RU2521114C1 - Control method of rail strings of continuous welded railroad track - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: control method of rail strings of continuous welded railroad track includes registration of a rail string temperature and control over the rail string creeping. Areas of stress state of the rail string by the current values of the string temperature and intensity of generated Barkhausen noise are detected additionally. An actual value of mechanical longitudinal stresses by dependence diagram of Barkhausen noise intensity on mechanical longitudinal stresses, obtained during calibration of the intensity analyser of magnetic Barkhausen noises is determined also. When calibrating the analyser, the sample carved out of the rail steel sample is subjected to axial compression and longitudinal bending. When constructing the calibration curve, intensity of magnetic Barkhausen noise is estimated as the difference between the analyser readings to their sum, obtained when measuring the intensity of magnetic Barkhausen noise in two perpendicular directions. The obtained values of stresses and temperature are applied on the calculated dependence of values of stresses in the rail on the temperature of the rail string, difference between the measured and calculated stresses is determined and the fixing temperature deviation from its normative value is determined by the value of difference.

EFFECT: increase of control precision of rail strings.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области контроля состояния железнодорожного полотна, в частности к не разрушаемым методам контроля напряженного состояния участков рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, вызываемого изменениями температуры. Может быть использовано для определения критических значений продольных напряжений сжатия, возникающих при повышении температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой укладки рельсов в путь, которые могут создать опасность выброса пути.The invention relates to the field of monitoring the condition of the railroad tracks, in particular to non-destructible methods for monitoring the stress state of sections of rail lashes of a jointless railway caused by temperature changes. It can be used to determine the critical values of longitudinal compressive stresses that occur when the temperature of rail lashes increases compared to the temperature of the rails laying in the track, which can create a risk of track ejection.

Уровень техники известен из системы контроля перемещений рельсовой плети железнодорожного пути, содержащей транспортное средство, снабженное регистрирующим устройством и бесконтактными датчиками, установленными с возможностью обнаружения и анализа расположения рабочих меток, нанесенных на рельсовую плеть и на подкладку маячной шпалы (RU №2174082).The prior art is known from a system for monitoring the movement of a rail lash of a railway track containing a vehicle equipped with a recording device and proximity sensors installed with the ability to detect and analyze the location of working marks applied to the rail lash and to the lining of the beacon sleepers (RU No. 2174082).

Недостатком известной системы является то, что контроль деформации рельсовой плети бесстыкового пути осуществляется только по меткам, расположенным на рельсовой плети (на верхней части подошвы рельсовой плети) и на репере (на подкладке «маячной» шпалы), что является недостаточным для получения достоверных результатов и исключения ложного срабатывания системы, и, кроме того, в известном устройстве анализу подвергаются метки, нанесенные краской, что также не способствует повышению достоверности результатов.A disadvantage of the known system is that the control of deformation of the rail lash of the welded jointless track is carried out only by marks located on the rail lash (on the upper part of the sole of the rail lash) and on the benchmark (on the lining of the “lighthouse” sleepers), which is insufficient to obtain reliable results and elimination of false alarms of the system, and, in addition, in the known device, the marks applied by the paint are analyzed, which also does not contribute to increasing the reliability of the results.

Известен способ определения состояния рельсошпальной решетки эксплуатируемого железнодорожного бесстыкового пути, преимущественно ее продольно-поперечной устойчивости под действием в ней продольных сжимающих температурных сил, заключающийся в том, что путеизмерительными средствами непрерывно измеряют кривизну рельсовых плетей в плоскости пути, периодически измеряют температуру этих же плетей при помощи бесконтактных температурных датчиков, определяют по формуле средние значения продольных сжимающих каждую рельсовую плеть сил, непрерывно определяют по формуле силы, стремящиеся сдвинуть шпалы поперек пути, сравнивают значения последних с допускаемыми их значениями для данного участка пути (RU №2038441).A known method for determining the state of the rail-sleeper lattice of the operated rail jointless track, mainly its longitudinal and transverse stability under the action of longitudinal compressive temperature forces, consists in the fact that the curvature of the rail lashes in the plane of the track is continuously measured with the help of measuring instruments, the temperature of the same lashes is periodically measured using non-contact temperature sensors, determine by the formula the average values of the longitudinal compressive forces of each rail lash, Continuous determined by the formula forces tending to move the transverse sleepers path is compared with the last value of permissible values for the track section (RU №2038441).

