книги из ГПНТБ / Амелин, С. В. Верхнее строение пути учебное пособие

При этом, если ежегодная грузонапряженность Тг на рас­ сматриваемой линии известна и является величиной постоян­ ной, срок службы рельсов на этой линии будет:

Но так как грузонапряженность на всех наших желез­ ных дорогах ежегодно увеличивается, срок службы рельсов в годах составит:

сматриваемой линии в первый, второй и последующие годы.

Необходимо отметить, что несмотря на ряд мер по повы­ шению износоустойчивости рельсов, последние приходится за­ менять еще до достижения ими установленных норм износа — из-за одиночного выхода по порокам и дефектам. Выход.

Рис. 26

рельсов по порокам и дефектам вызывается как нарушением или несовершенством технологии их изготовления, так и условиями эксплуатации.

На рис. 26 показаны кривые зависимости от тоннажа сум­ марного одиночного изъятия рельсов типов Р43, Р50 и Р65>

40

на прямых и пологих кривых (7?> 1000 м ). При установлении сроков службы рельсов за срок службы принимают суммар­

В СССР установлены следующие нормы межремонтного тоннажа: для рельсов типа Р50 — 350 млн. т брутто, для рельсов типа Р65 — 500 млн. тбрутто.

Однако ограничение срока службы рельсов по одиночному их выходу признать нормальным нельзя. Поэтому главней­ шей задачей в этом направлении является проведение меро­ приятий, обеспечивающих увеличение срока службы рельсов до расчетного износа:

—улучшение качества металла рельсов (в том числе за счет термической обработки);

—применение бесстыкового пути, сварных рельсовых плетей и длинных рельсов;

—наплавка изношенных концов рельсов;

— применение лубрикации в кривых (смазка боковых Iраней головок);

— систематическое улучшение текущего содержания пути.

Оптовая цена новых рельсов первого сорта на 1 км оди­ ночного пути (две рельсовые нитки), составляет: рельсов типа Р43 — 9640, Р50 — 10 800; Р65— 13 680, Р 7 5 - 15 840 руб.

Рельсовая проблема всегда стояла в центре внимания организаций и специалистов путейского дела. Большим вкладом в ее решение являются исследования советских уче­ ных и специалистов: акад. А. А. Байкова, профессоров Н. Т. Митюшина, П. Н. Щапова, Г. М. Шахунянца, В. Н. Да­ нилова, М. Ф. Вериго, А. Ф. Золотарского, А. И. Скакова и многих других; кандидатов техн. наук О. Н. Усковой и Е. М. Бромберга.

Мысль о наиболее рациональном профиле рельсов не по­ кидает специалистов нашей страны. После Октябрьской со­ циалистической революции было немало предложений и ис­ следований .в этом направлении. ЦНИИ МПС при участии работников заводов, специалистов металлургов и путейцев разработаны и к настоящему моменту внедрены рельсы ти­ пов Р50, Р65 и Р75. Опыт их эксплуатации показывает, что они удовлетворительно отвечают современной грузонапря­ женности линий. •

Однако рост грузонапряженности, осевых нагрузок и скоростей движения поездов диктует необходимость изуче­ ния и дальнейшего улучшения профиля рельсов. Задача эта

41

чрезвычайно трудна, так как факторы, обусловливающие в комплексе ее решение, весьма многообразны, выяснение их крайне сложно, а кроме того, в ряде случаев отсутствуют критерии для их оценки.

При выборе профиля рельса многие специалисты, пра­ вильно принимая вертикальные силы как основные силы, действующие на рельс, считают, однако, решающим фактором его работу на изгиб. Исходя из этого, они считают главной задачей проектирования рельса удаление верхних и нижних волокон от нейтральной оси.

Практика же показала, что основные напряжения в рель­ сах, даже при существенном износе, как правило находятся на уровне допускаемых или незначительно превосходящих, одиночный же выход рельсов не прекращается при малом износе и при надлежащем содержании пути.

Преждевременный выход рельсов из строя по причине изломов, смятий и трещин можно, очевидно, объяснить боль­ шими в ряде случаев контактными и местными напряже­ ниями. При этом, несомненно, нельзя делать вывод, что ве­ личина основных напряжений не имеет значения.

Изучение опыта эксплуатации рельсов (обыкновенных и специального профиля для стрелочных остряков) и иссле­ дований, выполненных в этом направлении, позволяет сде­ лать следующие выводы относительно рационального про­ филя рельсов.

1.В целях уменьшения контактных напряжений на по­ верхности катания рельса, а также для продления срока службы рельса по износу необходимо стремиться к возможно большей ширине и высоте его головки.

2.Для уменьшения выхода рельсов по усталостным тре­

щинам у болтовых отверстий и под головкой рельса следует значительно увеличить толщину шейки, а переход от шейки

кголовке и подошве сделать более плавным.

