балластом шпальных ящиков (шпальный ящик заполняется балластом до уровня верхней поверхности средней части шпалы), необходимо провести работы по приведению балластной призмы в соответствие с требованиями ТУ-2000 и Положения о системе ведения путевого хозяйства ОАО «РЖД», утверждённого 30.10.2009г.№2211Р.

При ширине плеча балластной призмы менее 25 см на протяжении более 10 м и ожидаемом повышении температур рельсовых плетей на 15єС и более относительно температуры закрепления ограничивается скорость движения поездов до 60 км/ч или менее, в зависимости от состояния балластной призмы и скреплений.

Летом при жаркой погоде при появлении резких углов в плане, т.е. при отклонении пути в плане по обеим рельсовым нитям 10 мм на 10 м, следует срочно оградить место неисправности сигналами остановки и приступить к устранению неисправности, руководствуясь следующими положениями:

Если после раскрепления изменения длин участков между «маячными» шпалами не превышают 5 мм, то этот участок плети вновь закрепляют. В этом случае расчётный режим восстановлен, и температура закрепления соответствует исходной температуре закрепления.

Если после принятых мер смещения рисок превышает 5 мм, а изменение расстояний между ними превышают 10 мм, то на коротких плетях выполняют разрядку температурных напряжений, а на длинных плетях определяют фактическую температуру закрепления (t0).

1.2.3 Методика определения фактической температуры закрепления плетей с использованием системы контроля за продольными подвижками плетей относительно «маячных» шпал

Контроль за угоном плетей (левой и правой) выполняется периодически во время весенних и осенних осмотров пути и не реже 1 раза в три месяца. Измеряются продольные перемещения кернов относительно створов или рисок относительно «маячных» шпал.

При этом принято считать продольные перемещения кернов или рисок по ходу километров со знаком «+», против хода со знаком «-».

Измерение подвижек сечений производится металлической линейкой или штангенциркулем с точностью до 1 мм.

Изменение длины участка плети (?l0) между рисками на смежных «маячных» шпалах определяют по разнице смещений рисок с учетом знаков:

Если изменение длины участка (?l0) бесстыковой плети между соседними «маячными» шпалами получается со знаком «-«, то это значит, что этот участок укоротился, т. е. он сжат, соответственно этому температура закрепления плети (tз) на этом участке понизилась.

Фактическая температура закрепления t0 на рассматриваемом участке плети длиной l0 определяется из выражения

Для практических целей (для линейных работников) следует определять «потери» начальной температуры закрепления t0 и учитывать их для корректировки температурных режимов выполнения путевых работ на бесстыковом пути, связанных с временным ослаблением устойчивости пути.

В табл. 1.1 приведен пример заполнения формы ведомости регистрации продольных перемещений плетей и расчета фактической температуры закрепления бесстыковых плетей (t0).

Если t0 выходит за пределы [t3], то выявляются зоны растяжения и сжатия плети и производится регулировка напряжений в плети. Регулировка производится со стороны растянутой зоны в сторону сжатого участка плети.

Для определения зон растяжения или сжатия бесстыковых плетей удобно пользоваться графиком изменения температуры закрепления плети. График строится для левой и правой плети.

На рис. 1.4 показан пример построения графика изменения температуры закрепления плети длиной 2202 м. На нем видно, что на участке АВ (500 м), где плеть укоротилась, фактическая нейтральная температура не вышла за нижнюю границу интервала закрепления. На участке ВС (800 м) плеть оказалась растянутой. На участке СЛ (500 м) она сжата, фактическая нейтральная температура вышла за пределы mintз (отрезок ДК). Значит, при наступлении соответствующей температуры на участке СЛ надо обязательно снять напряжение разрядкой, то же желательно сделать и на участке АВ. Однако в последнем случае фронт работ может быть сокращен до 300 м.

В соответствии ТУ-2000, если после обнаружения укорочения плети или её части (при смещении рисок «внутрь» контрольного 100 метрового участка) ожидается повышение температуры рельсов в прямых и кривых R?800 м более чем на 30С, а в кривых с меньшими радиусами более чем на 20С, то на период до выполнения регулировки температурных напряжений ограничивается скорость движения до 40 км/ч.

