Способ испытаний рельсов на усталость и износ Советский патент 1992 года по МПК G01N3/32 

Изобретение относится к износоустало- стным испытаниям материалов и элементов конструкций и может быть использовано при испытаниях железнодорожных рельсов.

Цель изобретения - приближение условий нагружения к реальным путем варьирования соотношения частот крутильных и изгибных колебаний.

На чертеже представлена схема испытаний.

Способ осуществляется следующим образом.

Рельс 1 общей длиной L закрепляют в средней его зоне (длиной I) на опоре 3 таким образом, что образуются два свободных конца (консоли). Процесс трения качения осуществляется за счет возвратно-поступательного движения тележки 2, нагруженной силой Q, со скоростью ± v по рабочей длине

I рельса. К одному из консольных концов рельса прикладывают циклическую нагрузку ± Р с требуемым коэффициентом асимметрии цикла. На другом консольним конце создают крутящий момент ± Мк с заданными характеристиками цикла. Регулируемыми параметрами являются: величины крутящего момента ± Мк и изгибающей нагрузки ± Р, а также силы Q; частота приложения Мк и Р, скорость движения тележки ± v; соотношения Wfic частот колебаний при изгибе и кручении, сдвиг фаз р

В процессе испытаний получают оценки работоспособности рельса по критериям сопротивления усталости и износостойкости в зависимости от указанных факторов.

Пример. Рельс имеет длину L 400 мм. По его средней (длиной I 2000 мм), закрепленной части совершает возвратно00

ы

W

поступательное движение со скоростью v 6 дв. ходов к моменту колесная тележка, нагруженная силой Q 34 тс. На рабочей поверхности рельса реализуется при этом трение качения. Одновременно к одному из консольных концов рельса прикладывается циклическая изгибная нагрузка амплитудой Р - 2 т с частотой 1И 30 Гц, а на другом консольном конце рельса создается переменный крутящий момент амплитудой Мк - 200 кг м с частотой fK 25 Гц. Нагрузки прикладываются со сдвигом фаз (р 45°. Коэффициент асимметрии нагрузок К «0,1. что соответствует эксплуатационным условиям.

Регистрируются: все нагрузки и частота их приложения; число циклов до разрушения, износ головки рельса. Результаты испытания - долговечность рельса при заданной системе нагрузок. При варьировании величины нагрузок, частот их приложения, получают оценки долговечности в различных условиях эксплуатации, применительно к железным дорогам с разным

уровнем грузонапряженности. Таким образом, изучается влияние эксплуатационной нагруженности на сопротивление рельсов усталости.

Формула изобретения Способ испытаний рельсов на усталость и износ, заключающийся в том, что рельс закрепляют, прикладывают к нему циклическую изгибную и крутильную нагрузки, а рабочую поверхность рельса подвергают испытанию на трение качения за счет возвратно-поступательного перемещения по ней колесной тележки, отличающийся

тем, что, с целью приближения условий на- гружения к реальным путем варьирования соотношения частот крутильных и изгибных колебаний, крепление рельса осуществляют в средней его части с образованием двух

консольных концов, приложение изгибающей циклической нагрузки осуществляют к одному из концов рельса, а циклической крутящей нагрузки - независимо от изгиб- ной к другому концу.

Изобретение относится к износоустало- стным испытаниям материалов. Цель изобретения - приближение условий нагруже- ния к реальным путем варьирования соотношения частот крутильных и изгибных колебаний. Рельс закрепляют в средней его части так, что образуются два консольных конца. Рабочую поверхность средней части рельса подвергают испытанию на трение за счет возвратно-поступательного перемещения по ней колесной тележки, а к рельсу прикладывают циклические изгибную и крутильную нагрузки, причем приложение изгибающей нагрузки осуществляют к одному из концов рельса, а крутящей нагрузки - независимо от изгибной, к другому концу. 1 ил.

«г «

-. f .

: ViESO - А - , .- . &«)Ј/ „ .... « . . -/ . л . . I v.

.

v- :.

tf