Влияние эволюции профиля внутреннего рельса на напряженное состояние его пове...
Путь и путевое хозяйство. 2024, № 4. С. 14—18.
Railway Track and Facilities. 2024;(4): 14—18.
КОНСТРУКЦИИ И СООРУЖЕНИЯ
Научная статья
УДК 625.143:539.4(045)
Влияние эволюции профиля внутреннего рельса на напряженное состояние его поверхности катания
Коссов Валерий Семенович — докт. техн. наук, профессор, генеральный директор Акционерного общества «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (АО «ВНИКТИ»). Коломна, Россия. info@vnikti.com
Краснов Олег Геннадьевич — докт. техн. наук, заведующий отделом пути и специального подвижного состава АО «ВНИКТИ». Коломна, Россия.
Никонова Наталья Михайловна — ведущий программист АО «ВНИКТИ». Коломна, Россия.
Акашев Михаил Геннадьевич — ведущий инженер, АО «ВНИКТИ». Коломна, Россия.
Аннотация. Для выявления причин зонного образования контактно-усталостных выкрашиваний проведен комплекс экспериментальных и теоретических исследований по определению нагруженности внутренних рельсов в кривых малого радиуса, распределению твердости на поверхности катания по поперечным сечениям внутренних рельсов. Установлено, что эволюция профиля рельса существенно влияет на условия взаимодействия колеса с рельсом, а именно на распределение точек контакта колес с рельсами, величины поперечных крипов, изменение площади пятна контакта (в большинстве случаев она уменьшается), что ведет к повышению уровней нормальных и касательных напряжений в зоне контакта.
Ключевые слова: кривые малого радиуса, внутренний рельс, зона контакта, нормальные напряжения, касательные напряжения, профиль рельса.
Ссылка для цитирования: Коссов В.С. Влияние эволюции профиля внутреннего рельса на напряженное состояние его поверхности катания / В.С. Коссов, О.Г. Краснов, Н.М. Никонова, М.Г. Акашев // Путь и путевое хозяйство. 2024. № 5. С. 14–18.
DESIGN AND CONSTRUCTION
Original article
THE INFLUENCE OF THE LOW RAIL PROFILE EVOLUTION ON THE STRESS STATE OF ITS RUNNING SURFACE
Kossov Valery — D.Sci. (Engineering), Professor, Joint Stock Company «Scientific-Research and Design-Technology Institute of Rolling Stock», General Director. Kolomna, Russia. info@vnikti.com
Krasnov Oleg — D.Sci. (Engineering), JSC «VNIKTI», Department of Track and Special Rolling Stock, Head of Department. Kolomna, Russia.
Nikonova Natalia — JSC «VNIKTI», Department of Track and Special Rolling Stock, Principal Software Engineer. Kolomna, Russia.
Akashev Michael — JSC «VNIKTI», Department of Track and Special Rolling Stock, Principal Engineer. Kolomna, Russia.
Abstract. To establish the causes of the area formation of contact-fatigue shelling, a set of experimental and theoretical studies is carried out aimed at determining the loading of low rails in sharp curves and the hardness distribution on the running surface along the cross sections of low rails.
It is established that the rail profile evolution significantly affects the conditions of the wheel-rail interaction, namely the distribution of the wheel-rail contact points, the magnitude of transverse creep, the change in the contact patch area, in most cases its decrease, which determines the increase in the levels of normal and tangential stresses in the wheel-rail contact region.
Keywords: sharp curves, low rail, contact area, normal, tangential stresses, rail profile.
Citation link: Kossov V.S., Krasnov O.G., Nikonoiva N.M., Akashev M.G. The influence of the low rail profile evolution on the stress state of its running surface//Railway Track and Track Facilities. 2024. № 5. P. 14–18. (in Russian).
Список источников
1. Долгосрочная программа развития открытого акционерного общества «Российские железные дороги» до 2025 года: утв. Распоряжением Правительства РФ от 19.03.2019 № 466-р (в ред. от 13.10.2022).
2. Махутов Н.А., Сосновский Л.А., Кебиков А.А. Метод оценки механического состояния материа-ла рельсов после длительной эксплуатации // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 8. С. 49–54.
3. Усталостное разрушение рельсовой стали после эксплуатации / Н.А. Махутов, Ю.А. Демина, И.М. Петрова, И.В. Гадолина, Н.А. Жаркова, Е.А. Шур, А.И. Борц, И.В. Светозарова, Л.Р. Ботвина // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов (DFMN-13): сборник материалов V Меж-дународной конференции / ИМЕТ РАН. Москва, 2013. С. 87–88.
4. Кинетические закономерности развития поврежденности в рельсовых сталях / Н.А. Махутов, Л.Р. Ботвина, М.Р.Тютин, А.П.Солдатенков, Ю.А. Демина, Е.А. Шур, А.И. Борц, И.М. Петрова, И.В.Гадолина, В.П. Левин // Интеллектуальные системы на транспорте (ИнтеллектТранс-2014): сборник материалов IV Международной научно-практической конференции. СПб: ПГУПС, 2014. С. 121–127.
5. Деструкция рельсовых сталей в условиях тяжеловесного и высокоскоростного движения / Л.Р. Ботвина, М.Р. Тютин, А.П.Солдатенков, Ю.А. Демина, В.П. Левин, Е.А. Шур, А.И. Борц, И.В.Светозарова, Н.А. Махутов, И.М. Петрова, И.В. Гадолина // Интеллектуальные системы на транспорте (ИнтеллектТранс-2013): материалы III Международной научно-практической конферен-ции. СПб.: ПГУПС, 2013. С. 307–313.
6. Закономерности накопления повреждений в рельсовой стали в условиях контактной усталости / Л.Р. Ботвина, М.Р. Тютин, А.П.Солдатенков, В.П. Левин, Н.А. Жаркова, Ю.А. Демина, Е.А. Шур, А.И.Борц, И.В. Светозарова // Деформация и разрушение материалов и наноматериалов: сборник материалов V Международной конференции/ ИМЕТ РАН. Москва, 2013. С. 11–12.
7. Контактная усталость рельсов / Е.А. Шур, А.И. Борц, К.Л.Заграничек, В.М. Федин // Новые тех-нологии производства деталей с увеличенными сроками эксплуатационного содержания для же-лезнодорожного транспорта: сборник статей. М.: ВИНИТИ РАН, 2016. С. 43–56.
8. О некоторых причинах повреждаемости рельсов на Экспериментальном кольце ОАО «ВНИИЖТ» / Е.А. Шур, А.И. Борц, А.В. Сухов, В.А. Рейхарт, А.Ю. Абдурашитов, О.А. Суслов, Л.В. База-нова // Железнодорожный транспорт на современном этапе: сборник трудов ученых ОАО ВНИИЖТ. М.: ВМГ-Принт, 2014. С. 259–267.
9. Моделирование накопления контактно-усталостных повреждений в колесах и рельсах [Элек-тронный ресурс] // Универсальный механизм 9.0. Руководство пользователя. 2020. URL: http://www.universalmechanism.com/download/90/rus/25_um_rcf.pdf (дата обращения: 01.09.2023).