Глава 3. ДЕТАЛЬ ПРОЕКТА. АЛЮМИНОТЕРМИТНАЯ СВАРКА 2-ГО ГЛАВНОГО ПУТИ ПО СТАНЦИИ ПЕТРЯЕВКА
Термитная технология была открыта еще в 1896 году профессором Гансом Гольдшмидтом. Эта технология представляет собой получение стали из окиси железа с использованием алюминия. При этом термитная реакция характеризуется выделением большого количества тепла.
Термитная технология еще именуется алюминотермитная сварка рельсов, так как в ней применяется алюминий. Термитная реакция происходит на протяжении всего нескольких секунд после поджигания термитной порции. Кроме окиси железа и алюминия, в состав данной смеси включаются частицы стали, демпфирующие реакцию, а также легирующие добавки. Последние служат для того, чтобы была получена сталь необходимого качества и характеристик. В конце реакции осуществляется послойное разделение на жидкую сталь и легкий шлак, который оказывается сверху.
Термитная технология позволяет соединять между собой поверхностно-закаленные, объемно-закаленные, а также термически не упрочненные углеродистые рельсы.
Преимущества алюминотермитной сварки рельсов перед контактной сваркой:
– возможность сваривать рельсы любого профиля и качества как новые, так и старогодные;
– проведение сварки в негабаритных местах, на стрелочных переводах, на мостах и в туннелях;
– сварка одновременно нескольких стыков, расположенных рядом, что сокращает общее время выполняемых работ;
– использование специального комплекта малогабаритного переносного оборудования, способного работать автономно в полевых условиях;
– минимальное число сварщиков-термистов на один комплект оборудования;
– быстрый, экономичный процесс, занимающий вместе с подготовкой, непосредственно сваркой и этапом окончательной обработки сварного шва не более 45–50 минут.
Алюминотермитная сварка рельсов осуществляется по ТУ 0921-127-01124323-2005 «Сварка рельсов алюминотермитная методом», разработанным «ВНИИЖТ». В этом документе оговариваются основные технические требования к оборудованию, оснастке, огнеупорным и формовочным материалам, литейным компонентам, квалификации сварщиков-термистов, состоянию окружающей среды, подготовке рельсов к сварке, к готовому литейному шву. А также требования к безопасности при производстве работ, к охране окружающей среды, правилам приемки, методам контроля, транспортированию и хранению материалов и указания по эксплуатации, гарантийные условия.
Технологический процесс алюминотермитной сварки состоит из ряда основных этапов. Такие, как подготовительного, предварительного высокотемпературного подогрева, непосредственно самой сварки и заключительного этапа.
На подготовительном этапе производится подготовка торцов рельсов к сварке – очистка от грязи и ржавчины, установка необходимой величины зазора, выравнивание концов рельсов, установка специальных литейных форм и реакционного тигля одноразового или многоразового применения, в котором происходит реакция горения термита. После подготовительного этапа следует этап предварительного высокотемпературного подогрева.
Подогрев ведется пропано-кислородной смесью при помощи специальной горелки от 1,5 до 7 минут – в зависимости от типа рельса и технологии сварочного процесса. На этапе сварки термитная смесь поджигается в реакционном тигле, происходят соответствующие реакции горения термита и, по окончании их, автоматически открывается тигельная пробка и расплавленная термитная смесь вытекает в сварочную форму.
При заливке расплавленной термитной стали в зазор концы рельсов проплавляются и свариваются. В заключительный этап входит снятие грата после полного завершения процесса кристаллизации и шлифовка стыка, выполняемая в два приема черновая шлифовка сразу после снятия грата и чистовая шлифовка, которая поводится после полного остывания стыка и затяжки рельсовых скреплений.
Поскольку в настоящее время нет полной информации по работоспособности алюминотермитных стыков рельсов и статистики развития внутренних дефектов, все стыки после сварки согласно ТУ 091-127-01124323-2005 должны быть заключены в шестидырные предохранительные двухголовые накладки. Эксплуатация сварных стыков без предохранительных накладок не разрешается, кроме станционных путей.
Контроль качества алюминотермитных сварных стыков проводится после чистовой шлифовки и состоит из визуально-измерительного контроля, при котором выявляются наружные дефекты, а также выявляются возможные отклонения в геометрии термитного шва, и ультразвукового контроля для определения внутренних дефектов.
Также проводятся периодические испытания сваренных образцов рельсов на прочность и пластичность при статическом изгибе, и измерение твердости металла в зоне стыка. Порядок этих испытаний, нормативные значения прочности и пластичности, а также требования к образцам изложены в ТУ 091-127-01124323-2005 «Сварка рельсов алюминотермитная, методом промежуточного литья».
Основные дефекты алюминотермитной сварки связаны с физическими процессами, характерными для литья металла, и в подавляющем большинстве своем вызваны нарушением технологии сварки.
