Условия работы рельсов в пути
На рельсы при движении поездов воздействуют разнообразные силы, вызывающие в них значительные напряжения и деформации. Напряжения могут резко изменяться в зависимости от состояния пути, поверхности катания бандажей колес подвижного состава действия рессор и т. п. Основная причина повреждений рельсов — неудовлетворительное текущее содержание пути (плохая подбивка шпал, недоброкачественное содержание стыков, толчки и перекосы, недостаточное закрепление пути от угона), неплавные отводы положения пути в плане и профиле и другие неисправности.
Своевременное предупреждение расстройств и неисправностей пути — основное условие нормальной работы рельсов. Уход за рельсами начинается с момента их погрузки и разгрузки с платформ. При сбрасывании рельсов с платформ они подвергаются ударам и часто искривляются. На их поверхности образуются вмятины и задиры металла, которые развиваются в опасные трещины. В процессе службы рельсов их необходимо оберегать от ударов костыльными молотками и другим путевым инструментом, так как острые вмятины на кромках подошвы или головке рельса нередко служат причиной возникновения поперечных трещин. Нормальная работа рельсов может быть обеспечена при соблюдении всех технических правил укладки в путь и ухода за ними при эксплуатации. Рельсы снимают с пути при предельном износе, который наступает в течение нескольких лет, или при обнаружении опасных для движения поездов дефектов. Наибольшему износу подвергается головка рельса из-за одновременного истирания и смятия металла при трении бандажей колес о поверхность катания рельса.
Опыт отечественных и зарубежных дорог доказал высокую эффективность рельсосмазывателей. Смазка рельсов на кривых участках пути в 3 — 4 раза уменьшает интенсивность их износа и значительно увеличивает пробеги между обточками бандажей. Рельсы из мягкой стали сплющиваются на большую глубину. Слои металла на поверхности и в глубине перемещаются — рельсовая сталь как бы течет. В результате головка сминается и теряет первоначальную форму. На участках с кривыми малых радиусов, крутыми спусками и подъемами рельсы изнашиваются значительно быстрее, чем на прямых отрезках пути.
Под действием сжимающих сил бандажей колес подвижного состава металл на поверхности катания головки претерпевает значительные изменения: зерна металла сплющиваются и приобретают большую твердость.
Такое увеличение твердости металла называется наклепом. Благодаря наклепу с увеличением срока службы рельсов интенсивность их износа постепенно уменьшается. Наклеп поверхности катания по длине рельса может быть равномерным и неравномерным. На рельсах с неравномерным наклепом работа дефектоскопов осложняется. Стойкость рельсов против износа можно повысить закалкой, которая позволяет значительно увеличить твердость металла на поверхности головки. Глубина закалки 5 — 10 мм. Новые рельсы закаляют на заводе по всей длине или только по концам.