1.3 Особенности производства работ по текущему содержанию пути

По разным источникам считается, что на текущее содержание бесстыкового пути требуется примерно в два раза меньше затрат, чем на текущее содержание звеньевого пути. Экономия затрат складывается прежде всего из сокращения расходов на подбивку, выправку пути в стыках, разгонку стыковых зазоров и др., а также в результате меньшей динамики и воздействия на путь поездной нагрузки продлеваются сроки службы элементов верхнего строения пути.

На начальном этапе применения бесстыкового пути на многих дистанциях была совершена типичная ошибка, заключающая в том, что из-за более солидного внешнего вида нового верхнего строения пути, не требуется заниматься текущем содержанием конструкции первые годы эксплуатации.

В результате такого отношения через небольшой промежуток времени начинался угон рельсовых плетей и вытекающие последствия, т.е. нарушение безопасности движения поездов.

В соответствии с ТУ-2000 через две-три недели после укладки плетей, но до сдачи отремонтированного участка бесстыкового пути, представителем дистанции пути совместно с работником путевой машинной станции проводится обследование бесстыкового пути с проверкой: усилия затяжки клеммных, закладных, стыковых болтов, шурупов; положения прокладок-амортизаторов; возможных продольных перемещений (угона) плетей; осыпаний балласта. Обнаруженные неисправности должны быть устранены.

В течение двух-трёх месяцев желательно провести шлифовку рельсовых плетей.

Для повышения устойчивости бесстыкового пути требуется содержать балластную призму в установленных размерах, не допускать осыпания щебня по откосам призмы, увеличение крутизны откосов, уменьшение плеча призмы, и количества балласта в шпальных ящиках ниже нормы, особенно в местах примыкания к мостам.

В зоне уравнительных пролетов и на длине температурно-подвижных концов («дышащих») плети дополнительно необходимо планировать и производить ремонт с обязательным устранением выплесков, переборкой и заменой износившихся деталей скреплений, наплавкой или заменой уравнительных рельсов, а также другие работы.

Все работы, которые связаны с временным ослаблением устойчивости рельсошпальной решетки против выброса, следует производить при температурах рельсов

выполнение работ, связанных с ослаблением сопротивления бесстыкового пути боковому и вертикальному перемещению, не допускается.

Просадки, толчки и перекосы пути разрешается исправлять с помощью укладки или замены подрельсовых прокладок толщиной до 10 мм, если температура рельсов

Расчет длины участка плети на ее подвижном конце, закрепляемом сразу же после его удлинения

lН-з = Nt /r = 717/23 = 31,2 м.

Определение величин смещения рисок при принудительном растяжении плети.

Смещение первой риски, расположенной на расстоянии а1 = 50 м от неподвижного конца плети

Дl1р = б•а1 •Дt2 = 11,8•10-6•50•35•1000 = 21 мм,

Смещение второй риски, расположенной на расстоянии а2 =100 м от неподвижного конца плети

Дl2р = б•а2 •Дt2 = 11,8•10-6 •100•35•1000 = 41 мм.

Смещение последней риски, расположенной на расстоянии 700 м от неподвижного конца плети

Дl14р = б•а14 •Дt2 = 11,8•10-6 •700•35•1000 = 289 мм.

В процессе растягивания плетей правильность выполнения работ контролируется по трем критериям:

— полное расчетное удлинение;

— соответствие расчетного усилия прибора реально приложенному (по отсчету на приборе);

— расчетное равномерное смещение плети в сечениях, отмеченных расчетными рисками.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Разработка основных документов проекта производства работ на восстановление земляного полотна и верхнего строения пути. Технические требования к восстановлению земляного полотна в бреши. Расчеты по обоснованию технологии засыпки воронок на перегоне.

контрольная работа [36,2 K], добавлен 24.04.2013

Знакомство с особенностями организации проведения работ по содержанию дорожного покрытия и земляного полотна дороги в Белоруссии. Рассмотрение методов ликвидации трещин с применением пластификаторов. Анализ мероприятий по зимнему содержанию дорог.

дипломная работа [793,2 K], добавлен 22.04.2016

Оценка физического износа здания. Составление описи работ по текущему ремонту здания. Определение объемов работ по ремонту здания, сметной стоимости ремонтных работ, расхода материалов, численности ремонтных рабочих и продолжительности ремонтных работ.

