Способ испытаний натурных образцов рельсов на усталость

)1 00 Пи Е ТЕН Б СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ. ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Московский институт инженеров желнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРМ. 1008651, кл, 0 01 й 3/32, 1980.Школьник Л.М, Методика усталостиспытаний. М.: Металлургия. 1978, с. 21 Изобретение относится к методам испытаний натурных деталей из металла на усталостную прочность, в частности, образцов рельсов бесстыкового пути,Известен способ испытаний образцов рельсов, который заключается в нагружении отрезка рельса, установленного на двух опорах, поперечной пульсирующей силой, приложенной в середине рельса, Аналогичные схемы нагружения рельсов при испытаниях на усталость в различных зонах (подошве, головке, шейке рельса) рекомендованы в справочной литературе,Недостаток существующих способов испытаний рельсовых образцов заключается в их несоответствии реальным условиям работы, в частности, - невозможности имитации концентрации напряжений, возникающих в зоне зарождения дефекта, например, в виде поперечной трещины, а также в отсутствии продольных сил в образце, вызываемых в условиях эксплуатации колебаниями температуры, продольным неоднородным угоном пути и т,п,Цель изобретения - повышение точности результатов испытаний воспроизведе 2(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НАТУРНЫХ ОБРАЗЦОВ РЕЛЬСОВ НА УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к методам испытаний натурных деталей из металла на усталостную прочность. Цель иэобретения - повышение точности эа счет имитации концентрации напряжений в зоне зарождения дефекта. Образец циклически изгибают и прикладывают внецентренную продольную растягивающую нагрузку. Параметр несоосности меняют с ростол 1 поврежденности. 1 з.п. Ф-лы, 3 ил,нием эксплуатационного характера напряженно-деформированного состояния рельсов для ил 1 итации концентрации напряжений в зоне зарождения дефекта за счет загружения образца внецентренной продольной растягивающей силой и изменением параметра несоосности образца и силы в процессе накопления повреждения.Для реализации укаэанной цели предлагается способ испытаний натурных образцов рельсов на устал ост ь. Схема нагружения отрезка рельса. установленного на двух опорах, поперечной пульсирующей силой (Р), приложенной в его середине, а также внецентренной продольной растягивающей силой (М) показана на фиг,1,Для создания указанного продольного усилия (И) предварительного растяжения образца рельса 1(на фиг.2 и 3) на его концах устанавливают по две пары стыковых накладок 2, которые стягивают высокопрочными болтами 3, К концам накладок прикрепляют шарнирно-резьбовые захваты 4 и помещают испытываемый рельс 1 в вовнутрь металлического несущего короба 5 прямоугольной формы, затем ндренаютрельс с помощью газоплазменных горелок или электрическим током и закрепляют его указанными захватами 4 в нагретом до 50- 100" С состоянии. После естественного остывания рельса до комнатной температуры 120-25 С ) в нем возникает продольная растягивающая сила требуемой величины (до 1000-1500 кН), которая воспринимается коробом 5, соответственно сжатым. Величина силы (й) может достаточно точно и легко контролироваться как по перепаду температур, так и по деформациям рельса 1.Затем нагружают растянутый образец рельса поперечной пульсирующей нагрузкой (Р) и проводят его испытания на усталость с регистрацией его поврежденности например, площади сечения внутренней поперечной трещины в головке рельса. Изменение параметров несоосности в процессе испытаний обеспечивают путем смещения захватов относительно продольной оси образца,Реализация предлагаемого способа позволит более точно оценивать эксплуатационный ресурс (живучесть) рельсов, в том числе бесстыкового пути, включая поврежденные скрытыми поперечными микротрещинами в головке. Тем самым будет обеспечено повышение уровня безопасности движения поездов в части, зависящей от.пути.Формула изобретения5 1. Способ испытаний натурных образцов рельсов на усталость, заключающийся втом, что образец нагружают поперечнойпульсирующей силой, приложенной к егосередине, и определяют характеристики его10 поврежденности, о т л и ч а ю щ и й г я тем,что, с целью повышения точности за счетимитации концентрации напряжений в зонезарождения дефекта, к образцу прикладывают внецентренную продольную растяги 15 вающую силу и изменяют параметрнесоосности в процессе накопления повреждения, с учетом которого судят о характеристике поврежденности,2. Способ по п 1, о т л и ч а ю щ и й с я20 тем, что продольную растягивающую нагрузку к образцу рельса создают предварительным нагревом образца. закреплениемего в захватах в нагретом состоянии и последующим охлаждением, а внецентрен 25 ность растяжения обеспечивают путемсмещения захватов относительно продольной оси образца.1758493 Составитель С.Клиновактор О.Спесивых Техред М,Моргентал орректор И.Шмакова роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О каз 2993 ВНИИПИ Го Тираж Подпис дарственного комитета по изобретениям и отк 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5етиям при ГКНТ СССР