Поверхностные дефекты сварного шва, такие как раковины, трещины, шлаковые включения, пузыри, и другие неоднородности с выходом на поверхность достаточно легко обнаруживаются при визуальном контроле качества алюминотермитного шва.
Внутренние дефекты выявляются методами ультразвуковой дефектоскопии, и делятся на следующие типы:
Непровар – плоский вертикально ориентированный дефект, расположенный перпендикулярно к оси рельса, как правило, в шейке или подошве в зоне контакта термитной стали шва с металлом рельса в зоне торцов свариваемых рельсов.
Газовые пузыри или поры – объемные пустотные образования в металле шва, которые могут появляться в любом месте по сечению рельса в пределах стыкового зазора.
Включения шлака или песка – объемные дефекты, заполненные пористым шлаком или песком, и расположенные в металле шва в пределах стыкового зазора, как правило, ближе к поверхности по сечению рельса, в обливе шва за сечением рельса, иногда с выходом на поверхность.
Горячие трещины и надрывы – плоский вертикально ориентированный дефект большой площади, расположенный по центру шва перпендикулярно к оси рельса, как правило, вниз от головки рельса и чаще всего имеющий выход на поверхность облива в виде микротрещины.
Ультразвуковой контроль алюминотермитных сварных стыков проводится в соответствии с ПР07.41-2006 «Правила контроля стыков алюминотермитной сварки рельсов в пути», СТО «РЖД» 1.11.003-2009 «Метод ультразвукового контроля сварных стыков рельсов».
Приемочный ультразвуковой контроль сварного стыка рельсов проводится непосредственно после его остывания перед заключением в накладки, с использованием ультразвуковых дефектоскопов для ручного контроля.
Такие, как «УДС2-РДМ-33», «АВИКОН-02Р», «Пеленг УД2-102» и других, имеющих соответствующие технологические инструкции по ультразвуковому контролю стыков алюминотермитной сварки, утвержденные в департаменте путей и сооружений ОАО «РЖД» в установленном порядке.
Проведение ультразвукового контроля стыков алюминотермитной сварки рельсов, эксплуатируемых в пути, выполняют при сплошном контроле съемными дефектоскопами с регистраторами. При появлении подозрительного эхо-сигнала от возможного дефекта в зоне сварного стыка проводится ручной ультразвуковой контроль этой зоны со снятием накладки со стыка.
Существуют специальные механизированные сканеры для контроля алюминотермитных сварных стыков, которые работают в паре с дефектоскопами для ручного контроля. В сканерах в основном реализуется эхо-импульсный и зеркальный метод – преобразователями с углами ввода 45°. Контроль рельсов ведется с поверхности катания, и тем самым прозвучиваются только головка, шейка и подошва в проекции шейки.
Данные сканеры можно рассматривать как дополнительное приспособление при ручном контроле шва, облегчающее реализацию зеркального метода, но не как самостоятельные дефектоскопические устройства, так как они не обеспечивают 100 % прозвучивания сварного шва, например перьев подошвы, где могут встречаться непровары, появляющиеся вследствие отклонений от технологии сварки.
Алюминотермитный стык имеет много конструктивных отражателей, структура и плотность литого металла шва достаточно сильно отличаются от металла рельсов, отсутствует четкая классификация дефектов литого металла, поэтому имеет место регистрация ложных эхо-сигналов не от дефектов, а от отсутствия специальной подготовки, не могут отличить полезные сигналы эхо-импульсов от дефекта, и, как следствие, верно оценить качество сварного шва.
Следует отметить, что процесс ручного контроля сварных стыков рельсов трудоемок – контроль одного стыка может занять от 10 до 30 минут, в зависимости от квалификации дефектоскописта, а также нет регистрации результатов контроля всего процесса сканирования.
На рисунке 3.1 – 3.5 представлены этапы организации изготовления алюминотермитного сварного стыка.
Стыковой зазор соединяемых рельсов устанавливают шириной 25 +/- 1мм. Поверхности катания рельсов должны быть в одном уровне, проверяется металлической линейкой.
Далее производится установка литейных форм. Для придания форме герметичности швы замазывают специальным раствором.
Смесь поджигают термитной спичкой и закрывают колпаком, так как температура разогрева компонента 2800-3000 °С.
После снятия тигеля снимают литейные формы. Остатки литья снимают специальным приспособлением гратоснимателями в горячем состоянии.
Поверхность сварного стыка шлифуют поверхность катания и боковая рабочая грань рельса.
Справка по сварке рельсовых стыков алюмотермитным способом по ПЧ-6 за 2015 год представлена в таблице 3.1.
Особенностью сварки стыков в зоне платформ является отсутствие необходимости устанавливать предохранительные накладки на стык.
Таблица 3.1 — Справка по сварке рельсовых стыков алюмотермитным способом по ПЧ-6 за 2015 год.