методичка [65,2 K], добавлен 01.03.2012

Капитальный ремонт зданий как процесс, при котором происходит восстановление строительного объекта, замена изношенных деталей и конструкций на более экономичные и прочные. Перечень работ, производимый при капитальном ремонте, сметная документация.

реферат [562,9 K], добавлен 18.05.2015

Анализ условий эксплуатации автодороги. Технология и организация ремонта дорожной одежды. Технологические карты на производство работ по ямочному ремонту покрытия, содержанию земляного полотна. Расчеты производительности машин и ручного труда рабочих.

курсовая работа [312,0 K], добавлен 28.09.2012

Определение объемов и выбор способов производства земляных работ. Калькуляция трудовых затрат. Технология возведения и разработка графика производства земляных работ и устройства монолитных фундаментов. Расчет параметров режима выдерживания бетона.

курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.04.2015

Расчет железных дорог в области устройства и проектирования рельсовой колеи. Проектирование поперечного профиля земляного полотна. Расчет пути в кривых участках, обыкновенного стрелочного перехода. Тип верхнего строения пути, условия его эксплуатации.

курсовая работа [685,7 K], добавлен 07.01.2015

Источник

Способ определения фактической температуры закрепления рельсовой плети

Владельцы патента RU 2743650:

Изобретение относится к области контроля состояния железнодорожного полотна и может быть использовано для определения фактической температуры закрепления рельсовой плети бесстыкового железнодорожного пути при проведении ремонтных работ. Способ определения фактической температуры закрепления рельсовой плети заключается в том, что дважды определяют интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена в относительных единицах, первый раз, при текущей температуре рельсовой плети, на жестко закрепленном участке, на котором следует определить фактическую температуру закрепления рельсовой плети, при которой укладывалась рельсовая плеть, второй раз интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена, определяют при текущей температуре рельсовой плети, на концевом участке рельсовой плети, на котором реализуются продольные перемещения, обусловленные суточным и сезонным перепадом температур. По разнице полученных значений интенсивности генерируемых шумов Баркгаузена и данным о текущей температуре рельса по программе, рассчитывается фактическая температура закрепления рельсовой плети. В результате повышается безопасность движения железнодорожного движения упрощается определение фактической температуры укладки бесстыкового рельсового железнодорожного пути. 3 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области контроля состояния железнодорожного полотна, в частности к не разрушаемым методам контроля напряженного состояния участков рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути. Может быть использовано для определения фактической температуры закрепления рельсовой плети бесстыкового железнодорожного пути при проведении ремонтных работ.

Уровень техники известен из системы контроля перемещений рельсовой плети железнодорожного пути, содержащей транспортное средство, снабженное регистрирующим устройством и бесконтактными датчиками, установленными с возможностью обнаружения и анализа расположения рабочих меток, нанесенных на рельсовую плеть и на подкладку маячной шпалы. (Патент на изобретение RU №2174082, заявка: №2000127662 от 08.11.2000, МПК В61K 9/08).

Недостатком известной системы является то, что контроль деформации рельсовой плети бесстыкового пути осуществляется только по меткам, расположенным на рельсовой плети (на верхней части подошвы рельсовой плети) и на репере (на подкладке «маячной» шпалы), что является недостаточным для получения достоверных результатов и исключения получения ложного результата о напряженном состоянии рельсовой плети, кроме того, в известном устройстве анализу подвергаются метки, нанесенные краской, что также не способствует повышению достоверности результатов.

Известен способ определения состояния рельсошпальной решетки эксплуатируемого железнодорожного бесстыкового пути, преимущественно ее продольно-поперечной устойчивости под действием в ней продольных сжимающих температурных сил, заключающийся в том, что путеизмерительными средствами непрерывно измеряют кривизну рельсовых плетей в плоскости пути, периодически измеряют температуру этих же плетей при помощи бесконтактных температурных датчиков, определяют по формуле средние значения продольных сжимающих каждую рельсовую плеть сил, непрерывно определяют по формуле силы, стремящиеся сдвинуть шпалы поперек пути, сравнивают значения последних с допускаемыми их значениями для данного участка пути. (Патент RU №2038441, заявка: 5045651 от 21.04.1992, МПК Е01В 35/00).

