СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть - [06-1998] Полигон для проверки методов и средств дефектоскопии рельсов

Полигон для проверки методов и средств дефектоскопии рельсов

Своевременно обнаружить и устранить дефекты в рельсах — важнейшие условия повышения безопасности движения поездов при высоких грузонапряженности и осевых нагрузках, а также залог продления срока службы рельсов. Более надежные и производительные технологии дефектоскопии повышают не только безопасность движения, но и эффективность контроля рельсов, сокращают продолжительность «окон», предоставляемых для проверки рельсов и устранения выявленных дефектов. С учетом этого Ассоциация американских железных дорог (AAR) расширила программу разработки более эффективных методов контроля пути, включив в нее способы выявления и устранения дефектов в рельсах.

Для оценки новых и существующих методов и средств дефектоскопии служит вновь создаваемый полигон в Центре транспортных испытаний в Пуэбло. Для его обустройства выбран участок с кривой радиусом 350 м и на прямой. Уложены рельсы, снятые с путей и полигона для ускоренных эксплуатационных испытаний, имеющие определенные дефекты с точными размерами. Использованы также рельсы с некоторыми искусственно созданными дефектами.

Программа исследований рассчитана на 3 года. На стадии планирования и реализации проекта были сформулированы следующие основные требования к испытательному участку:

достаточная длина пути для укладки рельсов с большим числом дефектов разного вида;

простота укладки новых и замены рельсов с дефектами;

использование рельсов с дефектами известных видов, имеющими соответствующее документальное подтверждение о местоположении, размерах и ориентации;

ограничение движения по пути полигона помимо испытательных целей для контроля за ростом дефектов;

наличие на полигоне участков пути в кривой и на прямой, технических устройств для контроля температурных и продольных сил в рельсах, средств удаления ржавчины с поверхности катания в период между циклами испытаний, а также нанесения защитных материалов, например рельсовой смазки;

реализация вагоном-дефектоскопом нормальной эксплуатационной скорости во время испытаний.

Схема расположения двух плетей со смещением относительно друг друга (одна нитка одной колеи находится внутри другой колеи) была выбрана так, чтобы не создавать помех для других экспериментальных работ. Выбранная схема позволяет организовать движение по пути с дефектными рельсами и одновременно не прерывать движение по главному пути экспериментальных поездов, используемых в других испытаниях (обычно остряки стрелок отжаты, чтобы пропускать поезда по главному пути). Для обеспечения максимального расстояния между рельсовыми нитями путей с дефектами и главного (около 0,6 м) последний сместили на существующих шпалах примерно на 0,3 м. Это дополнительное пространство потребовалось для безопасного и рационального устройства сварных стыков, установки рельсовых распорок и забивки костылей при укладке дефектных рельсов.

Общая длина смещенного испытательного пути, включая остряки стрелок, составляет 550 м. На 518 м можно укладывать дефектные рельсы на прямой, в переходной и круговой кривых по наружной и внутренней нитям. Для соединения рельсов и рельсовых вставок используется термитная стыковая сварка. При замене дефектных рельсов будет применяться сварка или накладки с выбором варианта на месте. Для первого этапа исследований отобраны дефектные рельсы массой 65,6-5-69,5 кг/м с шириной подошвы 152 мм. Если потребуется оценить эффективность выявления дефектов в рельсах меньшей массы (57,1 и 59,1 кг/м) с шириной подошвы 127 мм, то на выбранном отрезке пути можно будет уложить рельсовые подкладки под меньший размер подошвы и на них сварную плеть из этих рельсов.

Во время испытаний вагоны-дефектоскопы могут проходить по дефектным рельсам со скоростью до 64 км/ч. Для предотвращения образования ржавчины на поверхности катания между испытаниями на рельсы будут наносить жидкую смазку или другие противокоррозийные материалы. Удалять защитную пленку, остатки ржавчины и шлифовать поверхность катания рельсов перед испытаниями можно с помощью шлифовальной машины с четырьмя камнями.

В программу испытаний включены рельсы со следующими дефектами: поперечные трещины в головке, обусловленные внутренними пороками и недостаточной контактно-усталостной прочностью металла; вертикальное и горизонтальное расслоение головки; ее смятие; выкрашивание металла и короткие волнообразные неровности на поверхности катания. Предусмотрена проверка рельсов и с другими дефектами. Перед укладкой будут определяться и документироваться вид, размеры и местоположение дефектов (рабочая выкружка головки рельса, наружный или внутренний рельс и т.д.). Есть возможность применения различных методов дефектоскопии, включая ультразвуковой, рентгенографический и с помощью магнитного порошка.

После завершения строительства полигона запланировано провести демонстрационные испытания с использованием различных средств дефектоскопии. Для моделирования поведения рельса в сжатом и растянутом состояниях в ряде опытных поездок будет изменяться нейтральная температура, что соответствует изменению продольных сил в рельсе. Это позволит проверить надежность работы аппаратуры при различных состояниях рельсов. При необходимости можно провести дополнительные демонстрационные испытания в условиях низких температур. Полигон послужит для достаточно быстрой проверки новых методов и средств дефектоскопии. Кроме того, можно испытать надежность различных устройств, повышающих безопасность движения поездов.

(По материалам зарубежной периодики)