ПЧ | Перегон/станция | Путь | участок сварки (по факту) | фактическая дата сварки | Нить (Лев, Пр) | Кол-во стыков (ФАКТ) | рельса при сварке | сварного стыка | ФИО ПД | ФИО Сварщика | исполнитель | дата проверки | оператор деф тел | № деф тел | ||
км | пк | по плану | ||||||||||||||
1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 430 | 8 | 26.09.2015 | лев | 1 | 32 | 108 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ООО»ОкаСтройсервис | 26.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 430 | 8 | 26.09.2015 | лев | 1 | 32 | 109 | ПД1 Копнинцев | Яшков | ООО»ОкаСтройсервис | 26.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 430 | 8 | 26.09.2015 | лев | 1 | 32 | 110 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ОООО»ОкаСтройсервис | 26.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 430 | 8 | 26.09.2015 | лев | 1 | 32 | 111 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ОООО»ОкаСтройсервис | 26.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 430 | 9 | 26.09.2015 | лев | 1 | 32 | 107 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ОООО»ОкаСтройсервис | 26.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 430 | 8 | 26.09.2015 | лев | 1 | 32 | 127 | ПД1 Копнинцев А.С. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 26.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 1157 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 431 | 10 | 27.09.2015 | прав | 1 | 35 | 114 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ООО»ОкаСтройсервис | 27.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 431 | 10 | 27.09.2015 | прав | 1 | 35 | 115 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ООО»ОкаСтройсервис | 27.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 431 | 10 | 27.09.2015 | лев | 1 | 35 | 112 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ООО»ОкаСтройсервис | 27.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл |
431 | 10 | 27.09.2015 | лев | 1 | 35 | 113 | ПД1 Копнинцев А.С. | Яшков А.В. | ООО»ОкаСтройсервис | 27.09.2015 | Белоусов В.Ю. | 514 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 431 | 1 | 27.09.2015 | лев | 1 | 35 | 130 | ПД1 Копнинцев А.С. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 27.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки -Котельнич | гл | 431 | 1 | 27.09.2015 | лев | 1 | 35 | 131 | ПД1 Копнинцев А.С. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 27.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 4 | 28.09.2015 | прав | 1 | 27 | 132 | ПД2 Абрамов В.М. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 28.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 4 | 28.09.2015 | прав | 1 | 27 | 133 | ПД2 Абрамов В.М. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 28.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 3 | 28.09.2015 | лев | 1 | 27 | 135 | ПД2 Абрамов В.М. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 28.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 3 | 28.09.2015 | лев | 1 | 27 | 134 | ПД2 Абрамов В.М. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 28.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 4 | 30.09.2015 | прав | 1 | 10 | 141 | ПД2 Абрамов В.М | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 30.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 4 | 30.09.2015 | лев | 1 | 10 | 140 | ПД2 Абрамов В.М | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 30.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 4 | 30.09.2015 | лев | 1 | 10 | 143 | ПД2 Абрамов В.М. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 30.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 4 | 30.09.2015 | лев | 1 | 10 | 143 | ПД2 Абрамов В.М | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 30.09.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 1 | 02.10.2015 | прав | 1 | 13 | 152 | ПД2 Абрамов В.М | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 02.10.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петушки | 10 п/о | 435 | 1 | 02.10.2015 | лев | 1 | 13 | 150 | ПД2 Абрамов В.М | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 02.10.2015 | Семенов М.С. | 526 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 6 | 18.09.2015 | прав | 1 | 23 | 112 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 18.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 6 | 18.09.2015 | прав | 1 | 23 | 88 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 18.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 6 | 18.09.2015 | лев | 1 | 23 | 83 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 18.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 6 | 18.09.2015 | лев | 1 | 23 | 85 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 18.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 7 | 18.09.2015 | лев | 1 | 23 | 84 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 18.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 7 | 18.09.2015 | лев | 1 | 23 | 86 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 18.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 5 | 19.09.2015 | лев | 1 | 24 | 94 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 19.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 5 | 19.09.2015 | лев | 1 | 24 | 93 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 19.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 5 | 19.09.2015 | лев | 1 | 24 | 89 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 19.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 5 | 19.09.2015 | лев | 1 | 24 | 90 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 19.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 5 | 19.09.2015 | лев | 1 | 24 | 91 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 19.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 432 | 5 | 19.09.2015 | лев | 1 | 24 | 92 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 19.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 433 | 6 | 22.09.2015 | лев | 1 | 33 | 107 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 22.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 433 | 6 | 22.09.2015 | лев | 1 | 33 | 111 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 22.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 433 | 7 | 22.09.2015 | лев | 1 | 33 | 110 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 22.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 | |
6 | Петряевка — Доскино | гл | 433 | 7 | 22.09.2015 | лев | 1 | 33 | 112 | ПД3 Клянчин С.И. | Костоусов А.Н. | ООО»ОкаСтройсервис | 22.09.2015 | Степанов А.В. | 1843 |
ГЛАВА 4. ШЛИФОВАНИЕ РЕЛЬСОВ РЕЛЬСОШЛИФОВАЛЬНЫМИ ПОЕЗДАМИ
4.1. Общие положения
Нормы и требования настоящих Технических указаний применяемых при шлифовании рельсов рельсошлифовальными поездами с активными рабочими органами на существующих и перспективных участках железных дорог при раздельном и совмещенном движении грузовых, пассажирских и скоростных пассажирских поездов со скоростями до 200 км/ч.
