Diagnozowanie stanu naprężeń własnych powstających w procesie produkcji rozjazdów kolejowych Diagnostic of state of residual stress appearing in manufacturing process of railway turnouts

Pełen tekst

(1)PRACE NAUKOWE POLITECHNIKI WARSZAWSKIEJ z. 71. Transport. 2009. Jacek Kukulski Wydzia Transportu Politechniki Warszawskiej. DIAGNOZOWANIE STANU NAPRE. WASNYCH POWSTAJ CYCH W PROCESIE PRODUKCJI ROZJAZDÓW KOLEJOWYCH Streszczenie. Naprenia wasne pojawiajce si w stalowych elementach rozjazdów podczas procesu produkcji mog zmienia ich wasnoci wytrzymaociowe. Najbardziej niebezpiecznymi z praktycznego punktu widzenia okazuj si maksymalne naprenia rozcigajce, poniewa mog one przypiesza rozwój pkni i powodowa trwae odksztacenie elementu stalowego. Naprenia wasne, które towarzysz procesowi produkcji stalowych elementów rozjazdów mog by. niebezpieczne w pó niejszej eksploatacji, bowiem w przypadku ich zsumowania si z napreniami pochodzcymi od eksploatacyjnych obcie zewntrznych mog prowadzi do rozwoju pkni oraz utraty ksztatu elementów. Sowa kluczowe: rozjazdy kolejowe, naprenia wasne, pomiary ultrad wikowe, analiza MES. 1. WSTP Naprenia wasne w wielu przypadkach mog powodowa nieprzewidziane zachowanie si konstrukcji. Mog si one ju pojawia w trakcie procesu produkcji stalowych elementów nawierzchni kolejowej, a po zsumowaniu si z napreniami od obcie zewntrznych mog stanowi zagroenie bezpieczestwa ruchu kolejowego. Przeprowadzone badania poziomów i rozkadów napre wasnych w szynach podczas procesu ich produkcji wskazuj, e stosowane obecnie technologie walcowania i chodzenia nie s powodem pojawienia si napre wasnych o wartociach niedopuszczalnych. Zalenie od czasu chodzenia naprenia wasne rozcigajce w szynach nieprostowanych nie przekraczaj w osi gówki i stopki wartoci 100 MPa. Operacj technologiczn wprowadzajc znaczne wzdune naprenia wasne jest prostowanie szyn. W szynach prostowanych na prostownicach rolkowych, wskutek zrónicowania odksztace powierzchni wspópracujcych oraz niewspópracujcych z rolkami, rejestruje si naprenia wasne rozcigajce na powierzchni tocznej gówki.

(2) 86. Jacek Kukulski. i na poziomie spodu stopki szyny o wartociach 150÷300 MPa, oraz ciskajce w szyjce o wartociach od -100÷-200 MPa. Niebezpieczny jest przyrost napre w obszarach najbardziej obcionych w eksploatacji tj. w obszarze gówki szyny, a w przypadku rozjazdu w miejscach wspópracy koa pojazdu z krzyownic (dziobem i elementem wygitym szyny skrzydowej).. 2. PROCES PRODUKCJI STALOWYCH ELEMENTÓW ROZJAZDÓW KOLEJOWYCH – A NAPRENIA WASNE Operacje zwizane z procesem produkcji szyn i stalowych elementów rozjazdów powoduj zmiany w poziomie i rozkadach napre wasnych wskutek wystpienia w materiale niejednorodnych odksztace plastycznych oraz przemian fazowych (w wyniku hartowania powierzchniowego). Operacja gicia, która jest konieczna, aby móc uksztatowa czci rozjazdu wprowadza znaczne naprenia wasne do materiau. Gicie na zimno powoduje znaczce odksztacenie plastyczne materiau i lokalne osabienie jego wasnoci konstrukcyjnych. Na rys. 1 przedstawiono zastosowan technik gicia ksztatowników szynowych i iglicowych. a). 350 mm. b). 660 mm. Rys. 1. Schemat zginania trójpunktowego i czteropunktowego ksztatownika iglicowego I60 (a) i szyny skrzydowej (b). Po giciu ksztatowniki iglicowe i szyny skrzydowe poddawane s procesowi perlityzowania poprzez hartowanie ich powierzchni tocznych. W wyniku pomieniowego nagrzania powierzchni tocznej elementu szynowego na odpowiedni gboko (do 20 mm), a nastpnie schodzeniu mg wodn i spronym powietrzem uzyskuje si drobnoperlityczn struktur o okrelonej twardoci. Na rys. 2 przedstawione s strefy hartowania powierzchni tocznych elementów stalowych krzyownicy. Wszystkie wymiary powierzchni utwardzanych i stref przejciowych podawane s w dokumentacji technologicznej. Hartowanie powierzchniowe powoduje zmiany w wielkoci i rozkadzie napre wasnych jednak jego wpyw jest mniejszy ni gicie ksztatownika. Obróbka cieplna wprowadza do strefy przypowierzchniowej materiau naprenia ciskajce zapobiegajce powstawaniu mikropkni ..

