Вдосконалення методики визначення приведеного зносу рейки
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна
Abstract
UKR: Мета. Оцінити існуючу методику визначення приведеного зносу рейки в сучасних умовах експлуатації залізничної колії та вдосконалити її. Методика. Для досягнення поставленої мети проведено аналіз існуючого способу визначення приведеного зносу. Для цього опрацьовано 30 профілів зношених рейок, зроблено їх співставлення з профілем нової рейки та цифровим способом визначено фактичну площу зносу. Через виміряні значення вертикального та бічного зносу проведено розрахунки, відповідний аналіз та дослідження. Результати. Встановлено, що існуюча методика розрахунку площі зносу рейки не актуальна для сучасних рейок та умов експлуатації. Похибки при цьому сягають 60 %. Детальний аналіз дозволив встановити нову математичну залежність площі зносу рейки від виміряних параметрів вертикального та бічного зносу з урахуванням стану коліс рухомого складу. Похибка при цьому знизилася до 3 %. Наукова новизна. На основі проведених досліджень вперше введено поняття «псевдобічний знос» – вертикальний знос робочої грані рейки, викликаний дією вертикальної сили, що виміряний як бічний знос рейки, та дано відповідну математичну залежність для його визначення. Це дало можливість уточнити значення параметра e для практичних розрахунків та його фізичний зміст (e=50 мм2 при вертикальному зносі більше 1,5 мм, та e=20 мм2 при вертикальному зносі рівному або менше 1,5 мм). Практична значимість. В ході досліджень встановлено, що для сучасних умов приведений знос рейки – це сума 94 % вертикального зносу та 30 % бічного зносу. Фізичний зміст вказаних відсотків – це відношення середньої ширини та висоти відповідно вертикального та бічного зносу до ширини голівки рейки в розрахунковій площині. Фізичний зміст приведеного зносу – це оцінка маси зношеного металу. На кожен 1 мм приведеного зносу рейки типу Р65, визначеного за уточненою методикою, припадає 0,50 кг зношеного металу на 1 м довжини.
ENG: Purpose. To evaluate the existing method of determining the relative wear of the rail in modern operating conditions of the railway track and to improve it. Methodology. An analysis of the existing method of determining the relative wear of rails was carried out to achieve the goal. 30 pieces of cross-sections of worn rails were processed. They were compared with the profile of the new rail. The actual wear area is determined digitally. Due to the measured values of vertical and lateral wear, calculations, corresponding analysis and research were carried out. Findings. The existing method of calculating the rail wear area is not relevant for modern rails and operating conditions. The inaccuracy is 60 %. A detailed analysis made it possible to establish a new mathematical dependence of the rail wear area on vertical and lateral wear. The condition of the wheels of the rolling stock is taken into account. Inaccuracy decreased to 3 %. Originality. On the basis of the conducted research, the concept of «pseudo lateral wear» was introduced for the first time. This is the vertical wear of the working face of the rail, measured as the lateral wear of the rail. Vertical wear of the rail is caused by the action of a vertical force. The mathematical dependence is given. This made it possible to clarify the value of parameter for practical calculations and its physical meaning (=50 mm2 with vertical wear greater than 1.5 mm, and =20 mm2 with vertical wear equal to or less than 1.5 mm). Practical value. It is established that the relative wear of the rail is the sum of 94 % vertical wear and 30 % lateral wear for modern conditions. The physical essence of the specified percentages is the ratio of the average width and height of the vertical and lateral wear to the width of the rail head in the calculated plane. The physical meaning of relative wear is an estimate of the mass of worn metal. For every 1 mm of relative wear of the P65 rail, according to the refined methodology, there is 0.50 kg of worn metal per 1 m of the rail length.
ENG: Purpose. To evaluate the existing method of determining the relative wear of the rail in modern operating conditions of the railway track and to improve it. Methodology. An analysis of the existing method of determining the relative wear of rails was carried out to achieve the goal. 30 pieces of cross-sections of worn rails were processed. They were compared with the profile of the new rail. The actual wear area is determined digitally. Due to the measured values of vertical and lateral wear, calculations, corresponding analysis and research were carried out. Findings. The existing method of calculating the rail wear area is not relevant for modern rails and operating conditions. The inaccuracy is 60 %. A detailed analysis made it possible to establish a new mathematical dependence of the rail wear area on vertical and lateral wear. The condition of the wheels of the rolling stock is taken into account. Inaccuracy decreased to 3 %. Originality. On the basis of the conducted research, the concept of «pseudo lateral wear» was introduced for the first time. This is the vertical wear of the working face of the rail, measured as the lateral wear of the rail. Vertical wear of the rail is caused by the action of a vertical force. The mathematical dependence is given. This made it possible to clarify the value of parameter for practical calculations and its physical meaning (=50 mm2 with vertical wear greater than 1.5 mm, and =20 mm2 with vertical wear equal to or less than 1.5 mm). Practical value. It is established that the relative wear of the rail is the sum of 94 % vertical wear and 30 % lateral wear for modern conditions. The physical essence of the specified percentages is the ratio of the average width and height of the vertical and lateral wear to the width of the rail head in the calculated plane. The physical meaning of relative wear is an estimate of the mass of worn metal. For every 1 mm of relative wear of the P65 rail, according to the refined methodology, there is 0.50 kg of worn metal per 1 m of the rail length.
Description
А. Радкевич: ORCID 0000-0001-6325-8517; О. Губар: ORCID 0000-0001-8683-5372
Keywords
рейка, площа зносу, приведений знос, ресурсозбереження, методика, rail, wear area, relative wear, resource conservation, methodology, КБВ, КТІ
Citation
Радкевич А. В., Арбузов М. А., Губар О. В. Вдосконалення методики визначення приведеного зносу рейки. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2022. Вип. 22. С. 71–77. DOI: 10.15802/bttrp2022/268392.