При этом для расчетов и другого длительного использования определяют во время укладки или ремонта бесстыкового пути на каком-то участке (в границах каждой пары сварных плетей) или заменяют прежние исходные данные новыми и вводят в память бортовой вычислительной машины путеизмерительного вагона следующие исходные данные каждой пары рельсовых плетей: условный номер участка бесстыкового пути, координаты начала и конца участка (километр, пикет, расстояние начала и конца рельсовой плети от пикетного знака по ходу километров), площадь поперечного сечения рельсов, среднее расстояние между осями соседних шпал на этом участке, минимальную измеренную температуру рельсовых плетей при их закреплении в рельсовых скреплениях на участке.At the same time, for calculations and other long-term use, during installation or repair of a welded jointless path in some section (within the boundaries of each pair of welded lashes), the previous initial data are replaced with new ones and the following initial data of each rail pair is entered into the memory of the trip computer lashes: the conditional number of the section of the jointless path, the coordinates of the beginning and end of the section (kilometer, picket, the distance of the beginning and end of the rail lash from the picket along the kilometers), the area across of the cross section of the rails, the average distance between the axes of the adjacent sleepers in this section, the minimum measured temperature of the rail lashes when they are fixed in the rail fastenings in the section.

К недостаткам способа следует отнести следующие: The disadvantages of the method include the following:

- использование для определения сил значений кривизны, отнесенной к расстоянию между осями соседних шпал, т.е. мгновенных значений кривизны, ввиду того что из-за солидарной работы всех элементов рельсошпальной решетки и жесткости рельсов в плоскости пути невозможны поперечные деформации (искривления) на таком расстоянии (до 0,5 м) при нагревании рельсов.- the use for determining the forces of the values of curvature related to the distance between the axes of adjacent sleepers, i.e. instantaneous values of curvature, due to the fact that due to the joint work of all elements of the rail-sleeper lattice and the stiffness of the rails in the plane of the track, lateral deformations (distortions) at such a distance (up to 0.5 m) when heating the rails are impossible.

Необходимо иметь систему контроля за продольными силами в рельсах бесстыкового пути, чтобы вовремя обнаруживать опасные отступления от установленного температурного режима, особенно в случаях возникновения на пути мест с избыточными сжимающими силами.It is necessary to have a system of control over the longitudinal forces in the rails of the jointless track in order to detect dangerous deviations from the established temperature regime in time, especially in the case of places with excessive compressive forces on the way.

Известен акустический способ определения внутренних механических напряжений, заключающийся в том, что в исследуемый объект вводят импульсы ультразвуковых колебаний продольных и поперечных волн, принимают прошедшие через объект импульсы и измеряют времена их прохождения, по которым судят о величине напряжений, при этом излучающим преобразователем вводят два импульса ультразвуковых колебаний продольных волн и два импульса ультразвуковых колебаний поперечных волн под разными углами и принимают двумя приемными преобразователями прошедшие через объект импульсы на различных расстояниях от излучающего преобразователя, а величину напряжения определяют по формуле (RU №2057330).A known acoustic method for determining internal mechanical stresses is that the pulses of ultrasonic vibrations of longitudinal and transverse waves are introduced into the object under study, the pulses transmitted through the object are received and the transit times are measured, from which the magnitude of the stresses is judged, and two pulses are introduced by the radiating transducer ultrasonic vibrations of longitudinal waves and two pulses of ultrasonic vibrations of transverse waves at different angles and are received by two receiving transducers dshie pulses through the object at various distances from the emitting transducer, and the voltage is determined by the formula (RU №2057330).