(3) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 87. Rys.2. Strefa hartowania szyn skrzydowych 60E1 (UIC 60) i dziobu krzyownicy. 3. METODA DIAGNOZOWANIA NAPRE WASNYCH Proponowana metoda diagnozowania napre wasnych obejmuje wspólne zastosowanie pomiarów ultrad wikowych jak i analizy numerycznej. Na rys. 3 przedstawiono propozycje kolejnych etapów diagnozowania prowadzce do uzyskania wyniku. Ocena wielkoci i rozkadu napre wasnych na przykadzie iglic i szyn skrzydowych przewiduje wykonanie w zakadzie produkcyjnym pomiaru napre wasnych metod ultrad wikow (DEBRO) w ksztatowniku przeznaczonym do produkcji iglicy lub szyny skrzydowej przed przystpieniem do jego gicia lub hartowania powierzchniowego. Faza wstpna procesu diagnozowania obejmuje wybór elementu, który bdzie poddany badaniom napre wasnych (iglica I60 lub szyna skrzydowa 60E1, nastpnie skalowanie miernika i trasowanie miejsc pomiarowych na stopce i gówce badanego elementu. Faza druga procesu obejmuje opracowanie i ocen wyników uzyskanych drog pomiarow z wykorzystaniem metody ultrad wikowej w formie graficznej i tabelarycznej. Faza trzecia zwizana jest z obliczeniami symulacyjnymi, dla przyjtych warunków gicia ksztatownika i/lub hartowania powierzchniowego wraz z okreleniem wielkoci i rozkadu napre wasnych dla stanu odcienia obejmuj nastpujce etapy. Ostatni faz proponowanej metody diagnozowania jest wynik diagnozy, który obejmuje si poprzez zsumowanie wartoci napre wasnych otrzymanych na podstawie oblicze symulacyjnych z napreniami pomierzonymi przed obróbk gicia lub hartowania powierzchniowego. Otrzymuje si wynik diagnozowania stanowicy prognoz napre wasnych, jakie pojawi si w okrelonych miejscach i przekrojach..

