Abstract
Purpose. The paper is devoted to the study and evaluation of residual life for defective rails P50 operated on the roads of the Kyiv subway, which are taken out of service because of defects 11.1-2 on the side of the rolling surface of the rail head. Methodology. The studies were performed with the use of experimental methods: testing of samples of defective rails in the cyclical strength of the pulse machine and testing of defective rails in the static load limit on the hydraulic vertical press. Findings. The performed experiments indicate that on the tests basis in 2 million cycles is only a small development (increase in size) 0.5-0.7 mm of existing code defects 11.2 as a result of shedding the particles of crumble out metal on the side of the rails head of working prototypes. The intensity and the catastrophic development of defects, such as 11.2, or transformation of these defects in defects such as 21.2 or 30G.2 did not happen in any case. Originality. For the first time in Ukraine with the theoretical calculations substantiated the greater possibility of defects formation of contact fatigue origin in the form of spall and jag of metal on the surface of the rail, at the edge of the head. It is the result of the creation of a high degree of stress nonequilibrium compression in this area, due to the high values of principal normal stresses and appearance of large shear stresses in the body of the head at a depth of 2.5-3.5 mm, exceeding the yield strength and metal endurance. The tests of experimental prototypes of defective rails on high cycle endurance (based № = 2,1h10 cycles) with periodic defectoscopic control were conducted. Practical value. In experiments, the new data of the resistance ability to spall rail defects on the surface of the head of rolling on the code 11.1-2 long-term cyclic loading equal to operational magnitude at the wheel load test of 2 million cycles was obtained. That is, the defective rails can have residual life of not less than 30 million. t. gross.
Highlights
Діючими технічними умовами на експлуатацію рейок метрополітенів регламентовано нормативний строк експлуатації рейок типу Р50 по дефектності в межах Тнорм = 450 млн т брутто пропущеного тоннажу
Experimental sample rails that were taken for testing: No 1−6
For the first time in Ukraine with the theoretical calculations substantiated the greater possibility of defects formation of contact fatigue origin in the form of spall and jag of metal on the surface of the rail, at the edge of the head
Summary
Згідно з метою цієї роботи як основну задачу було визначено завдання зробити оцінку залишкового ресурсу для дефектних рейок типу Р50 (нетермозміцнених), що експлуатуються на коліях Київського метрополітену і вилучені з експлуатації через наявність дефектів типу 11.1-2 на боковій викружці поверхні кочення головки рейки. Оскільки під час експериментальних досліджень рейок типу Р50 на гідравлічному пульсаторі типу ZDM-10Pu за 2 млн циклів пульсаційних навантажень не зафіксовано появи поперечних тріщин за дефектами кодів 21.2 і 30Г.2, тому було вирішено продовжити випробування зразків рейок методом руйнівного контролю із використанням вертикальних статичних навантажень до моменту зламу або граничної деформації (стріла вигину більше ніж 35 мм для рейок типу Р50) зразка з одночасним дефектоскопним контролем за розвитком дефектів. Результати експериментів свідчать про те, що на базі випробувань у 2 млн циклів відбувається лише незначний розвиток (збільшення розмірів) на 0,5−0,7 мм наявних дефектів коду 11.2 в результаті осипання часток викришеного металу на боковій робочій викружці головки дослідних зразків рейок. Результати експерименту свідчать, що при статичному поперечному триточковому завантаженні дослідних зразків рейок типу Р50 відбувається трансформація дефектів за кодом 11.2 в дефекти за кодом 30Г.2, але досягти таких навантажень в реальних умовах експлуатації метрополітену неможливо
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