Недостаток данного способа заключается в том, что его практически невозможно применить на рельсовой плети, у которого имеется лишь одна плоская поверхность - это подошва, длительность одного замера занимает много времени, что не позволяет проводить исследования на больших расстояниях.The disadvantage of this method is that it is almost impossible to use on a rail whip, which has only one flat surface - it is the sole, the duration of one measurement takes a lot of time, which does not allow research at large distances.

Известен способ контроля рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, включающий регистрацию температуры рельсовой плети при укладке ее в путь и после проведения ремонтных работ, контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей по смещениям контрольных сечений рельсовой плети относительно "маячных" шпал, проведение мероприятий по устранению угона, превышающих допустимые нормы, а при обнаружении в рельсовой плети опасного дефекта определение с помощью съемного ультразвукового дефектоскопа границы распространения внутренней трещины относительно рабочей грани головки рельса, место расположения дефекта по длине рельса, его устранение и восстановление рельсовой плети или установку на это место накладок в случае возможности оставления дефектного места в плети. В качестве "маячной" выбирается шпала, расположенная против пикетного столбика. Ее верх около рельса окрашивается яркой краской. Чтобы "маячная" шпала не смещалась, она должна быть всегда хорошо подбита, закладные болты на ней затянуты, типовые клеммы заменены клеммами с уменьшенной высотой ножек, а резиновые или резинокордовые прокладки - полиэтиленовыми или другими с низким коэффициентом трения. Оборудование "маячных" шпал и нанесение рисок производится сразу же после закрепления плетей на постоянный режим работы (Технические указания по устройству, укладке, содержанию, ремонту бесстыкового пути. - М.: Транспорт, 2000. Далее ТУ2000).A known method of monitoring rail lashes of a jointless railway track, including recording the temperature of the rail lash when laying it in the path and after repair work, monitoring the tightening force of the terminal and embedded bolt nuts and the longitudinal movements (stealing) of the lashes according to the displacements of the control sections of the rail lash relative to " lighthouse sleepers, measures to eliminate theft exceeding permissible standards, and if a dangerous defect is detected in the rail lash, it can be determined using removable ultrasound a new flaw detector of the internal crack propagation boundary relative to the working face of the rail head, the location of the defect along the length of the rail, its elimination and restoration of the rail lash, or the installation of overlays in this place if it is possible to leave a defective place in the lash. As a "lighthouse", a sleeper is selected located opposite the picket column. Its top near the rail is painted with bright paint. So that the “lighthouse” sleeper does not move, it must always be well knocked down, the embedded bolts on it are tightened, the standard terminals are replaced with terminals with a reduced leg height, and rubber or rubber cord gaskets with polyethylene or other with a low coefficient of friction. The equipment of the “lighthouse” sleepers and the application of scratches is carried out immediately after fixing the lashes for a constant mode of operation (Technical instructions for the device, laying, maintenance, repair of the jointless path. - M .: Transport, 2000. Further TU2000).

В данном способе имеется большое число ложных срабатываний системы и пропусков меток, так как на рельсах в процессе эксплуатации мелом записывают высоту подъемки (при выправке пути) и др. метки. На одних участках метки наносятся в створе с первой по ходу транспортного средства гранью подкладки, а на других с противоположной и датчики либо не получают сигнала на срабатывание, либо получают его, но с запаздыванием, что снижает надежность и достоверность работы системы.In this method, there are a large number of false alarms of the system and omissions of marks, since on the rails during operation in chalk the height of the lift (when straightening the track) and other marks are recorded. In some areas, marks are applied in alignment with the first face of the lining along the vehicle, and in others, with the opposite side, the sensors either do not receive a response signal or receive it, but with a delay, which reduces the reliability and reliability of the system.