(4) 88. Jacek Kukulski. A L G O R Y T M D IA G N O Z O W A N IA. F A Z A W S T P N A O R A Z P O M IA R Y. W YBÓ R ELEM EN TU S K A L O W A N IE P R Z Y R Z D U T R A S O W A N IE M IE JS C P O M IA R O W Y C H P O M IA R N A P R E P R Z E D G I C IE M P O M IA R N A P R E P O H A R T O W A N IU P R Z E D G I C IE M. O CENA NAPRE W ASNYCH P R Z E D G I C IE M (P O Z IO M I RO ZKAD D LA PU N KTÓ W CHARAKTERYSTYCZNYCH). O B L IC Z E N IA N U M E R Y C Z N E W Y B Ó R P A R A M E T R Ó W M A T E R IA O W Y C H T E C H N O L O G IA G I C IA (3 L U B 4 P U N K T .) T E C H N O L O G IA H A R T O W A N IA W ARUNKI BRZEGOW E S T R Z A K A U G I C IA. W Y N IK I O B L IC Z E D L A S T A N U P O O D C I E N IU. S U M O W A N IE N A P R E Z A N L IZ Y N U M E R Y C Z N E J Z N A P R E N IA M I P O M IA R O W Y M I P R Z E D G I C IE M. W Y N IK D IA G N O Z O W A N IA. Rys. 3. Algorytm postpowania przy diagnozowaniu napre wasnych w elementach stalowych iglic i szyn skrzydowych. Przykadowe wyniki diagnozowania napre wasnych przedstawione zostay w formie graficznej na rys. 4 – 6. Na rysunkach zestawiono wyniki diagnozowania i dodatkowo wynik pomiaru napre wasnych po giciu w celu porównania i weryfikacji proponowanej metodyki..

(5) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 89. Przekrój 0 300. warto naprenia [MPa]. 250 pomiary. 200 sum. analizy num. i pomiary. 150 100 50 0 -25. -20. -15. -10. -5. 0. 5. 10. 15. 20. 25. poozenie na gówce szyny [mm]. Rys.4. Porównanie wyników pomiarów napre wasnych po giciu (szyna 60E1) z wynikami analizy numerycznej zsumowanymi z pomiarami napre wykonanymi przed giciem (przekrój 0 mm) . Przekrój 0 m m 300. naprenia [MPa]. 200 100 gicie. 0 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5. 0. 5. 10. 15 20. 25. 30. 35 40. 45. 50. sum. analizy num. i pomiary. -100. -200 -300. punkt pomiarow y na pow . stopki szyny [mm]. -50 -40 -30 -20 -10. 0. 10. 20 30 40 50. Rys.5. Porównanie wyników pomiarów napre wasnych po giciu (I60) z wynikami analizy numerycznej zsumowanymi z pomiarami napre wykonanymi przed giciem (przekrój 0 mm).

(6) 90. Jacek Kukulski. warto naprenia [MPa]. Przekrój 150. -25. 100 50 pomiary. 0 -20. -15. -10. -5. -50 0 -100. 5. 10. 15. 20. 25. -150 -200 -250. sum. analizy num. i pomiary. -300 -350 -400. poozenie na gówce szyny [mm]. Rys.6. Porównanie wyników pomiarów napre wasnych po hartowaniu powierzchniowym z wynikami analizy numerycznej zsumowanymi z pomiarami napre wykonanymi przed hartowaniem (przekrój 150 mm). Obliczenia numeryczne wykonywane byy tutaj dla zerowego stanu napre (stan próbek wyarzonych), dlatego byy korygowane o stan pocztkowy napre. Istot proponowanej metody diagnozowania jest moliwo oceny wielkoci i rozkadu napre wasnych po wykonaniu operacji technologicznej na podstawie zsumowania wyników. Uzyskane wyniki dla diagnozowania uwzgldniajcego hartowanie powierzchniowe nie s zadowalajce, mimo, e charakter tych napre okrelonych na podstawie pomiarów jak i analizy numerycznej jest taki sam. Moe to wynika ze zbyt maej liczby pomiarów napre przed i po obróbce cieplnej. Inn przyczyn mog by wyidealizowane warunki brzegowe przyjte do oblicze symulacyjnych. Równie zjawisko tworzenia si napre wasnych w tym przypadku jest bardziej zoone ni ma to miejsce przy niejednorodnym odksztaceniu na zimno. Maj tu znaczenie gradienty temperatury i wynikajce z nich naprenia termiczne, a take procesy przemian fazowych, rekrystalizacji, relaksacji napre i zalenoci wasnoci materiau od temperatury. Wykonujc pomiary przed giciem w okrelonych miejscach i przekrojach, mona okreli przydatno danego elementu do dalszej produkcji.. 4. POMIAR NAPRE WASNYCH METOD ULTRADWIKOW Pomiary napre wasnych metod ultrad wikow s jednym ze skadowych elementów proponowanej metody diagnozowania. Wykorzystany zosta tutaj ultrad wikowy miernik napre DEBRO z gowic wieloprzetwornikow na podpowierzchniowe fale podune [10], [11], [12]..

