Виды лабораторных исследований составляющих ж/д пути.
Структура ж/д пути включает два строения: верхнее и нижнее. Основную часть нагрузки принимает верхнее строение, которое включает рельсошпальную решетку со стрелочными переводами, противоугонными устройствами, элементами скрепления. Верхнее строение предназначено не только для восприятия комплекса нагружений. Оно упруго перерабатывает, равномерно распределяет усилия в окружающем шпалы балластном слое, затем передает напряжения нижнему строению – земляному полотну с насыпями, песчаными подушками, водоотводными кюветами, подстилающими грунтовыми пластами.
В комплекс нагрузок, действующих на верхнюю часть ж/д полотна, входят динамические вертикальные силы, продольные и поперечные нагружения от колес перемещающегося транспорта. Сооружение сопротивляется усилиям во время укладки, ремонта, контроля. Также верхнее строение противостоит климатическим факторам, температурным колебаниями, влиянию сейсмических и прочих природных явлений.
Качество путевого строительства определяют совместно все составляющие. Особое внимание уделяется рельсам и их прочностным показателям. Рельсы фиксируются на деревянных или ж/б шпалах с помощью костылей – металлических промежуточных скреплений. В соединении стыков используются болты, сварка или суперпрочные клеевые вещества. Для передачи давления от рельсов на опоры устанавливаются металлические подкладки.
Чтобы обоснованно прогнозировать эксплуатационную долгосрочность, испытаниям подвергаются все составляющие:
- Рельсы. Методики тестирования регламентированы документом ССФЖТ ТМ-ЦП 115-2001 и ГОСТом Р 51685-2013. Основные направляющие компоненты ж/д пути испытывают на устойчивость к сжатию-растяжению, на копровую прочность при вертикальном падении груза, на ударную вязкость. Параметры твердости определяют в поперечном сечении, а также на поверхности катания головки рельса. Изучают циклическую долговечность на машинах для усталостных испытаний, моделирующих многократное растяжение-сжатие. Определяют циклическую и статическую трещиностойкость и темпы роста усталостных трещин.
- Шпалы. Характеристики опорных изделий из древесины приведены в ГОСТ 58615-2019, оценка их физико-механических показателей не проводится. Ж/б шпалы испытывают по изложенным в ГОСТе 33320-2015 технологиям, согласно которым исследуют устойчивость к формированию трещин, морозостойкость, сопротивляемость сжатию по регламенту ГОСТа 10060.
- Болты. Требования к качественным показателям стыковых соединительных элементов декларирует ГОСТ 11530-2014. Исследования сопротивляемости растяжению проводятся согласно требованиям ГОСТа 1497, ударная вязкость – ГОСТа 9454, показатели твердости – ГОСТа 2999. Крепеж считается пригодным для ж/д строительства, если исследуемый образец разрушился в области резьбы или по стержню, но не в зоне головки.
- Костыли. Тестирование прочностных показателей костылей проводят согласно требованиям ГОСТ 5812-2014. Крепежные приспособления испытывают на устойчивость к изгибу и растяжению.
- Подкладки. Элементы костыльного скрепления изучаются на стойкость к изгибающим нагрузкам с применением оправки.
Изучение прочностных характеристик, устойчивости к механическим воздействиям, усталостной долгосрочности, сопротивляемости ударам предоставляет возможность проектировщикам выбрать оптимальные компоненты для сооружения ж/д полотна, ориентируясь на проектируемые нагрузки.
Тестирование материалов, применяемых в сборке многокомпонентных систем, проводится также для определения соответствия продукции эксплуатационным требованиям и для разработки технологии усиления при необходимости.
Машины и атрибуты для тестирования материалов для строительства ж/д полотен.
Для оценки физико-механических свойств потребуются следующие технические средства:
- Универсальное испытательное оборудование. Многозадачная установка имитирует все разновидности статических нагрузок. Для приложения усилия используется сменные захваты и приспособления, предназначенные для фиксации образцов и равномерного распределения силы.
- Машина для усталостных испытаний. Оборудование для усталостных испытаний предназначено для изучения ресурсных параметров, исследования роста трещин, определения усталостной долгосрочности в много- и малоцикловом режиме.
- Твердомеры. Приборы используются в определении твердости изделий, сопротивляемости материалов при вдавливании индентора.
- Вертикальный копер. Аппарат моделирует ударные воздействия при свободном падении груза сверху. Машина разработана для изучения механизма формирования и разрастания трещин в образцах из металлических сплавов, железобетона.
- Маятниковый копер. Лабораторное оборудование предназначено для исследования ударной вязкости материалов, изделий. Ударное воздействие передается бойком, соединенным с осью прибора свободно вращающейся штангой.
- Система температурных испытаний. Аппарат с высокоточным термостатом формирует плюсовой или минусовой температурный фон внутри герметичной камеры.
В подборе необходимого для исследований оборудования и сопутствующих испытаниям приспособлений помогут компетентные консультанты компании "ГОСТ".