К недостаткам способа следует отнести следующие:

Использование для определения продольных сил значений кривизны рельсовых плетей, отнесенной к расстоянию между осями соседних шпал, т.е. мгновенных значений кривизны. Ввиду того, что из-за солидарной работы всех элементов рельсошпальной решетки и высокой жесткости рельсов в плоскости пути, возможные поперечные деформации (искривления) на таком расстоянии (до 0,5 м) при нагревании рельсов очень малы, что приведет к большому разбросу значений сил, стремящихся сдвинуть шпалы поперек пути.

Известен способ контроля рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, включающий регистрацию температуры рельсовой плети при укладке ее в путь и после проведения ремонтных работ, контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей по смещениям контрольных сечений рельсовой плети относительно «маячных» шпал, проведение мероприятий по устранению угона, превышающего допустимые нормы, при этом выявляют участки напряженного состояния рельсовой плети, для этого на рельсовой плети в сечениях с интервалом 50-500 метров определяют текущее значение температуры плети, интенсивность генерируемого шума Баркгаузена, определяют фактическое значение механических продольных напряжений по графику зависимости интенсивности шумов Баркгаузена от механических продольных напряжений, полученной при калибровке анализатора интенсивности магнитных шумов Баркгаузена, при этом калибровку анализатора шумов Баркгаузена проводят на образцах, вырезанных из рельсовой стали, причем калибровочный образец подвергается осевому сжатию или осевому сжатию и продольному изгибу от усилия осевого сжатия, при построении калибровочной зависимости интенсивность магнитных шумов Баркгаузена оценивают в относительных единицах, определяемых как отношение разности показаний анализатора к их сумме, полученной при измерении интенсивности магнитных шумов Баркгаузена в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых должно совпадать с направлением приложения нагрузки при калибровке анализатора и направлением продольной оси рельса при измерении на рельсе, полученные значения напряжений и температуры наносят на расчетную зависимость значений напряжений в рельсе от температуры рельсовой плети, определяют разность между измеренными напряжениями и расчетными напряжениями и по величине разности напряжений на расчетной зависимости определяют отклонение температуры закрепления от ее нормативного значения и в случае ее превышения проводят работы по введению бесстыкового пути в нормируемый температурный режим. (Патент RU №2251114, заявка: 2012157562 от 27.12.2012, МПК Е01В 35/12). К недостаткам данного способа следует отнести следующее:

— сложность реализации способа,

— необходимость иметь калибровочную зависимость интенсивности шумов Баркгаузена от напряжения.

Интенсивность шумов Баркгаузена определяется не только напряженным состоянием материала, но и многими другими свойствами, такими как структура материала, наличие поверхностных дефектов, намагниченность и другими свойствами. Поэтому, чтобы точно определить механические напряжения в данном сечении железнодорожной плети, необходимо иметь калибровочную зависимость для каждого сечения плети, где производится определение интенсивности шумов Баркгаузена, что практически невозможно.

Известен способ контроля температурного режима работы бесстыкового железнодорожного пути, включающим определение оптимальной температуры рельсовых плетей при их закреплении в пути при проведения ремонтных работ, выявление участка напряженного состояния рельсовой плети путем определения текущего значение температуры плети и интенсивности генерируемых шумов Баркгаузена, в относительных единицах в сечениях с интервалом 50-500 метров, при этом дважды определяют интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена, первый раз при текущей температуре рельсовой плети, которая ниже оптимальной температуры закрепления плети, второй раз при текущей температуре рельсовой плети, которая выше оптимальной температуры закрепления плети, при чем разность текущих значений температур рельсовой плети относительно оптимальной температуры закрепления плети в обоих случаях должна быть одинаковой и составлять не менее 10°С, определяют разность значений интенсивности генерируемых шумов Баркгаузена, полученных при первом и втором измерениях, по полученным значениям разности интенсивности шумов Баркгаузена оценивают температурный режим работы бесстыкового железнодорожного пути. Кроме этого, интенсивность генерируемого шума Баркгаузена определяют одновременно с определением текущего значения температуры рельса, текущее значение температуры рельса и интенсивность генерируемого шума Баркгаузена определяют на шейке рельса с двух сторон, затем вычисляют среднее значение, оптимальную температуру закрепления плети определяют по паспорту укладки плети. (Патент RU №2617319, заявка: 2016104116 от 09.02.2016, МПК Е01В 35/00). Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