Нормативные указания разработаны в соответствии:
— правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации;
— инструкцией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации;
— инструкцией по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации;
— инструкцией по техническому обслуживанию и эксплуатации сооружений, устройств, подвижного состава и организации движения на участках обращения скоростных пассажирских поездов.
— инструктивными материалами по сварочно-наплавочным работам в путевом хозяйстве;
— инструкцией по эксплуатации рельсошлифовальных поездов[11].
В системе ведения рельсового хозяйства профильное шлифование в настоящее время становится одним из приоритетных направлений.
Профилактическое шлифование позволяет предупредить появление дефектов поверхности катания, не допустить или существенно отдалить развитие в рельсах дефектов контактно-усталостного характера.
Перечень устраняемых и уменьшаемых посредством шлифования дефектов рельсов включает следующие виды:
— волнообразные износы;
— седловины;
— пробоксовки;
— механические повреждения;
— расплющивания, смятия;
— пластические деформации головки;
— сбитые концы рельсов в стыках;
— неровности в сварных стыках;
— дефекты вследствие нарушения технологии изготовления.
В результате удаления поверхностных дефектов снижаются вертикальные динамические силы, шум и вибрации, увеличивается срок службы рельсов, рельсовых скреплений и шпал, происходит существенное удлинение цикла выправки пути в плане и профиле.
Кроме этого, уменьшаются расходы по содержанию и ремонтам подвижного состава и увеличиваются сроки его службы благодаря уменьшению усталости деталей и узлов.
Однако, для реализации преимуществ необходим комплексный и системный подход, основные положения которого включают:
— четкое планирование работ на основании диагностирования фактического состояния продольного и поперечного профилей головки рельсов, причин их одиночного выхода;
— разработку системы контроля состояния рельсов после шлифовки соответствие полученного поперечного и продольного профилей заданным параметрам;
— включение работ по шлифованию рельсов как заключительной операции в технологические процессы проведения ремонтов и выправки пути.
4.2. Планирование работ по шлифованию рельсов и оценка фактического состояния рельсов
Продольный профиль поверхности катания рельсов определяется посредством:
— путеизмерительных вагонов КВЛ-П2, оборудованных устройствами для измерения волнообразного износа поверхности головки рельсов;
— тележек для индикации волнообразного износа рельсов ТИВИР;
— измерительного устройства рельсошлифовального поезда.
Основные контролируемые параметры:
— глубина неровности диапазон от -2,5 до +2,5 мм с погрешностью не более 3%;
— длина неровности с подразделением на диапазоны:
— короткие КН от 0,03 м до 0,25 м;
— средние СН от 0,25 м до 1,5 м;
— длинные ДН от 1,5 м до 3,5 м.
Функциональные требования к средствам диагностики поверхности катания головки рельсов:
— непрерывная запись результатов измерения с привязкой к пути;
— просмотр на дисплее результатов измерения в функции пройденного пути непосредственно во время контроля и после него;
— определение формы и глубины натурных неровностей и представление их в графическом или табличном виде;
— просмотр и анализ результатов измерения на персональном компьютере в режиме постобработки;
— возможность сравнения результатов измерения нескольких проходов измерительного средства по одному и тому же участку с совмещением результатов прохода на одном графике и получением количественных характеристик;
— возможность получения результатов в табличном виде с выделением.
Необходимых диапазонов длин неровностей по следующей форме:
— архивирование и хранение результатов на разнообразных носителях информации с обеспечением возможности анализа состояния поверхности катания рельсов за несколько циклов измерений в графическом и табличном виде;
— сопоставимость результатов измерений, получаемых различными путеизмерительными средствами, оборудованными системой для измерения неровностей;
— до оснащения дистанций пути средствами измерения волнообразного износа делаются замеры при помощи метровой линейки ГОСТ 427-75 и набора щупов в соответствии с ТУ 2-34-0221197-011-91.
В этом случае производится по 20 замеров каждого километра рельсовой нити на расстоянии не менее 2 м от стыков. За величину волнообразного износа принимается среднее значение из 20 замеров на данном километре по каждой рельсовой нити.
