Измерение деформаций рельса под проходящим поездом
Бехер Сергей Алексеевич – к.т.н., зав.НИЛ «ФМК», СГУПС.
Федоринин Виктор Николаевич - к.т.н. , вед. специалист, Филиал ИФП СО РАН.
Сидоров Виктор Иванович - вед. специалист, Филиал ИФП СО РАН.

Дата публикации 24.07.2020

Безопасность железнодорожных перевозок напрямую зависит от уровня динамических сил, возникающих в системе «колесо-рельс» в процессе движения поезда. Неисправности ходовых частей вагонов, дефекты поверхности катания колес (навары, ползуны, выщербины) способны увеличивать динамические силы по сравнению со статической нагрузкой в несколько раз. Возникающий при этом высокий уровень механических напряжений повышает вероятность образования усталостных дефектов, развитие которых в эксплуатации приводит к сходу, аварии и крушению подвижного состава. Измерение деформаций рельсов под проходящим поездом позволяет обнаруживать дефекты, вызывающие сверхнормативное воздействие от колес на верхнее строение пути. В отличии от других методов, такой подход не требует изменения конструкции пути и позволяет классифицировать дефекты не только по размерам, но и по степени негативного воздействия подвижного состава на инфраструктуру.
Результаты измерения деформации шейки рельса при прохождении грузового поезда
Датчик регистрирует деформации растяжения и сжатия шейки рельса направленных вдоль длины рельса. Диапазон деформации составляет 6500 условных единиц, собственный уровень шума датчика – 25 у.е.
Проход грузового поезда
Показания датчика
Дискретность считывания -2мс
Общие время считывания – 2мс ×100000отчетов= 200с
Развернутые участки диаграммы 1,2
Начало движения состава и наезд колес локомотива на датчик участок -1
Движение состава участок -2 общей диаграммы
Фрагмент-4 участка диаграммы-2
Прохождение вагона, наблюдается две тележки, при базе между колесными парами 1800мм, дискретности выборки данных -0,002с, скорость движения составляет 17.32-17.23 км/час. Временной отрезок дефектного участка -6 диаграммы составляет 0.052с, длина дефектного участка -250мм.
Фрагмент-5 участка диаграммы-2
Прохождение вагона, скорость движения составляет -17.23 км/час. Дефектов не наблюдается.
Участка диаграммы-3
Прохождение вагона, скорость движения составляет -20.25 - 20. 34 км/час.
Фрагмент-6 участка диаграммы-3
Вариант измерения деформации шейки рельса при прохождении грузового поезда
Схема установки датчика
Проход грузового поезда
Динамический диапазон составляет 9000 у.е, следует предположить, что на показания датчика может оказывать влияние деформации изгиба шейки рельса в поперечном сечении вследствие раскачивания вагона.