Способ испытаний натурных образцов рельсов на усталость

Авторы патента:

G01N3/32 - путем приложения повторяющихся или пульсирующих усилий (создание таких усилий вообще, - см. такие классы, как B06,G10 )

Изобретение относится к методам испытаний натурных деталей из металла на усталостную прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет имитации концентрации напряжений в зоне зарождения дефекта. Образец циклически изгибают и прикладывают внецентренную продольную растягивающую нагрузку. Параметр несоосности меняют с ростом поврежденности. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)С G 01 N 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857942/28 (22) 07.06.90 (46) 30.08.92. Бюл. N . 32 (71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) С,И.Клинов и А.А.Сидраков (56) Авторское свидетельство СССР

М 1008651, кл. G 01 N 3/32, 1980.

Школьник Л.M. Методика усталостных испытаний. M.: Металлургия. 1978, с. 212.

Изобретение относится к методам испытаний натурных деталей из металла на усталостную прочность, в частности, образцов рельсов бесстыкового пути.

Известен способ испытаний образцов рельсов, который заключается в нагружении отрезка рельса, установленного на двух опорах, поперечной пульсирующей силой, приложенной в середине рельса. Аналогичные схемы нагружения рельсов при испытаниях на усталость в различных зонах (подошве, головке, шейке рельса) рекомендованы в справочной литературе, Недостаток существующих способов испытаний рельсовых образцов заключается в их несоответствии реальным условиям работы, в частности, вЂ” невозможности имитации концентрации напряжений, возникающих в зоне зарождения дефекта, например, в виде поперечной трещины, а также в отсутствии продольных сил в образце, вызываемых в условиях эксплуатации колебаниями температуры, продольным неоднородным угоном пути и т.п, Цель изобретения вЂ” повышение точности результатов испытаний воспроизведе Ы „1758493 A1 (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ НАТУРНЫХ ОБРАЗЦОВ РЕЛЬСОВ НА УСТАЛОСТЬ (57) Изобретение относится к методам испытаний натурных деталей из металла на усталостную прочность. Цель иэобретениявЂ” повышение точности эа счет имитации концентрации напряжений в зоне зарождения дефекта. Образец циклически изгибают и прикладывают внецентренную продольную растягивающую нагрузку. Параметр несоосности меняют с ростол1 поврежденности. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. нием эксплуатационного характера напряженно-деформированного состояния рельсов для ил1итации концентрации напряжений в зоне зарождения дефекта за счет загружения образца внецентренной продольной растягивающей силой и изменением параметра несоосности образца и силы в процессе накопления повреждения.

Для реализации укаэанной цели предлагается способ испытаний натурных образцов рельсов на устал ост ь. Схема нагружения отрезка рельса. установленного на двух опорах, поперечной пульсирующей силой (Р), приложенной в его середине. а также внецентренной продольной растягивающей силой (N) показана на фиг,1.

Для создания указанного продольного усилия (N) предварительного растяжения образца рельса 1(на фиг.2 и 3) на его концах устанавливают по две пары стыковых накладок 2, которые стягивают высокопрочными болтами 3, К концам накладок прикрепляют шарнирно-резьбовые захваты 4 и помещают испытываемый рельс 1 вовнутрь металлическог0 несущего короба 5 прямоугольной формы, затем ня ренают

1758493 рельс с помощью газоплазменных горелок или электрическим током и закрепляют его указанными захватами 4 в нагретом до 50100"С состоянии. После естественного остывания рельса до комнатной температуры (20-25 С ) в нем возникает продольная растягивающая сила требуемой величины (до

1000-1500 кН), которая воспринимается коробом 5, соответственно сжатым. Величина силы (N) может достаточно точно и легко контролироваться как llo перепаду температур, так и по деформациям рельса 1.

Затем нагружают растянутый образец рельса поперечной пульсирующей нагрузкой (Р) и проводят его испытания на усталость с регистрацией его поврежденности например, площади сечения внутренней поперечной трещины в головке рельса. Изменение параметров несоосности в процессе испытаний обеспечивают путем смещения захватов относительно продольной оси образца, Реализация предлагаемого способа позволит более точно оценивать эксплуатационный ресурс (живучесть) рельсов, в том числе бесстыкового пути. включая поврежденные скрытыми поперечными микротрещинами в головке. Тем самым будет обеспечено повышение уровня безопасности движения поездов в части, зависящей от.пути.