(7) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 91. U podstaw tej techniki pomiaru napre ley zaleno prdkoci rozchodzenia si fal ultrad wikowych od naprenia w badanym elemencie. Pomiary napre wasnych z uyciem miernika DEBRO wykonano na uprzednio przygotowanych próbkach szynowych i ksztatownikach iglicowych przed giciem i hartowaniem powierzchniowym, a dodatkowo po do tych obróbkach technologicznych celem porównania i weryfikacji metody diagnozowania. Naprenia wasne mierzono w odlegociach 0,150 mm, 300 mm i 450 mm z jednej i drugiej strony linii dziaania stempla (miejsce przyoenia siy). Na powierzchni tocznej gówki mierzono naprenie w rodku i w punktach odlegych, co 5, 10 i 20 mm w lewo i prawo od rodka, z kolei na stopce co 10 mm od rodka (rys.7 i 8).. -4 50. -3 00. -15 0. 0. 150. 3 00. 45 0 +40 +30 +20 +10. 0 -10 -20 -30 -40. Rys.7 Przekroje i miejsca pomiarowe na stopce szyny 60E1. -450. -300. -150. 0. 150. 300. 450. +20 +10 0 +5 -5 -10 -20. Rys.8. Przekroje i miejsca pomiarowe na gówce szyny 60E1. Ukady pomiarowe miernika uwzgldniaj równie wpyw zmian temperatury szyny na prdko rozchodzenia si fali. Ukad gowic wyposaony jest w czujnik temperatury, który dostarcza danych potrzebnych do automatycznej kompensacji zmian prdkoci rozchodzenia si fali przy zmianach temperatury. Wykresy (rys. 9÷14) przedstawiaj przykady przebiegów zmian podunych napre wasnych na obwodzie ksztatownika iglicowego i szyny po obróbce hartowaniem i po giciu w wybranych przekrojach. Na osi poziomej oznaczono odlegoci od rodka powierzchni tocznej gówki (mierzone po powierzchni szyny i iglicy), a na osi pionowej wartoci skadowej podunej naprenia wasnego..

(8) 92. Jacek Kukulski. przekrój (0 mm) 300 250. zmierzone naprzenie [MPa]. 200 150 100. przed gieciem. 50. po giciu. 0. -250 -200 -150 -100. -50. -50. 0. 50. 100. 150. 200. 250. 300. -100 -150. pooenie na rozwiniciu przekroju szyny [mm]. Rys. 9. Wartoci napre wzdunych w szynie 60E1 surowej przed giciem i po giciu (przekrój 0 mm od miejsca przyoenia stempla) przekroj (-450 m m ). zmierzone naprzenie [MPa]. 100 0 -200. -100. 0. 100. -100. 200 hartowana przed gieciem. -200 hartowana po gieciu. -300 -400 -500 pooenie na rozw iniciu przekroju iglicy [m m ]. Rys.10. Wartoci napre wzdunych w szynie ksztatowniku iglicowym I60 po hartowaniu i po giciu (przekrój oddalony -450 mm od miejsca przyoenia stempla).

