Оценка надежности рельсов Р65 по ресурсу. Экспериментальные исследования (1500,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

УДК [51.7:625.143.032](075.8) ББК 39.211-045.01-106.2в631 К 84 Содержание От автора ................................... Обращение к читателям ......................... Введение ..................................... 1. Проблемы взаимодействия колес с рельсами и их износ (состояние вопроса) .......................... 2. Оценка надежности рельсов Р65 по ресурсу ......... 2.1. О вероятностной модели на основе ресурса. .... К 84 Крутиков А.М. Оценка надежности рельсов Р65 по ресурсу. Экспериментальные исследования. – М.: Финансы и статистика, 2019. – 160 с. ISBN 978-5-279-03584-7 На научной основе (математической обработке) обобщены результаты длительных экспериментальных исследований влияния колесной нагрузки на долговечность рельсов трех металлургических комбинатов в прямых и кривых. Установлена закономерная связь ресурса рельсов с их контактно-усталостной выносливостью, износостойкостью, безотказностью и деформациями головки в процессе эксплуатации. Достоверность оценки надежности рельсов Р65 по ресурсу подтверждается эксплуатационными и полигонными испытаниями на кольце ВНИИЖТа. Для специалистов, научных работников, работающих в области производства и эксплуатации рельсов. 5 7 8 2.2. Долговечность рельсов Р65 с усталостной прочностью стали 46, 50, 54 млн. циклов. ........... 3. Определение среднегодовой осевой нагрузки. ........ 4. О величине ресурсов, пределов выносливости, интенсивности усталостных отказов и безотказности рельсов. 4.1. Ресурсные сроки службы рельсов Р65 НКМК в прямых для практического использования Nц мин. = 46 млн. циклов ................. 10 14 15 2.3. Кривые ограниченной выносливости рельсов Р65 с усталостной прочностью стали 46, 50, 54 млн. циклов. ................................ 29 32 35 38 4.2. Ресурсные сроки службы рельсов Р65 НТМК в прямых для практического использования Nц мак. = 54 млн. циклов .................. 44 4.3. Ресурсные сроки службы рельсов Р65 «Азовсталь» в прямых для практического использования Nц ср. = 50 млн. циклов. .................. 5. Ресурсы и износоусталостные повреждения рельсов в кривых. .................................. УДК [51.7:625.143.032](075.8) ББК 39.211-045.01-106.2в631 ISBN 978-5-279-03584-7 © Крутиков А.М., 2016, 2019 © Издательство «Финансы и статистика», 2016, 2019 6. Модель контактно-усталостной выносливости нетермоупрочненных рельсов в кривых радиусом 1000–200 м с Nц = 50 млн. циклов. ........................ 7. Модель контактно-усталостной выносливости термоупрочненных рельсов в кривых радиусом 1000–200 м с Nц = 50 млн. циклов. ........................ 8. Ресурсные сроки службы термоупрочненных рельсов Р65 в кривых радиусом 1000–600 м для практического использования. Nц 46, 50, 54 млн. циклов. ......... 46 48 51 62 66 70 3

Стр.2

9. Боковой износ и профиль рельса. ................ 10. Математическая обработка экспериментальных данных ...................................... 10.2. Ряды распределений вероятностей с усталостной прочностью стали в 50 млн. циклов ......... 10.1. Определение основных статистических характеристик методами теории вероятностей ...... 10.3. Дифференциальное и интегральное распределения наработки рельсов и колесных нагрузок с Nц = 50 млн. циклов .................... 11. О закономерности изменения служебных свойств рельсов ................................... 78 84 87 91 95 97 12. Модель долговечности рельсов Р75 .............. 108 13. Надежность рельсов как система ................ 120 14. Ресурсы рельсов в кривых как система. . . . . . . . . . . . 136 15. О ресурсных нормативах и массе рельсов .......... 143 16. Выводы и рекомендации ...................... 145 17. Основные термины и определения. ............... 147 18. Организация сетевых путеобследовательских станций. 151 19. Публикации путеобследовательской станции № 3 ЦП МПС по результатам эксплуатационных испытаний конструкций верхнего строения пути. ............. 154 Литература .................................. 158 От автора Разработка вероятностной модели усталостной долговечности рельсов Р65, Р75 на основе ресурса стало возможной в результате: а) накопления большого количества статистических материалов, характеризующих стойкость опытных и стандартных рельсов в различных условиях за более чем 30-ти летний срок эксплуатации; б) установления закономерности в нарастании одиночных усталостных отказов рельсов. Физической сущности нарастания усталостных отказов рельсов в зависимости ∑Nуд. шт./км = f(Т) соответствует не вогнутая кривая вида однозначной параболы, не раскрывающая никаких параметров, а выпуклые кривые с началом и окончанием, т.е. «волны напряжений» определенной длины и с определенной интенсивностью усталостных отказов. От минимальной наработки (ресурса) при предельной нагрузке и до максимальной наработки при минимальной нагрузке нетермоупрочненные рельсы имеют три «волны напряжений», а термоупрочненные – две. Именно изменение энергии в металле «волнами» при напряженном состоянии и определяет закономерность в работе рельсов. Знание закономерности в отказах рельсов позволило впервые оценить их надежность по показателям долговечности (ресурсу, сроку службы) с вероятностных позиций, с полным описанием жизненного цикла и что самое главное, с обоснованием математической обработкой. Оценка надежности рельсов по ресурсу является фундаментальной. Такой оценкой количественно определяются не только показатели долговечности, но и показатели безотказности по усталостным отказам в прямых и кривых. В ресурсных (физико-математических) нормативах все пять параметров, а именно: ресурс (качество стали), колесная нагрузка, пропущенный тоннаж, интенсивность усталостных отказов и величина ∑Nуд. шт./км представляют со5

Стр.3