Формула изобретения

5 1. Способ испытаний натурных образцов рельсов на усталость, заключающийся в том, что образец нагружают поперечной пульсирующей силой, приложенной к его середине, и определяют характеристики его

10 поврежденности, о т л и ч а ю щ и и я тем, что, с целью повышения точности за счет имитации концентрации напряжений в зоне зарождения дефекта, к образцу прикладывают вне центре нную и родол ьную растя ги15 вающую силу и изменяют параметр несоосности в процессе накопления lloapexpews. с учетом которого судят о характеристике поврежденности, 2. Способ по и 1, отличающийся

20 тем, что продольную растягивающую нагрузку к образцу рельса создают предварительным нагревом образца. закреплением его в захватах в нагретом состоянии и последующим охлаждением. а внецентрен25 ность растяжения обеспечивают путем смещения захватов относительно продольной оси образца.

1758493

Составитель С.Клинов

Техред М.Моргентал

Корректор И.Шмакова

Редактор О.Спесивых

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2993 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Способ испытаний натурных образцов рельсов на усталость

Способ оценки предела выносливости материала // 1758491

Изобретение относится к испытаниям материалов и конструкций на выносливость, в частности к способам определения предела ограниченной выносливости по результатам испытаний образцов Цель изобретения - снижение трудоемкости за счет сокращения суммарного числа циклов нагружения образцов, партию одинаковых образцов материала циклически нагружают при ступенчато возрастающей нагрузке до разрушения каждого образца

Способ определения усталостной характеристики материала // 1758490

Изобретение относится к определению усталостных характеристик композитных материалов, применяемых для изготовления пластин, оболочек, лопаток ГТД, работающих в условиях высокочастотного динамического нагружения и позволяет на образцах простой геометрии получить необходимую для проектирования конструкций информацию по усталостной прочности материалов при их напряженно-деформированном состоянии, близком к реализующемуся в условиях эксплуатации натурных изделий

Способ испытания на долговечность цилиндрического вала и устройство для его реализации // 1758489

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к способу определения долговечности цилиндрических валов и устройству для его реализации

Стенд для усталостных испытаний образцов на совместное осевое нагружение и изгиб // 1758488

Способ подготовки образца к усталостным испытаниям // 1758487

Изобретение относится к исследованиям прочностных свойств конструкций, в которых при сварке или механической с5о;/ке возникают остаточные напряжения, в частности к способам подготовки образцов к усталостным испытаниям

Стенд усталостных испытаний // 1758486

Способ определения верхней границы упругого гистерезиса материала // 1756803

Изобретение относится к испытанию материалов и может быть использовано для измерения упругих и нёупругих свойств материалов при статическом и динамическом знакопеременном нагружении

Установка для испытания образцов материалов при циклическом многоосном нагружении // 1756802

Изобретение относится к испытаниям образцов материалов нг прочность

Захват для центрирования образца при испытаниях на усталость при растяжении // 1753354

Имитатор повреждения клубней // 2110057

Изобретение относится к устройствам для изучения физико-механических свойств картофеля и может быть использовано для определения повреждений клубней картофеля при оптимизации работы картофелеуборочных машин, а также в селекции новых сортов картофеля, предназначенных для механизированного возделывания

Установка для испытания образцов при двухчастотном нагружении // 2115910

Изобретение относится к машиностроению, в частности к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к установкам для испытания образцов на усталость при двухчастотном нагружении

Способ определения модуля упругости металла при различных температурах // 2116644

Способ определения пластической и упругой составляющих петли гистерезиса конструкционного материала // 2119153

Изобретение относится к испытаниям конструкционных материалов и может быть использовано при определении достоверных свойств металлов в упругой области деформации

Способ определения циклической прочности металла конструкций // 2122721

Счетчик ресурса // 2123169

Способ определения предела контактной выносливости материала // 2123175

Изобретение относится к методам испытания материалов на усталостную прочность, в частности к способам определения предела контактной выносливости материала

Способ определения сопротивления контактной усталости // 2130600

Способ неразрушающего контроля качества готового железобетонного изделия // 2131599

Стенд для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата // 2137108

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к стендам для динамических испытаний элементов воздушного винта летательного аппарата, например, лопастей винта вертолета, при комбинированных нагрузках