В таблице 4.2.1 представлены значения глубины неровностей, после превышения, которых при различных скоростных режимах движения поездов назначается шлифование рельсов числитель, и значения, которые должны быть достигнуты при шлифовке знаменатель.
Таблица 4.2.1 Значения глубины неровностей
Характеристика неровностей | Глубина неровностей | |||
При 60 км/ч и менее | 61-100 км/ч | 101-140 км/ч | 141 км/ч | |
Короткие, мм | 0,08/0,02 | 0,06/0 | 0,05/0 | 0,03/0 |
Средние и длинные, мм: | ||||
на базе 1,5 м | 0,8/0,3 | 0,7/0,2 | 0,6/0,15 | 0,4/0,10 |
на базе 1 м | 0,6/0,2 | 0,5/0,15 | 0,4/0,10 | 0,3/0,08 |
4.3. Поперечный профиль головки рельсов
Основные контролируемые параметры — очертания поперечного профиля головки рельсов с погрешностью, мм, не более:
— по вертикали 0,05;
— по горизонтали 0,05.
Функциональные требования к средствам измерения поперечного профиля головки рельсов:
— измерение и отображение поперечного профиля головки рельсов в реальном масштабе времени;
— совмещение измеренного профиля на дисплее со стандартным и или ремонтным профилем;
— определение разности сечений двух совмещенных профилей, например, до и после шлифовки;
— автоматическое определение количественных характеристик вертикального и бокового износов;
— масштабирование на экране;
— хранение в системе стандартных и ремонтных профилей, с которыми сопоставляются измеренные;
— наложение угловых координат;
— распечатка профиля в заданной системе координат и масштабов в реальном режиме времени.
Для планирования работ по шлифованию определяется реальное очертание профиля головки рельсов.
Замеры профиля рельсов производятся с помощью измерительных устройств рельсошлифовального поезда.
При этом снятие профилей производится по обеим рельсовым нитям:
— для прямых и кривых радиусом 800 м и более через каждые 10 м;
— для кривых радиусом менее 800 м через каждые 5 м.
Для оценки качества шлифовки необходимо, чтобы дороги, имеющие РШП, были оснащены переносными профилографами типов DQM Германия, ПР-02 ИНФОТРАНС и другими аналогичными средствами, прошедшими аттестацию МПС России.
При использовании переносных профилографов на одном километре необходимо провести измерение по 20 поперечным профилям головок рельсов по каждой рельсовой нити. После этого в режиме постобработки определяется среднее очертание поперечного профиля для каждой рельсовой нити.
Фактический поперечный профиль является одним из критериев для определения ремонтного профиля, величины съема металла и числа проходов РШП.
Другим критерием для выбора ремонтного профиля являются данные анализа причин выхода и изъятия рельсов на исследуемом полигоне.
Для выбора ремонтного профиля необходимо знать причины изъятия рельсов на исследуемом полигоне. В зависимости от характера повреждаемости рельсов на участке выбирается требуемый ремонтный профиль.
Поскольку восстановление профиля позволяет существенно уменьшить выход рельсов по дефектам контактно-усталостного характера, а шлифовка поверхности катания рельсов позволяет устранить или уменьшить дефекты заводского происхождения дефект 10, термомеханические повреждения дефект 14, волнообразный износ.
Для планирования шлифовки должна быть представлена следующая информация о дефектности рельсов на участке в соответствии с данными технического паспорта дистанции пути:
— число дефектных рельсов, лежащих в пути погонных метров, в том числе по причинам смятия и неравномерного износа;
— число изъятых рельсов шт./км, в том числе по дефектам контактно-усталостного характера;
— приведенный износ, в том числе боковой, мм.
Основные параметры шлифования. В определение «параметры шлифования» рельсов входят число проходов РШП, рабочая скорость, ремонтный профиль, периодичность шлифовки. Для определения этих параметров необходимо, исходя из фактического состояния рельсов наработка тоннажа, качество поверхности катания и т.д., определить цель и задачи шлифования. Профильная шлифовка предназначена:
— при шлифовании новых рельсов для удаления обезуглероженного слоя и заводских геометрических неровностей до уровня требований в соответствии с максимально разрешенными скоростями на данном участке.
Первоначальное шлифование новых рельсов выполняется в наиболее короткий срок после укладки и выправки пути в плане и профиле. Шлифование новых рельсов осуществляется за 2-3 прохода РШП. При этом обрабатываются поверхность катания и рабочая грань головки рельса.
— при шлифовании рельсов с наработкой тоннажа до 150 млн. т брутто — для формирования очертания головки рельса согласно заданному ремонтному профилю, ликвидации волнообразного износа и продольных неровностей либо их уменьшения до норм, устанавливаемых для данных участков пути;
— при профильном шлифовании рельсов с наработкой более 150 млн. т брутто наряду с удалением продольных неровностей — для восстановления формы головки рельса в зоне рабочей выкружки или ее изменения, в том числе и для недопущения появления в рельсах дефектов контактно-усталостного характера.
