Способ разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17458 А 1)5 Е 01 20О,Зф ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИ НИЕ ЗОБРЕТЕНИЯ И К АВТОР М 25 институт анспор И.Рого В.В.Му женеров а ф в, В.А.Грищенко, авьев, П.И.Зубхозяйство, 1982, М РЯДКИ ТЕМЙ В РЕЛЬСОГО ПУТИ: разрядка трельсовыхзнодорожн ЕРАТУРЫХ ПЛЕемпературлетях бесого пути, Изобретение относится к способам разрядки температурных напряжений в рельсо. вых плетях бесстыкового пути.Известен способ разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути, заключающийся в том, что ослабляют рельсовые скрепления и последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направлении разрядки напряжений импульсной нагрузкой,Однако указанный способ не обеспечивает эффективную разрядку температурных напряжений, так как создаваемый единичным ударным импульсом нестационарный фронт волны, проходя по рельсовой плети и имея ограниченную длину, способствует только локальному перераспределению температурных напряжений, не влияя на общее напряженное состояние рельсовой плеС) О(54) СПОСОБ РАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИТЯХ БЕССТЪКОВО(57) Использованиных напряжений встыкового желе У СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сущность изобретения: после ослабления рельсовых скреплений на рельсовой плети размещают симметрично относительно ее оси симметрии и середины заряды взрывчатых веществ (В В), затемпоследовательно воздействуют на рельсовую плеть в направлении разрядки напряжений импульсной нагрузкой, образованной направленным взрывом зарядов ВВ. При этом величина импульсной нагрузки определяется из выРг .ражения Ь Рим - 2 аЫ, где аЫ -рСг С.объем заряда; Р - давление; р - плотность материала рельса; С - скорость звука в металле рельса; Св - скорость звука в продуктах детонации,ти, При этом полный цикл ударного воздействия на рельсовую плеть эанимаетдлительное время, .что вызывает низкую производительность способа.Целью изобретения является повышение эффективности способа путем более равномерного перераспределения напряжений и повышения производительности.Цель достигается тем, что в способе разрядки температурных напряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути, заключающемся в том, что ослабляют рельсовые скрепления и последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направлении разрядки напряжений импульсной нагрузкой, последнюю образуют направленным взрывом зарядов, расположенных .зеркально, симметрично относительно оси симметрии и середины(3) Р 2ЛРим =2 аЬрСС. рельсовой плети, а величину нагрузки определяют из выражения: где Р - давление в детонационной волне;С - скорость звука в металле;а - толщина заряда;Ь - ширина заряда;1 - длина заряда;р - плотность материала рельса;Св - скорость звука в продуктах детонации.Способ осуществляется следующим образом.После ослабления гаек клеммных болтов на рельсовой плети размещают симметрично относительно оси симметрии рельса заряды взрывчатых веществ (ВВ), которые последовательно инициируют, при этом на рельс передается импульсное воздействие, определяемое из выражения: При этом скорость детонационной волны, распространяющаяся по заряду ВВ, равна скорости звука в материале рельса, причем ударная волна формируется с плоским фронтом, который обеспечивает равномерный по сечению рельса эффективный массоперенос и соответственно равномерную разрядку напряжений,При распространении детонационной волны вдоль границы радела ВВ - среда со скоростью, превышающей скорость звука в среде, в последней возникает ударная волна, распространяющаяся под углом а к границе раздела сред. В этом случае ударная волна имеет нестационарный фронт, что не обеспечивает равномерного массопереноса по сечению и вдоль рельса,Если детонационные волны с разных сторон среды распространяются вдоль границы, то в среде возникают сходящиеся волны, возбуждающие сложную нестационарную картину волн.Развиваемое от взрыва заряда давление Р связано со скоростью движения материала соотношением Р = р СО. Силы давления на рельс в течение времени детонации заряда Т = 1/О определяются из выражения Р = Р т Ь, а переданный импульс - ЛР = 2 ЕТ. 8 этом выражении т -- времядСв до прихода волны разрежения е продуктах детонации, Так как Рим = 2 Ро т Ь 1/О, то приС = О и Р =-р ОС. зим=-2 Р 1 --Ь - =2 Ь (1)а 1РС Св С рС 2 С Расстояние между зарядами ВВ вдольрельсовой плети определяется иэ условиязатВания импульса.Известно, что , ЯЛРим МЧ Ртр Лт-. Р Ч(2)где М - масса участка плети, подвергаемаявоздействию импульса;Ч - скорость перемещения сечений;Ртр - силы трения;5 - . величина перемещения сечений.Учитывая, что М - 1 в, где 1 - длинаучастка плети, е - погонная масса рельса,20. П р и м е р, Осуществляют разрядкутемпературных напряжений в рельсовойплети длиной 600 м с рельсами типа Р 65 притемпературе рельса+20 С. Температура закрепления плети+10 С. Применяют заряды30ВВ объемом аЫ = 2 х 2 х 25 см и массой гп ==100 г, В таком заряде развиваемое от взрыва давления Р=10" Па, а скоость звука впродуктах детонации Св " 5 10 м/с.Для принятого ВВ при скорости звука в35 рельсе С 510 м/с плотность материалазрельса р=1,810 кг/м величина импульсаот одного заряда составила 10 н,с,Расстояние между устанавливаемымина плети зарядами 88 определяют по фор 4 муле(3) при следующих данных: в - 65 кг/м,9 =9,81 м/с,р,3,3=0,1 см,тогда 1.=20м.Необходимое количество зарядов определено из выражения45 и - - + 1 = - + 1 - 31 заряд,600 6001 20При разрядке растягивающих напряжений инициирование зарядов осуществляютпоследовательно с концов плети. ЗарядыВВ соединены детонационным шнуром, который обеспечивает инициирование каждого последующего заряда по направлениюраспространения упругой волньг. Длина детонационного шнура подбирается так, чтобы момент прихода детонационной волныпо шнуру к заряду совпадал. с моментом"прихода упругой волны в.плети, Так, прииспользовании детонационного шнура соскоростью детонации 1500 м/с и расстоянии между зарядами ВВ 20 м, длина шнура. 1745809, 6 лении разрядки напряжений импульсной нагрузкой,отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности путем более равномерного перераспределения напряжений и повышения производительности, импульсную нагрузку образуют направленным взрывом зарядов, расположенных зеркально симметрично относительно оси симметрии и середины рельсовой плети, а величину импульсной нагрузки определяют из выражения; принята равной 30 м. При такой длине шнура время прохождения детонационной волны по шнуру между зарядами ВВ 4 10 с, что равно времени прохождения упругой волны по плети, При инициировании заряда 5 ВВ со стороны детонационного шнура в заряде возникает детонационная волна, распространяющаяся со скоростью сгорания вещества заряда и возбуждающая упругую волну в рельсе, которые имеют одинаковые 10 направления от концов к середине плети.В случае разрядки сжимающих напряжений действия аналогичны описанным с тем отличием, что инициирование зарядов осуществляется от середины к концам пле ти. Первоначальное инициирование зарядов осуществляется мощным импульсом тока.Формула изобретения.Способ разрядки температурных на пряжений в рельсовых плетях бесстыкового пути, заключающийся в том, что ослабляют рельсовые скрепления и последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направ 25 Р 2Л Рим - 2 аЫ где Р - давление в детонационной волне;С - скорость звука в металле;а - толщина заряда;Ь - ширина заряда;- длина заряда;р - плотность материала рельса;Св - скорость звука в продуктах детонации,Составитель Н. ПрытковаТехред М,Моргентал Корректор Э. Лончакова Редактор Н. Гунько Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2367 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5