3.Чтобы уменьшить выход рельсов по изломам в по­ дошве, необходимо обеспечить возможно большую ее толщину.

Гла ва II. РЕЛЬСОВЫЕ СКРЕПЛЕНИЯ

8. Назначение скреплений и требования, предъявляемые к ним

Рельсовые скрепления обеспечивают прикре­

пление рельсов к подрельсовому основанию и соединение рельсов в стыках; вместе с другими элементами верхнего

42

строения пути они участвуют в работе под подвижным со­ ставом.

В соответствии с этим назначением и современными эксплуатационными условиями к рельсовым скреплениям предъявляются следующие требования — они должны:

1 ) быть прочными;

2 ) обеспечивать надежное прикрепление рельсов к опорам;

3)обеспечивать неизменность ширины колеи и надежное соединение рельсов в стыках;

4)способствовать упругой переработке динамических воздействий колес подвижного состава на путь;

5)быть малоэлементными, простыми и удобными в изго­ товлении, монтаже и содержании;

6 ) быть недорогими в изготовлении и эксплуатации;

7) иметь наибольший срок службы.

Все рельсовые скрепления делят иа две группы:

I — промежуточные рельсовые скрепления, предназначен­ ные для прикрепления рельсов к опорам;

I I — стыковые рельсовые скрепления, предназначенные для соединения рельсов между собой в стыках.

9.Промежуточные рельсовые скрепления

По своей конструкции промежуточные рельсо­

вые скрепления различают нераздельные, раздельные и сме­ шанные.

В н е р а з д е л ь н о м промежуточном скреплении рельс и подкладка прикрепляются к шпале одними и теми же прикрепителями.

Вр а з д е л ь н о м промежуточном скреплении подклад­ ка самостоятельно (раздельно) прикрепляется к опоре, а рельс самостоятельно (раздельно) другими прикрепителями при­ крепляется к подкладке.

Вс м е ш а н н о м промежуточном скреплении часть при-

крепителей соединяет нераздельно рельс и подкладку с опо­ рой, а часть служит для самостоятельного (раздельного) прикрепления подкладки к опоре.

Принятие решения относительно того или иного вида про­ межуточного скрепления и его конструктивного оформления зависит от типа подрельсовых опор.

43

Скрепления при деревянных шпалах

Скрепления при деревянных шпалах могут быть всех трех типов: нераздельные, раздельные и смешанные.

Нераздельные промежуточные скрепления с деревянными шпалами различают костыльные и шурупные.

1а и легче. Главное преимущество такого скрепления заклю­ чается в простоте его, большой маневренности при расшивке

няется главным образом в странах Западной Европы. Оно обеспечивает лучшую связь рельса со шпалой, чем костыль­ ное скрепление. К недостаткам его относят неизбежную, хотя и меньшую, чем при костылях, вибрацию подкладок, малую сопротивляемость угону пути, а также большую трудоем­ кость при перешивках пути.

44

во Франции, Англии, Голландии, Венгрии, Румынии и в дру­

гих странах.

На рис. 30 показаны форма и размеры путевых и стрелоч­ ных шурупов дорог Советского Союза. Диаметр их 22 и 24 мм, длина 170 и 150 мм; сопротивление выдергиванию

3000 -7000 кГ, отжатию 900 кГ.

Описанные скрепления являются жесткими; при работе их под подвижным составом неизбежно нарушается связь между соединяемыми деталями, что приводит к расстройству и повышенному износу элементов верхнего строения. Для современных условий работы пути необходимо обеспечить

46

упругую связь между рельсом, подкладкой и опорой с по­ стоянным прижатием рельса к подкладке, чтобы динамиче­ ские воздействия от колес уп­

жимающаятюдошву рельса и подкладку посредством шурупа. Подобные скрепления применяются в Венгрии и во Франции..

Рис. 32

Раздельное скрепление на деревянных шпалах может быть с жесткими клеммами и с пружинными. На рис. 34 по-

47

казано шурупное скрепление с жесткими клеммами марки К, в которой подкладки на каждой шпале прикрепляются дву­ мя шурупами, а рельс к подкладке — двумя жесткими клем­ мами посредством болтов с пружинными шайбами. На рис. 35 показано пружинное раздельное скрепление для деревянных шпал, в котором подкладка прикрепляется на каждой шпале четырьмя шурупами, а рельс к подкладке — двумя пружин­ ными клеммами посредством болтов.

На рис. 36 показано раздельное костыльное скрепление чехословацких железных дорог марки Т, которое появилось в 1881 г. на австрийских дорогах. В этом типе скреплений рельс к подкладке прикрепляется посредством закладных болтов и особых перекладных зажимных жестких планок. Эти планки двусторонние, и их можно менять местами, а также переворачивать и таким образом, не перешивая и не сдвигая подкладку, регулировать ширину колеи.

Оригинальное раздельное шурупное скрепление приме­ няется на Московском и Ленинградском метрополитенах.