Для определения параметров шлифования и их оптимального сочетания необходимо учитывать следующие факторы.
Факторы, учитываемые при ликвидации волнообразного износа и поверхностных дефектов:
— фактическое состояние поверхности катания рельсов;
— характер изменения этого состояния в процессе наработки тоннажа в данных условиях эксплуатации.
Неровности на поверхности катания рельсов в процессе эксплуатации получают дальнейшее развитие, интенсивность которого зависит от стечения ряда факторов, основные из которых следующие:
— амплитудно-частотная характеристика начального микропрофиля поверхности катания рельсов;
— план и профиль пути;
— характеристики подрельсового основания материал шпал, род балласта и т.д.;
— режим вождения поездов и тип обращающегося подвижного состава;
— наличие и вид термообработки рельсов;
— климатические условия региона.
Для планирования работ по шлифованию необходимо иметь данные об интенсивности развития неровностей для конкретного участка. В дальнейшем по мере накопления фактических данных об интенсивности развития неровностей в конкретных условиях эксплуатации параметры шлифования корректируют.
Факторы, учитываемые при определении параметров шлифования при реализации ремонтного профиля очертания фактического поперечного профиля рельсов.
При выборе требуемого ремонтного профиля исходят, прежде всего, из причин выхода рельсов на данном полигоне.
В случае если это дефекты контактно-усталостного происхождения, то в результате реализации ремонтного профиля должно иметь место двухточечное контактирование колес и рельса с образованием «просвета» 0,5-0,8 мм и разгрузкой того участка поверхности головки, под которым располагается металл, имеющий усталостные дефекты.
Другим важным фактором является месторасположение на поверхности катания рельсов дорожки контакта от колес подвижного состава.
Для рельсов с наработкой более 150 млн. т брутто и не подвергавшихся периодическому шлифованию с целью профильной шлифовки является смещение дорожки контакта в сторону нерабочей грани.
Достигается это путем реализации заданного ремонтного профиля.
Описание типовых ремонтных профилей приводятся данные о ремонтных профилях, разработанных специалистами ВНИИЖТ и утвержденные Департаментом пути и сооружений, как типовые решения для различных условий эксплуатации рельсов в пути.
Представлен ремонтный профиль переложенных рельсов типа Р65 со сменой рабочего канта. После перекладки с заменой канта новая рабочая грань имеет наплыв металла, головка рельса поражена волнообразным износом.
Ремонтный профиль предусматривает удаление этих двух отступлений, а также обработку нового рабочего канта по одному из следующих двух вариантов:
— образование очертания новой рабочей грани по форме стандартного неизношенного рельса типа Р65. Это допустимо, так как после перекладки в зоне выкружки внутренние продольные трещины (ВПТ) отсутствуют. Такое решение позволяет уменьшить величину съема металла при работе РШП.
Однако «двухточечного» контакта колеса и рельса здесь не возникает, так как понижение точки 2 от уровня оси составляет всего 1,6 мм. Это решение может быть рекомендовано, если рельсы перекладывают на линиях 2 и 3 классов, с грузонапряженностью не более 50 млн. т.км брутто/км в год;
— очертание рабочего канта после профильной шлифовки обеспечивает двухточечный контакт колеса и рельса в этой зоне. Съем металла в этом случае больше, чем в первом варианте. После перекладки и профильной шлифовки рельсы используются без ограничения по грузонапряженности.
Критерии, которые должны быть достигнуты в результате шлифовки:
— для новых рельсов — удаление обезуглероженного слоя и ликвидация заводских дефектов поверхности катания;
— для рельсов с наработкой тоннажа — ликвидация или доведение до регламентируемых размеров неровностей на поверхности катания и восстановление требуемого профиля.
В таблице 4.3.1 представлены основные параметры шлифования рельсов для различных значений глубины неровностей представлены.
Таблица 4.3.1 — Основные параметры шлифования рельсов для различных значений глубины неровностей
Параметры шлифования | Значения параметров в зависимости от глубины неровностей, мм/м | ||
Новые рельсы и рельсы с наработкой тоннажа, у которых соблюдается периодичность шлифования | Рельсы с наработкой тоннажа, ранее не шлифовавшиеся либо при несоблюдении периодичности | ||
До 150 | 151 и более | ||
Число проходов РШП при 1-й шлифовке | 2-4 | 4-6 | 5-7 |
Сила тока, А | 23-27 | 23-27 | 23-27 |
Рекомендуемая рабочая скорость, км/ч | 6,0-7,0 | 6,0-7,0 | 6,5-7,0 |
Глубина неровностей, мм, на длине 1,5 м, рекомендуемая после 1-й шлифовки | В соответствии с табл.4.2.1 | ||
Наработка тоннажа до следующей шлифовки | В соответствии с табл.4.4.1 | ||
Предполагаемая глубина неровностей, мм, на длине 1,5 м, перед началом второй шлифовки* | 0,3-0,6 | 0,4-0,7 | 0,5-0,8 |
Интенсивность нарастания волнообразного износа и локальных неровностей, мм/10 млн. т брутто | 0,075 | 0,080 | 0,090 |
Рабочая скорость РШП может быть изменена в пределах оптимального диапазона скоростей шлифования от 5 до 8 км/ч. При этом необходимо учитывать съем металла за один проход в зависимости от рабочей скорости РШП.