Несмотря на постоянный периодический контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов, отследить время снижения затяжки гаек практически невозможно. Это обусловлено тем, что по бесстыковому пути достаточно прохождения нескольких составов с колесными парами, имеющими наплывы (навары) на ободах. Такие колеса при определенной скорости входят в резонансные колебания и создают значительные периодические ударные нагрузки на рельсы, которые передаются на скрепления и болты, и гайки. Такая вибрация приводит к самоотвинчиванию гаек, что может привести к нарушению установленного температурно-напряженного режима в плети и может привести к опасным концентрациям в плети растягивающих или сжимающих напряжений.Despite the constant periodic monitoring of the tightening force of the nuts of the terminal and embedded bolts, it is practically impossible to track the time of reducing the tightening of the nuts. This is due to the fact that along the seamless path it is enough to pass several trains with wheelsets having ruptures (navars) on the rims. Such wheels at a certain speed enter resonant vibrations and create significant periodic shock loads on the rails, which are transmitted to fastenings and bolts and nuts. Such vibration leads to self-unscrewing of nuts, which can lead to a violation of the established temperature-stress regime in the whip and can lead to dangerous concentrations of tensile or compressive stresses in the whip.

Применяемые в настоящее время «маячные шпалы» не обеспечивают достаточно точного контроля за величиной продольных сил.Currently used "lighthouse sleepers" do not provide sufficiently accurate control over the magnitude of the longitudinal forces.

Задачей заявляемого технического решения является повышение безопасности движения железнодорожного движения.The objective of the proposed technical solution is to increase the safety of railway traffic.

В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в повышении контроля состояния железнодорожного полотна, в частности контроля напряженного состояния участков рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, вызываемого изменениями температуры, в определении зон, где критические значения продольных сил сжатия, возникающих при повышении температуры рельсовых плетей по сравнению с температурой закрепления, могут создать опасность выброса пути.In the process of solving this problem, a technical result is achieved, which consists in increasing the control of the condition of the railroad track, in particular, monitoring the stress state of sections of the rail lashes of the jointless railway caused by temperature changes, in determining the zones where the critical values of the longitudinal compression forces that occur when the temperature of the rail lashes Compared to the curing temperature, they can create a path ejection hazard.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом контроля рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, включающим регистрацию температуры рельсовой плети при укладке ее в путь и после проведения ремонтных работ, контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей по смещениям контрольных сечений рельсовой плети относительно "маячных" шпал, проведение мероприятий по устранению угона, превышающего допустимые нормы, при этом выявляют участки напряженного состояния рельсовой плети, для этого на рельсовой плети в сечениях с интервалом 50-500 метров определяют текущее значение температуры плети, интенсивность генерируемого шума Баркгаузена, определяют фактическое значение механических продольных напряжений по графику зависимости интенсивности шумов Баркгаузена от механических продольных напряжений полученной при калибровке анализатора интенсивности магнитных шумов Баркгаузена, при этом калибровку анализатора шумов Баркгаузена проводят на образцах, вырезанных из рельсовой стали, причем калибровочный образец подвергается осевому сжатию или осевому сжатию и продольному изгибу от усилия осевого сжатия, при построении калибровочной зависимости интенсивность магнитных шумов Баркгаузена оценивают в относительных единицах, определяемых как отношение разности показаний анализатора к их сумме, полученной при измерении интенсивности магнитных шумов Баркгаузена в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых должно совпадать с направлением приложения нагрузки при калибровке анализатора и направлением продольной оси рельса при измерении на рельсе, полученные значения напряжений и температуры наносят на расчетную зависимость значений напряжений в рельсе от температуры рельсовой плети, определяют разность между измеренными напряжениями и расчетными напряжениями и по величине разности напряжений на расчетной зависимости определяют отклонение температуры закрепления от ее нормативного значения и в случае ее превышения проводят работы по введению бесстыкового пути в нормируемый температурный режим.The specified technical result is achieved by the proposed method for monitoring the rail lashes of the jointless railway track, including recording the temperature of the rail lash when laying it in the path and after repair work, monitoring the tightening force of the terminal and embedded bolt nuts and the longitudinal movements (stealing) of the lashes according to the displacements of the control sections rail lash relative to the "lighthouse" sleepers, measures to eliminate theft, exceeding permissible standards, while identifying areas of intense melting of the rail lash, for this purpose, on the rail lash in sections with an interval of 50-500 meters, the current value of the lash temperature, the intensity of the generated Barkhausen noise is determined, the actual value of the mechanical longitudinal stresses is determined from the graph of the dependence of the Barkhausen noise intensity on the mechanical longitudinal stresses obtained from the calibration of the magnetic intensity analyzer Barkhausen noise, while the calibration of the Barkhausen noise analyzer is carried out on samples cut from rail steel, and to the calibration sample is subjected to axial compression or axial compression and longitudinal bending on the axial compression force, when constructing a calibration dependence of the intensity of magnetic Barkhausen noise is estimated in relative units, defined as the ratio of the difference in the readings of the analyzer to their total obtained when measuring the intensity of magnetic noise of Barkhausen in two mutually perpendicular directions, one of which must coincide with the direction of load application during calibration of the analyzer and the direction of longitudinal of the rail axis, when measured on the rail, the obtained stresses and temperatures are applied to the calculated dependence of the stresses in the rail on the temperature of the rail lash, the difference between the measured stresses and the calculated stresses is determined, and the deviation of the fixing temperature from its standard value is determined by the magnitude of the voltage difference on the calculated dependence and if it is exceeded, work is carried out to introduce a seamless path into the normalized temperature regime.