(9) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 93. przekroj (300 mm) 100 50 0 -250. -200. -150. -100. -50. 0. 50. 100. 150. 200. zmierzone naprzenie [MPa]. -50 -100 -150. hartowana przed gieciem hartowana po gieciu. -200 -250 -300 -350 -400 -450 pooenie na rozwiniciu przekroju iglicy [mm]. Rys.11. Naprenia wzdune w ksztatowniku iglicowym I60 po hartowaniu i po giciu (przekrój 150 mm od miejsca przyoenia stempla). zmierzone naprzenie [MPa]. Przekrój 0 mm 350. 250. 150 przed gieciem 50 po gieciu -20. -10. -50 0. 10. 20. -150. -250 Pooenie na pow . tocznej gów ki szyny [mm]. Rys.12. Wartoci napre wzdunych mierzonych na rodku powierzchni tocznej ksztatownika szynowego 60E1 przed i po giciu czteropunktowym.

(10) 94. Jacek Kukulski. Przekrój 0 mm 200. zmierzone naprzenie [MPa]. 150 100 50 przed gieciem. 0 -20. -10. 0. 10. 20. -50. po gieciu. -100 -150 -200 -250 Pooenie na pow. tocznej gówki iglicy [mm]. Rys.13. Wartoci napre wzdunych w szynie ksztatowniku iglicowym I60 mierzonych na powierzchni tocznej przed i po giciu czteropunktowym (przekrój 0 mm) Przekrój 0 mm. zmierzone naprzenie [MPa]. 150 100. 50 przed gieciem. 0 -50. -40. -30. -20. -10. 0. 10. 20. 30. 40. -50. 50. 60 po gieciu. -100. -150 -200. Pooenie na pow. stopki iglicy [mm]. Rys.14. Wartoci napre wzdunych w szynie ksztatowniku iglicowym I60 mierzonych na powierzchni stopki przed i po giciu czteropunktowym (przekrój 0 mm).

(11) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 95. Otrzymane wyniki pomiarów napre wasnych metod ultrad wikow po giciu czteropunktowym pokazuj, e rozkad i wielko napre wasnych jest korzystniejszy i bardziej równomierny ni to ma miejsce w przypadku gicia trzypunktowego. W rodkowej czci próbek, midzy punktami przyoenia obcienia wystpuje czyste zginanie, charakteryzujce si jednakowym rozkadem napre wzdu osi próbki. Hartowanie powierzchniowe wprowadza do ustroju elementu naprenia ciskajce sigajce nawet – 400 MPa. Naprenia ciskajce zapobiegaj powstawaniu mikropkniciom na powierzchni tocznej elementu. Moe to powodowa przeduenie ywotnoci elementów rozjazdu, ograniczajc zuycie i eliminujc spywy materiaowe. Proces gicia powoduje wzrost napre wasnych zarówno ciskajcych jak i rozcigajcych. Najwiksze naprenia pojawiaj si w gówce i stopce ksztatownika, bowiem po ustpieniu si gncych pozostaje w gówce najwicej energii sprystej.. 5. ANALIZA NUMERYCZNA Badania napre wasnych w elementach stalowych nawierzchni s kosztowne i czasochonne, nawet, gdy stosowane s nieniszczce techniki pomiarowe. Dlatego te jeeli jest to moliwe to naley ograniczy wykonywanie pomiarów do najbardziej koniecznych przypadków i korzysta z metod symulacyjnych, umoliwiajcych dokonywanie oblicze numerycznych. Obliczenia takie, umoliwiaj ocen znaczenia parametrów wymiarowych i materiaowych dla powstawania rozkadu napre. Przedmiotem analizy numerycznej bya symulacja procesu trój i czteropunktowego gicia oraz hartowania powierzchniowego odcinka szyny 60E1 i ksztatownika iglicowego I60. Rozwaania dotycz powstawania odksztace i napre, pojawiajcych si w czasie wyej wymienionych operacji technologicznych. Gównym celem oblicze numerycznych byo wyznaczenie napre wasnych pozostajcych w szynie po odcieniu (zakoczeniu gicia i/lub hartowania) oraz okrelenie wpywu rónych parametrów dowiadczenia na wielko tych napre, i ich rozkadu w materiale. Otrzymane wyniki oblicze numerycznych wykorzystano do proponowanej metodyki diagnozowania.. 5.1. GEOMETRIA – SIATKA ELEMENTÓW SKO CZONYCH Geometria modelu numerycznego szyny 60E1 i ksztatownika iglicowego I60 jest zdefiniowana w postaci siatki wzów okrelajcych pooenie i wielko elementów skoczonych. Na podstawie analizy wymiarów obiektów wybierane s elementy trójwymiarowe, bryowe. Ze wzgldu na skomplikowany ksztat modelowanych obiektów oprócz elementów prostopadociennych zawierajcych sze cian wprowadzone zostay dodatkowo elementy trójwymiarowe, bryowe prostopadocienne o podstawie trójktnej..

