SU1745809A1 - Способ разр дки температурных напр жений в рельсовых плет х бесстыкового пути - Google Patents

Abstract

Использование: разр дка температурных напр жений в рельсовых плет х бесстыкового железнодорожного пути. Сущность изобретени : после ослаблени  рельсовых скреплений на рельсовой плети размещают симметрично относительно ее оси симметрии и середины зар ды взрывчатых веществ (ВВ), затем последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направлении разр дки напр жений импульсной нагрузкой, образованной направленным взрывом зар дов ВВ. При этом величина импульсной нагрузки определ етс  из выражени  А Рим 2 аЫ /о С2 С„ , где аЫ объем зар да; Р - давление; р- плотность материала рельса; С - скорость звука в металле рельса; Си - скорость звука в продуктах детонации,Ј

Description

Изобретение относитс  к способам разр дки температурных напр жений в рельсовых плет х бесстыкового пути.

Известен способ разр дки температурных напр жений в рельсовых плет х бесстыкового пути, заключающийс  в том, что ослабл ют рельсовые скреплени  и последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направлении разр дки напр жений импульсной нагрузкой.

Однако указанный способ не обеспечивает эффективную разр дку температурных напр жений, так как создаваемый единичным ударным импульсом нестационарный фронт волны, проход  по рельсовой плети и име  ограниченную длину, способствует только локальному перераспределению температурных напр жений, не вли   на общее напр женное состо ние рельсовой плети . При этом полный цикл ударного воздействи  на рельсовую плеть занимает длительное врем , что вызывает низкую производительность способа

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности способа путем более равномерного перераспределени  напр жений и повышени  производительности.

Цель достигаетс  тем, что в способе разр дки температурных напр жений в рельсовых плет х бесстыкового пути, заключающемс  в том, что ослабл ет рельсовые скреплени  и последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направлении разр дки напр жений импульсной нагрузкой, последнюю образуют направленным взрывом зар дов, расположенных .зеркально симметрично относительно оси симметрии и середины

VI

4 СЛ 00 О Ю

рельсовой плети, а величину нагрузки определ ют из выражени :

детонации. Так как Рим 2Ро г b I/O , то при С - D и Р р UC.

АР

им

2 аЫ рС Св

где Р - давление в детонационной волне;

С - скорость звука в металле;

а - толщина зар да;

b - ширина зар да;

I - длина зар да;

р- плотность материала рельса;

Св - скорость звука в продуктах детонации .

Способ осуществл етс  следующим образом .

После ослаблени  гаек клеммных болтов на рельсовой плети размещают симметрично относительно оси симметрии рельса зар ды взрывчатых веществ (ВВ), которые последовательно инициируют, при этом на рельс передаетс  импульсное воздействие, определ емое из выражени :

г,2

APMM 2abl

При этом скорость детонационной волны , распростран юща с  по зар ду ВВ, равна скорости звука в материале рельса, причем ударна  волна формируетс  с плоским фронтом, который обеспечивает равномерный по сечению рельса эффективный массоперенос и соответственно равномерную разр дку напр жений.

При распространении детонационной волны вдоль границы радела ВВ - среда со скоростью, превышающей скорость звука в среде, в последней возникает ударна  волна , распростран юща с  под углом а к границе раздела сред. В этом случае ударна  волна имеет нестационарный фронт, что не обеспечивает равномерного массоперено- са по сечению и вдоль рельса.

Если детонационные волны с разных сторон среды распростран ютс  вдоль границы , то в среде возникают сход щиес  волны, возбуждающие сложную нестационарную картину волн.

Развиваемое от взрыва зар да давление Р св зано со скоростью движени  мате- риала соотношением Р р CU. Силы давлени  на рельс в течение времени детонации зар да Т I/O определ ютс  из выражени  F PU т Ь, а переданный импульс g

ЛР 2 FT. В этом выражении т-р- врем  до прихода волны разрежени  в продуктах

АРим-2Р

Р С Св

b 2 Ы

,

(1)

Рассто ние между зар дами ВВ вдоль рельсовой плети определ етс  из услови  затуУани  импульса.

Известно, чтоs

Д Рим - MV - Ftp At - у (2)

где М - масса участка плети, подвергаема  воздействию импульса; V - скорость перемещени  сечений;

FTp - силы трени ;

S - величина перемещени  сечений.

Учитыва , что М - Lm, где L - длина участка плети, т - погонна  масса рельса,

I- АРИМ v4 (3)

т(дрр)

Пример. Осуществл ют разр дку температурных напр жений в рельсовой плети длиной 600 м с рельсами типа Р65 при температуре рельса +20°С. Температура закреплени  плети +10°С. Примен ют зар ды

ВВ объемом аЫ 2x2x25 см и массой m 100 г, В таком зар де развиваемое от взрыва давлени  Па, а скорость звука в продуктах детонации Св 5-10 м/с.

Дл  прин того ВВ при скорости звука в

рельсе С - 5-10 м/с плотность материала рельса р 7,8-Ю3 кг/м3 величина импульса

от одного зар да составила 70 н.с.

Рассто ние между устанавливаемыми на плети зар дами ВВ определ ют по формуле (3) при следующих данных: m 65 кг/м, д 9.81 м/с2, 0.3. 5 0,1 см, тогда L 20 м.

Необходимое количество зар дов определено из выражени 

n,m + l J|L+1,3l3aP

При разр дке раст гивающих напр жений инициирование зар дов осуществл ют последовательно с концов плети. Зар ды

ВВ соединены детонационным шнуром, который обеспечивает инициирование каждого последующего зар да по направлению распространени  упругой волны. Длина детонационного шнура подбираетс  так, чтобы момент прихода детонационной волны по шнуру к зар ду совпадал с моментом прихода упругой волны в .плети. Так, при1 использовании детонационного шнура со скоростью детонации 7500 м/с и рассто нии между зар дами ВВ 20 м, длина шнура

прин та равной 30 м. При такой длине шнура врем  прохождени  детонационной волны по шнуру между зар дами ВВ с, что равно времени прохождени  упругой волны по плети. При инициировании зар да В В со стороны детонационного шнура в зар де возникает детонационна  волна, распростран юща с  со скоростью сгорани  вещества зар да и возбуждающа  упругую волну в рельсе, которые имеют одинаковые направлени  от концов к середине плети.

В случае разр дки сжимающих напр жений действи  аналогичны описанным с тем отличием, что инициирование зар дов осуществл етс  от середины к концам плети . Первоначальное инициирование зар дов осуществл етс  мощным импульсом тока.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ разр дки температурных напр жений в рельсовых плет х бесстыкового пути, заключающийс  в том, что ослабл ют рельсовые скреплени  и последовательно воздействуют на рельсовую плеть в направ0

   5

   0

   лении разр дки напр жений импульсной нагрузкой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности путем более равномерного перераспределени  напр жений и повышени  производительности , импульсную нагрузку образуют направленным взрывом зар дов, расположенных зеркально симметрично относительно оси симметрии и середины рельсовой плети, а величину импульсной нагрузки определ ют из выражени :

   «2

   ДРим 2аЫ

   рС2Св

   где Р - давление в детонационной волне;

   С - скорость звука в металле,

   а - толщина зар да;

   b - ширина зар да;

   I -длина зар да;

   р - плотность материала рельса;

   Св - скорость звука в продуктах детонации .