Помимо устранения волнообразного износа, необходимо не допустить появление ВПТ в головке рельсов, которые при дальнейшем развитии проявляются в виде дефектов 11.1-2; 21.1-2; 30Г.
Для выполнения этой задачи в таблице 4.3.2 предложен съем металла в совокупности с износом головки должен быть не менее значений, указанных.
Таблица 4.3.2 — Съем металла в совокупности с износом головки
Радиусы кривых, м | Съем металла при шлифовке с учетом износа по головке рельса, мм/100 млн. т брутто | |
300-400 | 5,0 | 2,0 |
401-500 | 4,0 | 1,5 |
501-800 | 3,0 | 1,0 |
Более 800 и прямые | 1,5 | 1,0 |
4.4. Определение периодичности шлифования рельсов
Периодичность профильного шлифования рельсов определяется исходя из двух факторов:
— интенсивности нарастания волнообразного износа;
— необходимости предотвращения возникновения дефектов контактно-усталостного характера.
Опыт эксплуатации показал, что эти факторы, как правило, взаимно увязаны.
Поэтому за основу при определении периодичности шлифовки берутся данные об интенсивности нарастания волнообразного износа в среднесетевых условиях в таблице 4.4.1.
В зависимости от скоростного режима движения поездов по таблице 4.4.1 определяется интервал между значениями глубин неровностей, после превышения, которых назначается шлифование рельсов числитель, и значениями глубины неровностей, которые должны быть достигнуты при шлифовке знаменатель.
По величине этого интервала определяется наработка тоннажа до следующей шлифовки. Данные о периодичности шлифования для различных скоростных режимов вождения поездов представлены в таблице 4.4.1.
Таблица 4.4.1 — Периодичность шлифовки рельсов
Показатель | При 60 км/ч и менее | 61-100 км/ч | 101-140 км/ч | 141 км/ч |
Периодичность шлифования, млн. т брутто | 75 | 60 | 50 | 35 |
Шлифование рельсов в крутых кривых. В крутых кривых из-за сложного динамического взаимодействия колес и рельсов в зоне их контакта происходят процессы, обусловленные следующими видами контактирования:
— одноточечный, преимущественно концентрирующийся в зоне бокового закругления головки рельса. При этом виде контакта основными, как правило, являются дефекты контактно-усталостного происхождения;
— двухточечный, распределяющийся между поверхностью катания и боковой гранью головки. В этом случае основным видом дефекта является боковой износ рельсов;
— «конформный» контакт колеса с рельсом, при котором профили рабочих граней головки рельса и гребня колеса совпадают. Этот вид контакта считается наиболее благоприятным для уменьшения интенсивности бокового износа в кривых малого радиуса.
Для предупреждения возникновения вышеуказанных дефектов в кривых участках пути проводится профильное шлифование рельсов, которое позволяет контролировать волнообразный износ, износ боковой грани рельса, уровень поперечных сил между колесом и рельсом, поверхностные дефекты контактно-усталостного происхождения.
Однако ни один тип профиля, получаемый в результате шлифования, не может дать универсального решения всех проблем. Вначале нужно выявить таковую, а затем выбрать оптимальный ремонтный профиль, который можно сохранить путем периодического шлифования рельсов.
В соответствии с таблицей 4.4.2 сочетание интенсивностей бокового и вертикального износов рельсов.
В связи с этим средством реализации одной из основных целей шлифования рельсов в кривых является уменьшение бокового износа рельсов за счет оптимизации вертикального ремонтные профили наружного рельса при величинах бокового износа 5 и 10 мм.
Таблица 4.4.2 — Периодичность шлифования в зависимости от радиуса кривой.
Радиус кривой , м | 600500 | 500350 | 350 |
Периодичность шлифования, млн. т брутто | 30-35 | 20-25 | 15-20 |
Комментарии
Оставить комментарий
Валера 14 минут назад
добрый день. Необходимо закрыть долги за 2 и 3 курсы. Заранее спасибо.
Иван, помощь с обучением 21 минут назад
Валерий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Fedor 2 часа назад
Здравствуйте, сколько будет стоить данная работа и как заказать?
