Оценка напряженно-деформированного состояния рельсов в стыковой зоне при шарнирных накладках

Путь и путевое хозяйство. 2025, № 11. С. 8—11.

Railway Track and Facilities. 2025;(11): 8—11.

 

КОНСТРУКЦИИ И СООРУЖЕНИЯ

Научная статья

УДК 625.03

ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РЕЛЬСОВ В СТЫКОВОЙ ЗОНЕ ПРИ ШАРНИРНЫХ НАКЛАДКАХ

 

Трушкин Вячеслав Анатольевич

ведущий инженер, Научный центр «Инфраструктура», АО «ВНИИЖТ». Москва, Россия. trushkin.vyacheslav@vniizht.ru

 

Аннотация. Необходимость оценки напряжений в зоне контакта стыковых накладок и рельсов вызвана переходом на тяжеловесное движение с повышенными осевыми нагрузками. Приведено соотношение выхода рельсов по стыковым дефектам 21.1, 31.1, 33.1, 38.1, 43.1, 53.1 от общего числа для двух дорог Восточного полигона за 2020–2023 гг. Рассмотрены результаты моделирования напряженно-деформированного состояния рельсовых окончаний, стыкуемых с применением шарнирных накладок — перспективного решения по уменьшению количества дефектов в стыковой зоне. Моделирование выполнено на основе метода конечных элементов с приложением сил от воздействия подвижного состава на путь.

Ключевые слова: бесстыковой путь, рельсовый стык, дефект рельса, шарнирная стыковая накладка, стыковой зазор.

 

DESIGN AND CONSTRUCTION

Original article

Estimation of the stress-strain state of rails in the joint zone with the use of hinge-type overlays

 

Trushkin Vacheslav

Leading Engineer, Scientific Centre «Infrastructure», JSC «Railway Transport Research Institute» (JSC «VNIIZHT»). Moscow, Russia. trushkin.vyacheslav@vniizht.ru

 

Abstract. The necessity to evaluate the stresses in the contact zone of joint overlays and rail is caused by the transition to heavy-weight traffic with increased axial loads. The ratio of rail yield by defects 21.1, 31.1, 33.1, 38.1, 43.1, 53.1 of the total number of rails for two roads of the Eastern polygon for 2020-2023 is given. The results of modeling of the assessment of the stress-strain state of the rail using a promising solution to reduce the number of defects in the joint zone-joint overlays-are presented. Modeling is based on the finite element method with the application of forces from the impact of rolling stock on the track.

Keywords: jointless track, rail joint, rail defect, hinge type overlays, joint gap.

 

Список источников

 

1. Клокова О.О. Нагруженность рельсов в стыке и механизм развития дефекта 53.1 // Повышение эффективности и надежности работы рельсов: сборник научных трудов / ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1990. С. 71—79.

2. Виногоров Н.П., Клементьев К.В. Как повысить надежность стыка: возможные варианты // Путь и путевое хозяйство. 2021. № 5. С. 21—24.

3. Малявин Д.А., Клементьев К.В. К вопросу снижения дефектности рельсов в стыковой зоне // Путь и путевое хозяйство, 2024. № 10. С. 11—13.

4. Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути: утв. Распоряжением ОАО «РЖД» от 14.11.2016 № 2288р(в ред. от 13.12.2023).

5. ГОСТ Р 55050-2012. Железнодорожный подвижной состав. Нормы допустимого воздействия на железнодорожный путь и методы испытаний. Технические условия. Введ. 01.07.2013. Изм.01.5.2020. М.: Стандартинформ, 2019. 16 с.

6. Шур Е.А. Повреждения рельсов. М.: Интекст, 2012. 192 с.

7. Влияние качества изготовления болтовых отверстий на надежность железнодорожных рельсов в зоне стыка / Е.А. Шур, И.А. Чурюмова, М.С. Бейзеров, И.Ф. Зайцев // Повышение эффективности и надежности работы рельсов: сборник научных трудов / ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1990. С. 80–89.

8. Клинов С.И., Кондратьев А.А. Высокопрочные болты // Путь и путевое хозяйство. 1988. № 1.  С. 33–35.

9. Кондратьев А.А. Ожидаемая технико-экономическая эффективность применения высокопрочных болтов в рельсовых стыках // Повышение уровня использования и надежности железнодорожного пути: межвузовский сборник научных трудов. М., 1988. С. 83–96. (Труды МИИТа; вып. 796).

10. Повышение стабильности пути в зоне стыков за счет применения упругих подшпальных прокладок / В.О. Певзнер, М.М. Железнов, В.Н. Каплин, В.В. Третьяков, М.Н. Мысливец, А.С. Томиленко // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. 2016. Т. 75, № 3. С. 140–146.

11. Суворов Е.В. Конструкция рельсового стыка с накладками шарнирного типа // Управление надежностью железнодорожного пути: сборник научных трудов / ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1991. С. 95–101.

12. Лысюк В.С. Управление надежностью бесстыкового пути интенсивными методами // Управление надежностью железнодорожного пути: сборник научных трудов / ВНИИЖТ. М.: Транспорт, 1991. С. 24–41.