Перемещения рельсошпальной решетки происходят по действием горизонтальных сил, эти перемещения происходят только во время движения поезда. Под каждым поездом эти перемещения в зависимости от величины горизонтальной силы составляют 0,1-1,0 мм, иногда меньше, иногда больше, но эти остаточные перемещения складываются. Особенностью рельсовой плети бесстыкового пути является то, что возникающие напряжения сжатия при нагреве солнечными лучами могут достигать, исходя из параметров рельса 82 см, порядка 200 ПМа, что соответствует силе сжатия порядка 160 тс. Такое явление возможно, в случае если скрепления создают прижатие рельса к шпале не менее 2,0 тс, что соответствует погонному сопротивлению скреплением, равным 2,5 тс/м, но при этом погонное сопротивление смещению шпал в балласте значительно меньше нормируемого, оно должно быть не менее 1,3 тс/м. С мая по декабрь месяцы, в периоды размораживания и замерзания балласта, сопротивление смещению шпал в балласте может достигать 0,7 тс/м. В этом случае при такой слабой устойчивости шпал в балласте и боковых усилиях от колесных пар, достигающих на прямых участках пути 6,0 тс, а в кривых 16,0 тс, под проходящим составом может произойти выброс пути.The movement of the rail-sleeper lattice occurs by the action of horizontal forces, these movements occur only during the movement of the train. Under each train, these movements, depending on the magnitude of the horizontal force, are 0.1-1.0 mm, sometimes less, sometimes more, but these residual movements add up. A feature of the rail whip of the welded jointless path is that the resulting compressive stresses when heated by solar rays can reach, based on the rail parameters 82 cm, about 200 PMa, which corresponds to a compression force of about 160 tf. This phenomenon is possible if the fasteners create a rail pressing against the railroad tie of at least 2.0 ton-force, which corresponds to the linear resistance of the fastener equal to 2.5 ton-force / m, but the linear resistance to the shift of the sleepers in the ballast is much less than normal, it should be not less than 1.3 tf / m. From May to December, during periods of thawing and freezing of ballast, the resistance to displacement of sleepers in the ballast can reach 0.7 tf / m. In this case, with such weak stability of the sleepers in the ballast and lateral forces from wheel sets, reaching 6.0 ton-forces in straight sections of the track, and in the 16.0 ton curves, a track may be ejected under the passing train.

