Вплив охолодження до 213 К на міцність рейкової сталі

Микола Якович Оправхата, Леонід Самуїлович Новогрудський

Анотація


В статті представлені результати експериментального дослідження впливу охолодження до 213 К на механічні характеристики рейкової сталі перлітного класу після її тривалого напрацювання в залізничній колії. Встановлено, що підчас безперервної довготривалої експлуатації рейок в колії механічні властивості рейкової сталі зазнають значних змін. Так при охолодженні до 213 К матеріалу рейки після експлуатації значення характеристик статичної міцності сталі знижуються нижче мінімального значення встановленого відповідними нормативними документами. На основі отриманих експериментальних даних виконано розрахунок допустимих напружень для матеріалу рейки після експлуатації в колії для різних температур і показано необхідність врахування зміни в процесі експлуатації значень характеристик міцності рейкової сталі при проведенні розрахунків на міцність залізничних рейкових колій. Виявленні значні зміни значень характеристик статичної міцності та розрахункових допустимих напружень рейкової сталі при знижених температурах можуть призвести до втрати несучої здатності рейок. Отримані результати підтверджують необхідність в проведенні розширених експериментальних досліджень впливу експлуатаційних факторів на механічні характеристики рейкової сталі.

Ключові слова


механічні характеристики; міцність; залізничні колії; рейкова сталь

Повний текст:

PDF

Посилання


Kharris, U.Dzh., Zakharov, S.M., Landgren, Dzh., Torne, Kh. and Ebersen, V. (2002), Obobshchenie peredovogo opyta tiazhelovesnogo dvizheniia: voprosy vzaimodeistviia kolesa i rel'sa [Summary of advanced experience in heavy transport: issues of wheel-rail interaction], in Zakharov, S.M. and Bogdanova, V.M. (ed), Intekst, Moscow, Russia.

Ashkenazi, E.K. (1969), Anizotropiya mashinostroitel'nykh materialov [Anisotropy of engineering materials], Mashinostroenie, Leningrad, Russia.

Strizhalo, V.A. (1978), Tsiklicheskaya prochnost' i polzuchest' metallov pri malotsiklovom nagruzhenii v usloviyakh nizkikh i vysokikh temperature [Cyclic strength and creep of metals under low-cycle loading at low and high temperatures], Naukova dumka, Kiev, Ukraine.

Troshchenko, V.T. (1981), Deformirovanie i razrushenie metallov pri mnogotsiklovom nagruzhenii [Deformation and Fracture of Metals under Multicyclic Loading], Naukova dumka, Kiev, Ukraine.

Danilenko, E.I. and Rybkin, V.V. (2004), Pravyla rozrakhunkiv zaliznychnoyi koliyi na mitsnist' i stiykist' [Rules for calculation of the railway track for durability and stability], Transport Ukrayiny, Kiev, Ukraine.

Pravila proizvodstva raschetov verkhnego stroeniya zheleznodorozhnogo puti na prochnost', (1954), Transzheldorizdat, Moscow, Russia.

Yakovleva, T.G., Karpushchenko, S.I., Klinov, N.N., Putrya, N.N. and Smirnov, M.P. (1999), Zheleznodorozhnyi put' [The railway], in Yakovlevoi, T.G., (ed.), Transport, Moscow, Russia.

Pysarenko, H.S., Kvitka, O.L. and Umans'kyy, Ye.S. (2004), Opir materialiv [Strength of materials], in Pysarenka, H.S., (ed.), Vyshcha shkola, Kiev, Ukraine.

Izotov, V.I., Pozdnyakov, V.A., Luk'yanenko, E.V. and dr. (2008), “Evolyutsiya dislokatsionnoi struktury i obrazovanie mikrotreshchin pri ustalosti perlitno-ferritnoi stali” [The evolution of the dislocation structure and the formation of microcracks in the fatigue of perlite-ferritic steel], Fizika metallov i metallovedenie, vol. 105, no. 5, pp. 549–559.

Savrai, R.A., Makarov, A.V., Tabatchikova, T.I. and dr. (2009), “Osobennosti povedeniya perlita razlichnoi morfologii pri tsiklicheskom rastyazhenii” [Peculiarities of perlite behavior of different morphology under cyclic tension], Deformatsiya i razrushenie materialov, no. 5, pp. 15–20.

Izotov, V.I., Get'manov, M.E., Burzhanov, A.A. and dr. (2009), “Vliyanie struktury perlitnoi stali na mekhanicheskie svoistva i osobennosti razrusheniya pri izgibnom nagruzhenii” [Influence of the structure of pearlite steel on mechanical properties and fracture characteristics under bending loading], Fizika metallov i metallovedenie, vol. 108, no. 6, pp. 638–648.

Zhulev, G.G. and Akhmetova, A.R. (2010), “Temperatura zakrepleniya rel'sovykh pletei” [Fastening temperature of railways], Put' i putevoe khozyaistvo, no. 11, pp. 14–15.

Lysyuk, V.S. and Bugaenko, V.M. (2006), Povrezhdeniya rel'sov i ikh diagnostika [Rail damage and diagnostics], ITsK Akademkniga, Moscow, Russia.

Petrov, N.P. and Stoikovoi, N.Ya. (1915), Davlenie koles na rel'sy zheleznykh dorog, prochnost' rel's i ustoichivost' puti [The Pressure of Wheels on Rails. Strength of the Rails and Stability of the Track], Elektro-Tipografiya Petrograd, Russia.

Kogan, A.Ya. (1997), Dinamika puti i ego vzaimodeystvia s podvizhnym sostavom [Dynamics of rail track and its interaction with the rolling stock], Transport, Moscow, Russia.

Verigo, M.F. (1997), Vzaimodeistvie puti i podvizhnogo sostava v krivykh malogo radiusa i bor'ba s bokovym iznosom rel'sov i grebnei koles [Interaction of the track and rolling stock in the curves of small radius and the struggle with lateral wear of rails and crests of wheels], Transport, Moscow, Russia.

BS EN 10002-1 (2001), Tensile testing of metallic materials. Method of test at ambient temperature.

DSTU 4344:2004 (2005), Reyky zvychayni dlya zaliznyts' shyrokoyi koliyi, Zahal'ni tekhnichni umovy, Derzhspozhyvstandart Ukrayiny, Kiev, Ukraine.

Novogrudskii, L.S., Stasyuk, S.Z. and Opravkhata, N.Ya. (2010), “On the assessment of the mechanical characteristics of rail steels under operating conditions”, Strength of Materials, vol. 42, no. 3, pp. 344–351, https://doi.org/10.1007/s11223-010-9223-3.

Strizhalo, V.A., Novogrudskii, L.S. and Opravkhata, N.Ya. (2010), “Influence of electric current on the mechanical characteristics of rail steel”, Strength of Materials, vol. 42, no. 4, pp. 471–477, https://doi.org/10.1007/s11223-010-9238-9.

Novogrudskii, L.S., Opravkhata, N.Ya. and Voron, M.M. (2012), “Issledovanie struktury rel'sovoi stali pri vozdeistvii IET” [Investigation of the structure of rail steel under the action of electric current], Nadezhnost' i dolgovechnost' mashin i sooruzhenii, vol. 36, pp. 171–176.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/