Иван, помощь с обучением 2 часа назад
Fedor, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Алина 4 часа назад
Сделать презентацию и защитную речь к дипломной работе по теме: Источники права социального обеспечения
Иван, помощь с обучением 4 часа назад
Алина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Алена 7 часов назад
Добрый день! Учусь в синергии, факультет экономики, нужно закрыт 2 семестр, общ получается 7 предметов! 1.Иностранный язык 2.Цифровая экономика 3.Управление проектами 4.Микроэкономика 5.Экономика и финансы организации 6.Статистика 7.Информационно-комуникационные технологии для профессиональной деятельности.
Иван, помощь с обучением 8 часов назад
Алена, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Игорь Петрович 10 часов назад
К утру необходимы материалы для защиты диплома - речь и презентация (слайды). Сам диплом готов, пришлю его Вам по запросу!
Иван, помощь с обучением 10 часов назад
Игорь Петрович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Инкогнито 1 день назад
У меня есть скорректированный и согласованный руководителем, план ВКР. Напишите, пожалуйста, порядок оплаты и реквизиты.
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Илья 1 день назад
Здравствуйте) нужен отчет по практике. Практику прохожу в доме-интернате для престарелых и инвалидов. Все четыре задания объединены одним отчетом о проведенных исследованиях. Каждое задание направлено на выполнение одной из его частей. Помогите!
Иван, помощь с обучением 1 день назад
Илья, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Alina 2 дня назад
Педагогическая практика, 4 семестр, Направление: ППО Во время прохождения практики Вы: получите представления об основных видах профессиональной психолого-педагогической деятельности; разовьёте навыки использования современных методов и технологий организации образовательной работы с детьми младшего школьного возраста; научитесь выстраивать взаимодействие со всеми участниками образовательного процесса.
Иван, помощь с обучением 2 дня назад
Alina, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Влад 3 дня назад
Здравствуйте. Только поступил! Операционная деятельность в логистике. Так же получается 10 - 11 класс заканчивать. То-есть 2 года 11 месяцев. Сколько будет стоить семестр закончить?
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Влад, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Полина 3 дня назад
Требуется выполнить 3 работы по предмету "Психология ФКиС" за 3 курс
Иван, помощь с обучением 3 дня назад
Полина, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Инкогнито 4 дня назад
Здравствуйте. Нужно написать диплом в короткие сроки. На тему Анализ финансового состояния предприятия. С материалами для защиты. Сколько будет стоить?
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Инкогнито, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Студент 4 дня назад
Нужно сделать отчёт по практике преддипломной, дальше по ней уже нудно будет сделать вкр. Все данные и все по производству имеется
Иван, помощь с обучением 4 дня назад
Студент, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Олег 5 дня назад
Преддипломная практика и ВКР. Проходила практика на заводе, который занимается производством электроизоляционных материалов и изделий из них. В должности менеджера отдела сбыта, а также занимался продвижением продукции в интернете. Также , эту работу надо связать с темой ВКР "РАЗРАБОТКА СТРАТЕГИИ ПРОЕКТА В СФЕРЕ ИТ".
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Олег, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Анна 5 дня назад
сколько стоит вступительные экзамены русский , математика, информатика и какие условия?
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Анна, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Владимир Иванович 5 дня назад
Хочу закрыть все долги до 1 числа также вкр + диплом. Факультет информационных технологий.
Иван, помощь с обучением 5 дня назад
Владимир Иванович, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Василий 6 дней назад
сколько будет стоить полностью закрыть сессию .туда входят Информационные технологий (Контрольная работа, 3 лабораторных работ, Экзаменационный тест ), Русский язык и культура речи (практические задания) , Начертательная геометрия ( 3 задачи и атестационный тест ), Тайм менеджмент ( 4 практических задания , итоговый тест)
Иван, помощь с обучением 6 дней назад
Василий, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф
Марк неделю назад
Нужно сделать 2 задания и 1 итоговый тест по Иностранный язык 2, 4 практических задания и 1 итоговый тест Исследования рынка, 4 практических задания и 1 итоговый тест Менеджмент, 1 практическое задание Проектная деятельность (практикум) 1, 3 практических задания Проектная деятельность (практикум) 2, 1 итоговый тест Проектная деятельность (практикум) 3, 1 практическое задание и 1 итоговый тест Проектная деятельность 1, 3 практических задания и 1 итоговый тест Проектная деятельность 2, 2 практических заданий и 1 итоговый тест Проектная деятельность 3, 2 практических задания Экономико-правовое сопровождение бизнеса какое время займет и стоимость?
Иван, помощь с обучением неделю назад
Марк, здравствуйте! Мы можем Вам помочь. Прошу Вас прислать всю необходимую информацию на почту и написать что необходимо выполнить. Я посмотрю описание к заданиям и напишу Вам стоимость и срок выполнения. Информацию нужно прислать на почту info@дцо.рф