Исключить вероятность выброса пути возможно, если вовремя провести мероприятия по снижению напряжений в рельсовой плети. Такая работа проводится, если известно напряжение сжатия в рельсовой плети и температура, при которой определено напряжение сжатия и температура укладки плети. Температура рельсовой плети определяется легко.It is possible to exclude the possibility of a track ejection if measures are taken in time to reduce stresses in the rail lash. Such work is carried out if the compression stress in the rail lash and the temperature at which the compression stress and the laying temperature of the lash are determined are known. The temperature of the rail lash is easily determined.

Определить механических напряжения в рельсовой плети задача сложнее. Метод определения должен быть достаточно простым в исполнении и кратковременным, полученные результаты механических напряжений должны иметь высокую достоверность.It is more difficult to determine the mechanical stresses in the rail lash. The determination method should be quite simple to implement and short-term, the obtained results of mechanical stresses should have high reliability.

Структурные изменения, происходящие в рельсовых сталях при термической обработке, а также в процессе эксплуатации влияют на интенсивность шумов Баркгаузена, что позволяет использовать метод эффекта Баркгаузена для неразрушающих механических напряжений в рельсовой цепи. При циклическом перемагничивании ферромагнитного образца измерительной катушке индуцируется сигнал, содержащий кроме дискретного спектра сплошной спектр, который и получил название шумов Баркгаузена. Наличие упругих внутренних напряжений в материале рельсовой плети, их значения и характер распределения, оказывающие влияние на то, каким образом домены определяют для себя ось легкого намагничивания и как они ориентируются по отношению друг к другу, определяют интенсивность генерируемого шума Баркгаузена, т.е. амплитуда магнитного шума зависит от внутренних напряжений в плети. Шумы Баркгаузена используются для контроля механических напряжений, толщины упроченного слоя, выявления шлифовальных прижогов, зон термического влияния и других физико-механических параметров ферромагнитных материалов и изделий при наличии корреляционной связи между шумами Баркгаузена и физико-механическими свойствами. Авторами установлено, что если калибровку анализатора шума Баркгаузена проводить на образцах, вырезанных из рельсовой стали, бывшей в эксплуатации, то достоверность линейной аппроксимации показаний анализатора от напряжения сжатия составляет не менее 0,97, а достоверность линейной аппроксимации зависимости относительного значения от напряжения сжатия составляет не менее 0,99. Поэтому предлагается способ при построении калибровочной зависимости интенсивность магнитных шумов Баркгаузена оценивать в относительных единицах, определяемых как отношение разности показаний прибора к их сумме полученной при измерении интенсивности магнитных шумов Баркгаузена в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых должно совпадать с направлением приложения нагрузки при калибровке анализатора и направлением продольной оси рельса при измерении на рельсе. Калибровочная зависимость представлена на фиг.1.Structural changes that occur in rail steels during heat treatment, as well as during operation, affect the intensity of the Barkhausen noise, which allows the use of the Barkhausen effect method for non-destructive mechanical stresses in the rail circuit. During the cyclic magnetization reversal of a ferromagnetic sample, a signal is induced to the measuring coil, which contains, in addition to the discrete spectrum, a continuous spectrum, which is called Barkhausen noise. The presence of elastic internal stresses in the material of the rail lash, their values and the nature of the distribution, which influence how the domains determine the axis of easy magnetization for themselves and how they are oriented with respect to each other, determine the intensity of the generated Barkhausen noise, i.e. the amplitude of magnetic noise depends on the internal stresses in the whip. Barkhausen noise is used to control mechanical stresses, thickness of the hardened layer, detect grinding burns, heat affected zones and other physico-mechanical parameters of ferromagnetic materials and products in the presence of a correlation between Barkhausen noise and physico-mechanical properties. The authors found that if the calibration of the Barkhausen noise analyzer is carried out on samples cut from previously used rail steel, then the reliability of the linear approximation of the analyzer readings on the compression stress is at least 0.97, and the reliability of the linear approximation of the dependence of the relative value on the compression stress is not less than 0.99. Therefore, a method is proposed for constructing a calibration dependence of the Barkhausen magnetic noise intensity to be estimated in relative units, defined as the ratio of the difference between the instrument readings and their total obtained when measuring the Barkhausen magnetic noise intensity in two mutually perpendicular directions, one of which should coincide with the direction of load application during analyzer calibration and the direction of the longitudinal axis of the rail when measured on the rail. The calibration dependence is presented in figure 1.