(12) 96. Jacek Kukulski. Na rys. 15 przedstawione zostay przekroje modelu ksztatownika iglicowego i szyny z elementami szecio i omiowzowymi.. Rys.15 Przekrój modelu ksztatownika iglicowego I60 i szynowego 60E1 z elementami C3D8R i C3D6R.. 5.2. MODEL MATERIAU Dla potrzeb oblicze symulacyjnych okrelono krzywe zalenoci naprenia V od odksztacenia H otrzymane drog dowiadczaln dla jednoosiowej próby rozcigania stali, okrelono równie wartoci odksztace i napre uzalenione od temperatur nagrzewania stali. Do oblicze symulacyjnych przyjto modu Younga E=210 000 MPa oraz wspóczynnik Poissona Q=0,3.. 5.3. OBCI ENIE I WARUNKI PODPARCIA Sposób podparcia i obcienia, w trakcie eksperymentu, zosta w modelu numerycznym zastpiony przez wyidealizowane warunki brzegowe. Proces obliczeniowy zosta podzielony na dwa kroki, pierwszy odpowiadajcy obcieniu i drugi odpowiadajcy odcieniu. Warunki podparcia s w modelu okrelone przez odebranie odpowiednich stopni swobody w wzach najlepiej odpowiadajcych dowiadczeniu, wystpujce w przekrojach podparcia (rys. 16 i 17). Warunki brzegowe powinny w najbardziej zbliony sposób aproksymowa warunki podparcia i obcienia wystpujce w trakcie eksperymentu. Moliwo symulacji rzeczywistych warunków jest jednak ograniczona przez wymagania dotyczce dyskretyzacji np. przemieszczenia mona zada tylko w wzach..

(13) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 97. Rys. 16. Warunki brzegowe i obcienie dla poowy modelu szyny 60E1 gitej w trzech punktach. Rys. 17. Warunki brzegowe i obcienie dla modelu ksztatownika iglicowego I60 gitego czteropunktowo. Opracowane modele numeryczne szyny 60E1 i I60 posuyy do oblicze napre wasnych, powstajcych w wyniku zginania trzypunktowego lub czteropunktowego na zimno i hartowania powierzchniowego. W pracach [2, 3, 4, 8] szerzej opisano modele numeryczne szyny 60E1 i ksztatownika iglicowego I60 wykorzystywanych w niniejszym artykule..

(14) 98. Jacek Kukulski. 5.4. WYNIKI OBLICZE NUMERYCZNYCH Wyniki oblicze numerycznych otrzymane przy wykorzystaniu modeli szyny 60E1 i ksztatownika iglicowego I60 przedstawione s na rys. 18-19 obrazujcych kontury napre wasnych po odcieniu.. Rys.18. Kontury naprenia V11 (naprenia wasne) po giciu uzyskane dla modelu szyny 60E1 i ksztatownika iglicowego I60. Widok gówki. Rys.19. Kontury naprenia V11 (naprenia wasne) po hartowaniu uzyskane dla modelu poowy. szyny UIC 60. Widok gówki.

