42. Влияние кривизны пути на величину возможного интервала закрепления рельсовых плетей на постоянный режим эксплуатации.

Выбор рекомендуемой t_з для плети, имеющей в своем составе кривые участки ведется с ориентированием на участки с большей кривизной (меньшим радиусом). Наличие кривизны ведет к уменьшению интервала, в пределах которого возможно закрепление плети с учетом выполнения условия прочности и устойчивости. На длинных плетях необходим учёт кривизны пути в плане.

43. Причины появления контактно-усталочных повреждений (дефектов 11, 21, 30г, 30в)

Опыт эксплуатации показывает, что возникновение дефектов в головке (11) обычно начинается в сечениях пути, где систематически возникают макси­мальные динамические силы взаимо­действия. В металле головки происхо­дят различные процессы: наклеп, ста­рение, снижение физико-механических характеристик металла, зарождение разноориентированных поверхностных и внутренних усталостных микросдви­гов и микротрещин с последующим об­разованием магистральной трещины. Этому способствует загрязненность ме­талла головки неметаллическими стро­чечными включениями. Примерная схема развития контактно-усталостно­го дефекта такова.

В незакаленных рельсах бесстыкового пути, например типа Р65 (при средней статической на­грузке 190—210 кН, железобетонных шпалах, щебеночном балласте, грузо­напряженности 60 млн т-км брутто/км в год, скорости движения грузовых по­ездов 70—80 км/ч и при наработке по­рядка 200—250 млн т брутто) по длине плети в зоне, близко расположенной к боковой выкружке, появ­ляются микротрещины. По мере даль­нейшей эксплуатации они развиваются неравномерно и некоторые из них, обычно ко времени наработки 500— 600 млн т брутто, достигают 15—20 % и более площади сечения головки.

Дефекты 21.1 и 21.2 появляются вследствие передачи сил угона рельсов на закладные болты (скрепления КБ) при слабой их затяжке, а в случае скреплений K4 — при недостаточном диаметре отверстия в дюбеле, разбухании древесины дюбеля или ударах по шурупам.

Рельсовая нить в зоне механичес­кого стыка под воздействием колесной нагрузки прогибается больше, чем в средней части звена, вследствие недо­статочной жесткости накладок на изгиб, ослабления затяжки стыковых болтов, износа опорных поверхностей накладок и др.

Колесо при движении через стык ударяет по принимающему концу рель­са. Этому способствуют растянутые стыковые зазоры, смятие головки рель­са и др. На пути с деревянными шпала­ми в зависимости от состояния стыка сила удара достигает 150—300 кН: на пути с железобетонными шпалами она больше — зимой может доходить до 400—600 кН. В результате реализации больших сил взаимодействия имеют место изломы рельсов по болтовым от­верстиям.

Трещины усталости в зоне болто­вых отверстий проходят обычно пер­пендикулярно направлению наиболь­ших нормальных напряжений — под углом около 45° к нейтральной оси рельса.

Увеличение длины накладок приво­дит к снижению максимальных растя­гивающих напряжений в зоне болто­вых отверстий. Концентраторы напря­жений в виде заусенцев, образующихся при выходе сверла из шейки рельса, способствуют возникновению трещин. Раззенковка болтовых отверстий по­зволяет снять концентраторы напряже­ний, а обжатие отверстий конусными оправками — создать остаточные на­пряжения сжатия по контуру болтовых отверстий и снизить выход рельсов по этому дефекту. Четырехдырные на­кладки длиной 800 мм к рельсам типов Р65 и Р75 не обеспечивают надежную работу стыка, особенно в кривых ради­усом R < 650 м.

30Г и 30В – горизонтальное/вертикальное расслоение металла в головке рельса