В работе Карпова И.Г. «Обеспечение устойчивости бесстыкового пути в сложных условиях эксплуатации. Ддиссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Иркутск, 2012» получена прямая зависимость механических напряжений в рельсовой плети от температуры, представленная в на фиг.2, полученная расчетным путем и проверенная в реальных условиях. Используя полученную зависимость и текущие значения механических напряжений в рельсовой плети и температуру рельсовой плети, определяют необходимость проведения работ по введению бесстыкового пути в нормальный температурный режим.In the work of Karpov I.G. “Ensuring stability of the jointless path in difficult operating conditions. The dissertation for the degree of candidate of technical sciences, Irkutsk, 2012 ”obtained a direct dependence of the mechanical stresses in the rail lash on temperature, presented in figure 2, obtained by calculation and verified in real conditions. Using the obtained dependence and the current values of mechanical stresses in the rail lash and the temperature of the rail lash, determine the need for work on the introduction of a weld-free path to the normal temperature regime.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Из рельса, бывшего в употреблении, вырезается образец для калибровки, предпочтительней из шейки. Проводится калибровка анализатора шумов, например анализатора «ИНТРОСКАН», строится калибровочная зависимость (фиг.1). Проводятся работы по определению механических напряжений на рельсовых плетях железнодорожного пути. Температура укладки плети соответствовала 20°С.Определение механических напряжений проводили при температуре плети 30°С. В определяемых сечениях получены значения напряжений 30 и 40 МПа или 3 и 4 Кг/мм². Проведенный анализ показывает, что на участке, где получено значение 30 МПа, проводить никаких работ не следует, на участке, где получены значения 40 МПа, необходимо проводить работы по введению бесстыкового пути в нормируемый температурный режим. Необходимо также отметить, что наличие напряжений в рельсовой плети способствует ускоренному протеканию процессов деградации материала, наблюдаются такие явления деградации материала, как усталость, деформационное старение, эволюция дислокационной структуры, межкристаллитная коррозия, поэтому очевидна необходимость измерения уровня механических напряжений как можно чаще с целью возможности снятия напряжений. Содержание рельсовой плети в минимально напряженно-деформированном состояния позволит повысить ресурс железнодорожного полотна. Поэтому оценка напряженного состояния и основанных на нем критериев надежности работы бесстыкового пути позволяет оптимизировать условия эксплуатации рельсовой плети железнодорожного полотна.The proposed method is implemented as follows. A sample for calibration, preferably from a neck, is cut from a previously used rail. A noise analyzer is being calibrated, for example, the INTROSCAN analyzer, a calibration dependence is being constructed (Fig. 1). Work is underway to determine mechanical stresses on rail lashes of the railway track. The temperature of laying the whip corresponded to 20 ° C. The determination of mechanical stress was carried out at a temperature of the whip of 30 ° C. In the determined sections, the values of stresses of 30 and 40 MPa or 3 and 4 Kg / mm ² were obtained. The analysis shows that in the area where the value of 30 MPa is obtained, no work should be carried out, in the area where the values of 40 MPa are obtained, it is necessary to carry out work on introducing a weld-free path into the normalized temperature regime. It should also be noted that the presence of stresses in the rail lash contributes to the accelerated occurrence of material degradation processes, such phenomena of material degradation as fatigue, deformation aging, evolution of the dislocation structure, intergranular corrosion are observed, therefore, the need to measure the level of mechanical stresses as often as possible in order to remove stresses. The content of the rail lash in the minimum stress-strain state will increase the resource of the railway track. Therefore, the assessment of the stress state and the criteria of reliability of the continuous joint operation based on it allows optimizing the operating conditions of the rail lash of the railway track.