Недостатком данного технического решения является необходимость определение интенсивности генерируемого шума Баркгаузена при температурах рельса, один раз, ниже и, второй раз, выше температуры укладки рельсовой плети. Температуру укладки рельсовой плети определят по паспорту закладки. Не всегда температура, указанная в паспорте закладки соответствует фактической температуре, при которой проводились работы по укладке пути. Не соответствие фактической температуры укладки рельсовой плети, и паспортной температуры может привести к ошибке в расчетах напряженности рельсовой плети, и в итоге привести неправильным выводам о состоянии рельсовой плети.

Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности движения железнодорожного движения.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в упрощении определении фактической температуры укладки бесстыкового рельсового железнодорожного пути, определение фактической температуры закрепление рельсовой плети не зависимо от текущей температуры рельса и температуры, при которой производилась укладка бесстыкового рельсового пути.

Технический результат достигается способом определения фактической температуры закрепления рельсовой плети, заключающимся в том, что дважды определяют интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена в относительных единицах, первый раз, при текущей температуре рельсовой плети, на жестко закрепленном участке, на котором следует определить фактическую температуру закрепления рельсовой плети, при которой укладывалась рельсовая плеть, при этом второй раз, интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена, определяют при текущей температуре рельсовой плети, на концевом участке рельсовой плети, на котором реализуются продольные перемещения, обусловленные суточным и сезонным перепадом температур, по разнице полученных значений интенсивности генерируемых шумов Баркгаузена и данным о текущей температуре рельса, по программе, рассчитывается фактическая температура закрепления рельсовой плети. Кроме этого, текущее значение температуры рельса и интенсивность генерируемого шума Баркгаузена определяют на шейке рельса с двух сторон, затем вычисляют среднеквадратичное значение, концевом участке рельсовой плети, на котором реализуются продольные перемещения, и на жестко закрепленном участке рельсовой плети, на котором следует определить фактическую температуру закрепления рельсовой плети, текущее значение температуры рельса и интенсивность генерируемого шума Баркгаузена определяют не менее чем в трех точках на удалении друг от друга 2-5 метров, в качестве информативного параметра при регистрации шумов Баркгаузена используют среднеквадратичное значение числового ряда амплитуд оцифрованного сигнала шумов Баркгаузена.

Контроль механических напряжений бесстыкового железнодорожного пути производится при проходе путеизмерительной техники, а также натурном осмотре и промере многих параметров, определяющих состояние рельсовой плети. Определяют текущее состояние неровностей геометрии рельсовой колеи в плане, длину волны и амплитуду неровностей, состояние скреплений (моменты затяжки, силы прижатия клемм), состояние балластной призмы (размеры плеча, полнота балластной призмы в шпальных ящиках). Предлагаемый способ позволит, в совокупности с данными параметрами бесстыкового пути, значительно повысить точность определения фактической температуры закрепления рельсовой плети и проводить более точные расчеты механических напряжений в рельсовой плети вызванных колебаниями температур.

Одним из определяющих напряженное состояние рельсовой плети параметров бесстыкового пути является фактическая температура закрепления (ФТЗ), величина которой связана с вероятностью таких видов отказа как выброс (внезапное искривление рельсо-шпальной решетки, приводящее путь в негодное для движения поездов состояние) или излом плети. В среднем в год происходит 9,4 отказа, связанных с такими видами потери устойчивости.

Предлагаемый способ контроля температурного режима работы бесстыкового железнодорожного пути, основан на зависимости интенсивности шумов Баркгаузена, возникающих при намагничивании зоны исследования, от величины механических напряжений. Структурные изменения, происходящие в рельсовых сталях при термической обработке, а также в процессе эксплуатации влияют на интенсивность шумов Баркгаузена, что позволяет использовать метод шума Баркгаузена для неразрушающего контроля механических напряжений в рельсовой цепи. Наличие упругих внутренних напряжений в материале рельсовой плети, их значения и характер распределения оказывают влияние на то, каким образом домены определяют для себя ось легкого намагничивания и как они ориентируются по отношению друг к другу, определяют интенсивность генерируемого шума Баркгаузена, т.е. амплитуда магнитного шума зависит от внутренних напряжений в плети.

