Ремонт предварительно напряженных стальных конструкций довольно сложная задача. Особенно, если они подвергаются постоянной ударной нагрузке, как это происходит с дорожкой качения и корпусом струнного рельса. Белорусские инженеры компании ЗАО «Струнные технологии» нашли простой и надежный способ восстановления предварительно напряженной конструкции.
Юнимобили на испытаниях в ЭкоТехноПарке, г. Марьина Горка (Беларусь), 2020 год / © Unitsky String Technologies Inc.
Пусконаладочные работы иногда могут привести к повреждениям путевой структуры. Например, пробуксовка рельсового беспилотника может создать потертости на рельсе и поставить под угрозу безопасную эксплуатацию.
В обычных ситуациях, например, на железной дороге, каверны и выкрошение дорожки качения устраняются шлифовкой или заменой целого элемента.
Первый вариант ремонта для струнного рельса затруднен, так как для изготовления дорожки качения применяется сверхпрочная легированная сталь небольшой толщины, и потому глубокая шлифовка приведет к утончению головки рельса и повлияет на безопасность движения беспилотных рельсовых электромобилей на стальных колесах (юнимобилей). Второй вариант требует значительных усилий: необходимы точные расчеты и снятие предварительного напряжения растяжения с ремонтируемого участка.
Учитывая все это, необходимо было разработать простой, но эффективный способ ремонта предварительно напряженной стальной конструкции.
Если нельзя заменить или отшлифовать элемент, на него можно попытаться наплавить металл сверху. Казалось бы – простое решение, но необходимо подобрать электрод, соответствующий сверхпрочному металлу рельса, и при сварке добиться того, чтобы кристаллические решетки перемешались. Если этого не случится, то наплавка отслоится.
Поэтому во время восстановительных работ необходимо неукоснительно соблюдать все процедуры. Сначала надо удалить цинковое покрытие на дефектном участке механическим способом, затем провести подогрев поверхности качения газопламенной горелкой (либо феном техническим) до температур +80…+100 °С.
Перед началом сварки необходимо в течение двух часов прокалить электроды при температуре +320…+350 °С с последующим хранением в термопенале.
Дуговая наплавка слоев на дорожку качения производится последовательно до проектного уровня. Места обрыва дуги очищаются от шлака механическим способом. Межслойная температура не должна превышать +150 °С.
После завершения наплавочных работ необходимо обеспечить свободное остывание наплавленного металла до температуры +40…+50 °C и убедиться, что на его поверхности нет кристаллизационных трещин и прочих дефектов. Затем поверхность шлифуется до проектного уровня, обезжиривается и покрывается однокомпонентным цинконаполненным составом.
Применяемый белорусскими инженерами метод наплавки металла позволяет быстро ремонтировать путевую структуру без привлечения узких специалистов. Для проведения работ нужны лишь данные по используемому в струнном рельсе металлу и сварщик не ниже шестого разряда.
Проведенного таким образом ремонта хватает на долгие годы. В частности, ремонтируемые участки полужесткой и жесткой путевой структуры в ЭкоТехноПарке уже пять лет служат без нареканий, а само место ремонта невозможно найти, не зная, где именно проводились работы.
