Экспериментальное исследование собственных частот и форм колебаний рельса

摘要

Рассмотрена проблема оценки устойчивости бесстыкового пути при его температурном удлинении и предложен способ данной оценки путем сравнения действительной температуры закрепления рельсовой плети с нормативной. Приведен метод определения действительной температуры закрепления рельса, заключающийся в измерении его температуры и частот собственных колебаний с последующим анализом зависимости частоты собственных колебаний головки рельса в поперечном направлении от величины продольного усилия, приложенного к рельсу. Описывается методика проведенных испытаний на стенде и участке бесстыкового пути Озерской ветки Московской железной дороги. Суть методики заключается в определении значений собственных колебаний рельса с помощью различных средств измерений (тензорезисторов, вибропреобразователей, шумомера) при разных значениях продольного усилия, приложенного к нему. Собственные колебания возбуждались путем удара по головке рельса в поперечном направлении. Проведен сравнительный анализ форм и частот собственных колебаний головки рельса по результатам испытаний в стендовых и полигонных условиях. Было установлено, что наиболее близкая сходимость частот собственных колебаний головки рельса в поперечном направлении, полученных в процессе испытаний в полигонных и стендовых условиях, соответствует первой форме колебаний. В ходе стендовых испытаний определена зависимость частоты первой формы собственных колебаний головки рельса в поперечном направлении от величины продольного усилия, приложенного к рельсу. По итогам сравнительного анализа результатов измерений собственных частот колебаний рельса установлена возможность применения для их регистрации шумомера и аналогичных средств измерений. Также приведен расчет действительной температуры закрепления рельса на примере участка бесстыкового пути Озерской ветки Московской железной дороги и установлено ее соответствие нормативной для данного региона.