Авторами разработано устройство, (патент на изобретение РФ №2604492 по заявке 2016135313 от 31.08.2016 г. МПК В61K 91/08) позволяющее получать линейные зависимости интенсивности шумов Баркгаузена при деформации сжатия и деформации растяжения исследуемого образца. Установлено, что при увеличении деформации сжатия, интенсивность шумов Баркгаузена снижается, а при увеличении деформации растяжения, интенсивность шумов Баркгаузена возрастает. Полученные зависимости были положены в основу программы для ЭВМ расчета фактической температуры закрепления рельсовой плети при проведении ремонтных работ. Программа для ЭВМ оформляется для Государственной регистрации в Роспатенте.

Исключить вероятность выброса пути возможно, если вовремя провести мероприятия по снижению напряжений в рельсовой плети. Такая работа проводится, если известно напряжение сжатия в рельсовой плети и температура, при которой определено напряжение сжатия и температура укладки плети. Точно определить механические напряжения в рельсовой плети задача сложная. Предлагается достаточно простой в исполнении, не требующий длительного времени в исполнении, без определения абсолютных значений механических напряжений в плети, способ определения фактической температуры закрепления рельсовой плети позволяющий получать результаты, имеющие высокую достоверность.

Были проведены сравнительные испытания определения ФТЗ, по способу прототипа и предлагаемому способу. На выбранной плети, в рамках подконтрольной эксплуатации на Московской ДИ. определялась температура закрепления, по предлагаемому способу, после чего производится роспуск, и температура закрепления рассчитывалась по смещению маячковых отметок. Полученные значения сравнивались между собой. Разница определенных значений ФТЗ на одной плети составила 0,1°С при температуре укладки плети 10°С, а на второй плети составила 0,9°С при температуре закладки 29°С, что не превышает допустимую норму 2,5°С. Это свидетельствует о высокой эффективности предлагаемого способа определения ФТЗ.

Такие же натурные эксперименты проводились в рамках приемочных испытаний на Дальневосточной ДИ по способу прототипа. На перегоне, Амурский залив-Угловая, Новый Мир-Амурский разъезд, совпадение температур определенной по способу прототипа и температурой по паспорту укладки составила не более 0,1°С, Разница определенных значений ФТЗ на перегонах Лучегорск-Ласточка и Эльдиган-Тудур не превысила 2,5°С.

Преимуществом предлагаемого способа определения ФТЗ является то, что измерения проводятся вне зависимости от текущей температуры рельса, и полученные данные о состояние плети относятся уже не к одной контрольной точке, а усредняются для некоторой области.

В настоящее время предлагаемый способ предлагается к расширенному подконтрольному использованию в различных климатических зонах.

1. Способ определения фактической температуры закрепления рельсовой плети, заключающийся в том, что дважды определяют интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена в относительных единицах, первый раз, при текущей температуре рельсовой плети, на жестко закрепленном участке, на котором следует определить фактическую температуру закрепления рельсовой плети, при которой укладывалась рельсовая плеть, отличающийся тем, что второй раз, интенсивность генерируемых шумов Баркгаузена, определяют при текущей температуре рельсовой плети, на концевом участке рельсовой плети, на котором реализуются продольные перемещения, обусловленные суточным и сезонным перепадом температур, по разнице полученных значений интенсивности генерируемых шумов Баркгаузена и данным о текущей температуре рельса, по программе рассчитывается фактическая температура закрепления рельсовой плети.

2. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что текущее значение температуры рельса и интенсивность генерируемого шума Баркгаузена определяют на шейке рельса с двух сторон, затем вычисляют среднеквадратичное значение.

3. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что на концевом участке рельсовой плети, на котором реализуются продольные перемещения, и на жестко закрепленном участке рельсовой плети, на котором следует определить фактическую температуру закрепления рельсовой плети, текущее значение температуры рельса и интенсивность генерируемого шума Баркгаузена определяют не менее чем в трех точках на удалении друг от друга 2-5 метров.

4. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что в качестве информативного параметра при регистрации шумов Баркгаузена используют среднеквадратичное значение числового ряда амплитуд оцифрованного сигнала шумов Баркгаузена.

Источник