Способ испытания железнодорожного пути
Использование: изобретение относится к исследованию железнодорожного пути. Сущность изобретения: испытания проводят на модели железнодорожного пути, состоящей из земляного полотна, балластной призмы, рельсошпальной решетки, размещенных на стальной платформе. Моделирование нагрузок осуществляют при помощи магнитострикционного преобразователя, который производит одновременное статическое и вибрационное нагружения на железнодорожный путь. 1 ил.
Изобретение относится к исследованию железнодорожного пути и может быть использовано при выборе оптимального балластного слоя для грузонапряженных железных дорог.
Цель изобретения - повышение эффективности путем учета условий ударно-циклического режима эксплуатации. На чертеже представлена схема испытания балластного слоя рельсового пути. Сущность способа заключается в следующем. Испытания проводятся на модели железнодорожного пути, состоящей из земляного полотна, балластной призмы, рельсошпальной решетки, размещенных на стальной платформе размерами 710х380 мм. На рельсошпальную решетку устанавливают магнитострикционный преобразователь, который осуществляет одновремен- ное статическое (до 1,5 т) и вибрационное нагружение (10-20 кГц) на железнодорожный путь. Оптимальность пределов нагружения определяется реальными условиями нагружения. Создание общей статической нагрузки до 1,5 т позволяет смоделировать максимальную осевую нагрузку до 25 т. Приложение циклических колебаний частотой 1000-20000 Гц обеспечивает моделирование эксплуатационных вибраций. В процессе статического и циклического нагружения происходит разрушение модели железнодорожного пути, аналогичное разрушению пути для реальных условий эксплуатации, т. е. с появлением рыхлений, проседаний, обрушений, которые оказывают основное влияние на повреждение рельсов и прежде всего на появление волнообразного износа головки рельсов. На основании лабораторных испытаний железнодорожного пути возможно изучение кинетики разрушения балластного слоя земляного полотна, уточнение механизма разрушения в условиях вибрационного нагружения. От действия вибраций происходят заметные изменения в верхнем балластном слое, соприкасающемся с рельсошпальной решеткой. При этом видно постепенное перемешивание частиц балласта, смешение их в стороны от шпал, которые постепенно врезаются в нижний балластный слой. Наибольшее перемешивание и смещение частиц балласта происходит в зонах, прилегающих к колесам с образованием проседаний под колесами, с появлением изгиба рельсошпальной решетки. Дальнейшее вибрационное нагружение приводит к переориентации частиц по глубине, ослаблению связи между частицами грунта с последующим появлением разрывов и трещин в балластном слое и земляном полотне. Длительное приложение нагрузки вызывает переход разрушения от земляного полотна и верхнего балластного слоя к обрушению откосов насыпи. Увеличение амплитуды высокочастотных вибраций и (или) величины статической нагрузки, имитирующих повышение грузонапряженности, приводит к повышению скорости перемешивания частиц, их смешению и переориентации, что ускоряет процесс разрушения балластного слоя. Испытания показали, что скорость разрушения балластного слоя увеличивается от действия влаги. При этом вибрационное воздействие интенсифицирует перемешивание и смачивание частиц балластного слоя, что ускоряет процесс разрушения влажной насыпи, приводит к уменьшению сил трения и защемления между влажными частицами. Способ осуществляется следующим образом. Испытания производят на модели железнодорожного пути тяжелого типа на деревянных шпалах для однопутной прямой линии (выполненной в масштабе 1: 12). На стальном основании 1, имеющем отверстия 2 для водоотвода, выполненные по периметру в стальном ограждении 3, размещают земляное полотно 4 из глины, на которую наносят слой 5 песка и устанавливают рельсошпальную решетку 6. Магнитострикционный преобразователь 7 со статическим грузом 8 помещают на тележку с колесами 9, затем включают ультразвуковой генератор марки УЗГ 10-22, вырабатывающий электрические колебания частотой 10. . . 20 кГц, которые передаются на магнитострикционный преобразователь 7 марки ПМС-6М, где происходит преобразование электрических колебаний в механические той же частоты и передача механических колебаний через колеса 9 на рельсошпальную решетку 6 и балластный слой 5 песка. От совместного действия вибрации высокой частоты и статического груза 8 происходит разрыхление балластного слоя, проседание рельсошпальной решетки. С помощью душирующего устройства 10 производят увлажнение железнодорожного пути. Процесс разрушения пути фиксируют фотоаппаратом 11 марки "Зенит-ТТЛ" на фоне шкалы 12, выполненной на прозрачном оргстекле, прикрепленном к ограждению 3. Частоту вибрационного нагружения и продолжительность испытаний измеряют частотомерами 43-33 и 43-55. Замеряя, например, время и частоту нагружения балласта, определяют количество циклов, необходимых для разрушения балластного слоя испытуемой модели пути. Сопоставляя продолжительность нагружения с величиной зафиксированных смещений балластного слоя, рассчитывают скорость разрушения пути. Испытания балластного слоя песка без увлажнения и после обработки водным душем показали, что увлажненный балласт выдерживает до появления разрушений при прочих равных условиях примерно в 2,5. . . 3 раза меньше количество циклов вибрационных нагрузок. (56) Авторское свидетельство СССР N 583380, кл. Е 01 В 2/00, 1976.Формула изобретения
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ, заключающийся в имитировании нагрузок на масштабной модели, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем учета условий ударно-циклического режима эксплуатации, одновременно со статической нагрузкой на модель воздействуют высокочастотной вибрационной нагрузкой.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Стенд для сборки стрелочных переводов // 2007507
Изобретение относится к устройствам, применяемым в путевом хозяйстве железнодорожного транспорта для сборки стрелочных переводов с железобетонными брусьями
Подвеска виброплит шпалоподбивочной машины // 2006543
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается устройств для уплотнения балласта железнодорожного пути
Шпалоподбивочное устройство // 2006542
Изобретение относится к устройствам для уплотнения балласта под шпалами железнодорожного пути
Путевая машина // 2006541
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и, в частности, к машинам для выемки балластного слоя железнодорожного пути с целью его очистки и/или замены либо дренирования
Путеукладчик // 2003756
Железнодорожный путь в тоннеле // 2003752
Железнодорожный путь в тоннеле // 2003752
Верхнее строение железнодорожного пути // 2003751
Рыхлитель // 2002883
Хоппер-дозатор // 2100511
Изобретение относится к устройствам для дозирования балласта железнодорожного пути и может быть использовано при текущем содержании пути общего назначения, на путях промышленных предприятий, в карьерах, угольных разрезах и других объектах, включая стрелочные переводы, мосты, тоннели, уравнительные пролеты
Машина для восстановления земляного полотна // 2100512
Изобретение относится к устройствам для восстановления земляного полотна, которые предназначены для работ на нижнем строении железнодорожного пути без снятия рельсошпального звена с использованием очищенного щебеночного балласта, извлеченного из нижнего строения пути
Изобретение относится к устройствам транспортных систем для перегрузки сыпучего материала вдоль железнодорожного состава и может быть использовано при работе с путевой машиной при очистке балласта, а также для перегрузки засорителей
Устройство для перемещения рельса // 2104361
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для механизации работ при укладке звеньев железнодорожного пути