(15) Diagnozowanie napre wasnych w procesie produkcji rozjazdów kolejowych……. 99. 6. PODSUMOWANIE Poruszane w tym artykule zagadnienia dotyczce napre wasnych byy i s przedmiotem zainteresowania zarówno producentów jak i specjalistów odpowiedzialnych za stan nawierzchni kolejowej. Naprenia te mog wpywa niekorzystnie na stan energetyczny materiau, przemiany fazowe, a nawet korozyjne. Mog obnia. wytrzymao zmczeniow elementu jak równie by jedn z przyczyn pojawiania si uszkodze i pkni szyn kolejowych. S te jedn z przyczyn przypieszajcych rozwój typowych defektów gówek szyny. Zaprezentowana metoda diagnozowania napre wasnych z wykorzystaniem pomiarów ultrad wikowych i analizy numerycznej podczas procesu produkcyjnego daje moliwo kontroli wielkoci i rozkadu napre wasnych podczas procesu gicia i hartowania stalowych ksztatowników. Waciwy dobór np.: parametrów gicia umoliwia uzyskanie równomiernego rozkadu i poziomu napre wasnych w zginanym elemencie.. Bibliografia 1. 2.. ABAQUS/Standard User’s Manual, Hibbitt, Karlsson & Sorensen, Inc., Version 6.6 Kukulski J.: ,,Zastosowanie analizy numerycznej do oceny napre wasnych w stalowych elementach rozjazdów kolejowych. Problemy Kolejnictwa z.145. Warszawa 2007 r. 3. Kukulski J.: Ocena stanu napre wasnych w elementach nawierzchni kolejowej. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej nr 1(64), Warszawa 2007r. 4. Kukulski J.: ,,Ocena stanu napre wasnych w elementach rozjazdów kolejowych poddawanych obróbce cieplnej i mechanicznej’’. Zeszyty Naukowe Politechniki Warszawskiej Transport nr 63, Warszawa 2007r. 5. Orringer O., Orkisz J., Swiderski Z.: Residual stress in Rails. Kluwer Academic Publishers. Vol I.1987. 6. PN-EN 1993-1-2:2005 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1-2: General rules – Structural fire design. 7. Towpik K., Kwaniewski L., Kowaczyk P.: Experimental and numerical analysis of residual stresses in switch blades. Archives of Civil Engineering, L.2, Warsaw 2004. 8. Towpik K., Kukulski J.: Ocena napre wasnych w procesie produkcji szyn i stalowych elementów rozjazdów. Zeszyty Naukowe Transport nr 57 2006 r. 9. Deputat J. Adamski M.: Pomiary rozkadów napre wasnych w szynowych elementach krzyownic metod ultrad wikow. IPPT PAN. Warszawa 1996r. 10. Deputat J.: Nieniszczce badania wasnoci materiaów. Wydawnictwo Biuro Gamma. Warszawa 1997r. 11. Instrukcja obsugi Aparatu DEBRO – 35 (Cze 1-3). Warszawa 2001. 12. Adamski M.: ,, Naprenia wasne’’. Inynieria Materiaowa. Wydawnictwo Biuro Gamma. Warszawa 1999r. Praca naukowa wspófinansowana ze rodków na nauk w latach 2009-2011 jako projekt badawczy Nr N N509 403136”.

(16) 100. Jacek Kukulski. DIAGNOSTIC OF STATE OF RESIDUAL STRESS APPEARING IN MANUFACTURING PROCESS OF RAILWAY TURNOUTS Summary: Residual stresses that develop in the railway turnout steel components during manufacturing process can change their strength properties. Numerous research works and service observations show that from practical point of view, the most dangerous proves be the maximum tensile stress which may accelerate the development of cracking process and cause permanent deformation of the steel components. The residual stresses inherent in the manufacturing process of the steel components of the railway turnout can be dangerous later in service, especially, when superimposed on the external stresses induced by the service load; they can initiate cracking and lead to component’s loss of shape. Keywords: railway turnout, residual stress, ultrasonic measurements, finite-element method. Recenzent: Kazimierz Towpik.

(17)