Claims (1)

Способ контроля рельсовых плетей бесстыкового железнодорожного пути, включающий регистрацию температуры рельсовой плети при укладке ее в путь и после проведения ремонтных работ, контроль за усилием затяжки гаек клеммных и закладных болтов и за продольными подвижками (угоном) плетей по смещениям контрольных сечений рельсовой плети относительно "маячных" шпал, проведение мероприятий по устранению угона, превышающего допустимые нормы, отличающийся тем, что выявляют участки напряженного состояния рельсовой плети, для этого на рельсовой плети в сечениях с интервалом 50-500 метров определяют текущее значение температуры плети, интенсивность генерируемого шума Баркгаузена, определяют фактическое значение механических продольных напряжений по графику зависимости интенсивности шумов Баркгаузена от механических продольных напряжений, полученных при калибровке анализатора интенсивности магнитных шумов Баркгаузена, при этом калибровку анализатора шумов Баркгаузена проводят на образцах, вырезанных из рельсовой стали, причем калибровочный образец подвергается осевому сжатию или осевому сжатию и продольному изгибу от усилия осевого сжатия, при построении калибровочной зависимости интенсивность магнитных шумов Баркгаузена оценивают в относительных единицах, определяемых как отношение разности показаний анализатора к их сумме, полученной при измерении интенсивности магнитных шумов Баркгаузена в двух взаимно перпендикулярных направлениях, одно из которых должно совпадать с направлением приложения нагрузки при калибровке анализатора и направлением продольной оси рельса при измерении на рельсе, полученные значения напряжений и температуры наносят на расчетную зависимость значений напряжений в рельсе от температуры рельсовой плети, определяют разность между измеренными напряжениями и расчетными напряжениями, и по величине разности напряжений на расчетной зависимости определяют отклонение температуры закрепления от ее нормативного значения, и в случае ее превышения проводят работы по введению бесстыкового пути в нормируемый температурный режим. A method for monitoring rail lashes of a jointless railway track, including recording the temperature of the rail lash when laying it in the path and after repair work, monitoring the tightening force of the terminal and embedded bolt nuts and the longitudinal movements (hijacking) of the lashes according to the displacements of the control sections of the rail lash relative to the "lighthouse" "sleepers, measures to eliminate theft, exceeding permissible norms, characterized in that they reveal sections of the stress state of the rail lash, for this on the rail fly in sections with an interval of 50-500 meters determine the current value of the whip temperature, the intensity of the generated Barkhausen noise, determine the actual value of the mechanical longitudinal stresses according to the graph of the dependence of the Barkhausen noise intensity on the mechanical longitudinal stresses obtained when calibrating the Barkhausen magnetic noise intensity analyzer, while the analyzer is calibrated Barkhausen noise is carried out on samples cut from rail steel, and the calibration sample is subjected to axial compression When constructing a calibration dependence, the intensity of Barkhausen magnetic noise is estimated in relative units, defined as the ratio of the difference of the analyzer readings to their sum obtained when measuring the intensity of Barkhausen magnetic noise in two mutually perpendicular directions, one of which should coincide with the direction of application of the load when calibrating the analyzer and the direction of the longitudinal axis of the rail when measuring on the rail, obtained The values of stresses and temperatures are applied to the calculated dependence of the stresses in the rail on the temperature of the rail lash, the difference between the measured voltages and the calculated stresses is determined, and the deviation of the fixing temperature from its standard value is determined by the value of the voltage difference on the calculated dependence, and if it is exceeded, work on introducing a continuous joint path to a standardized temperature regime.

Images