книги из ГПНТБ / Березовский М.В. Соединения путей на предприятиях черной металлургии

колеи 750 мм из рельсов Р-18 высотой 90 мм1 была принята кон­ струкция всех вкладышей с обнаженными болтами (рис. 50 и 63, б), обеспечивающими Ямин = 43 мм. Благодаря установке при обна­ женных болтах упорных башмаков и квадратных шайб, упираю­ щихся по принципу клина в головку и подошву рельсов, конструк­ ции ВНИИТП вполне оправдали себя в работе.

22. Типы конструкций крестовин

Существуют конструкции крестовин четырех типов :

1)сборнорельсовые крестовины (рис. 64 и 65);

2)сборные крестовины с литым сердечником (рис. 66);

3)крестовины с литым односторонним сердечником типа общей отливки с изнашивающейся частью усовиков (рис. 67);

4)цельнолитые крестовины (рис. 68).

До 1952 г. на нашей сети МПС чаще всего применяли крестовины

I типа и значительно реже — крестовины II, III и IV типов. С 1952 г. начался серийный и увеличивающийся из года в год выпуск кресто­ вин III типа, в результате которого в настоящее время на дорогах МПС успешно работает несколько десятков тысяч износоустойчивых

крестовин с литым сердечником типа общей отливки с изнашиваю­

щейся частью усовиков. На путях промышленного транспорта СССР

до настоящего времени преобладают сборнорельсовые крестовины,

оправдывающие себя лишь на узкоколейном транспорте при неболь­ ших нагрузках на ось ; более же совершенные конструкции кресто­ вин, потребность в которых остро ощущается на промышленных железных дорогах широкой колеи, лишь начинают внедряться и в первую очередь на заводах черной металлургии.

Наиболее совершенные — цельнолитые крестовины — получили у нас преобладающее распространение на путях ленинградского и московского трамвая, где их успешно применяют более 30 лет.

Конструкции крестовин III типа применяют и на путях метрополи­

тенов.

Что касается крестовин зарубежных конструкций, то устройство I типа широко применяется в Германии (где сердечники преиму­ щественно собираются из специальных широкошейчатых рельсов), а также в ряде других стран Европы. Крестовины III и IV типов выпускаются стрелочными заводами европейских стран, но являются преобладающими в США, причем американские крестовины с сер­

дечником типа общей отливки получили у нас наименование «Канад­ ских».

1 Проект выпущен Всесоюзным научно-исследовательским институтом торфяной промышленности и в настоящее время реализован целым рядом отраслей промышленности, применяющих железнодорожные пути колеи 750 мм.

Рис. 64. Сборнорельсовая крестовина старого типа

84 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами

Основного рельса сердечника крестовин этого типа отечественного

производства выстругивается узкая полоса для осуществления зуба. Обработку (главным образом строжку) рельсов для таких крестовин следует выполнять с большой точностью во избежание неплотного прилегания деталей друг к другу.

Рис. 70. Касание вкладыша :

а— по трем плоскостям; б — по сложным поверхностям

Внастоящее время все чаще стремятся обеспечить прилегание вкладышей в стрелках и крестовинах не по принципу «клина» (см. рис. 63), а по трем поверхностям (рис. 70, а), требующее очень точной обработки и пригонки, т. е. большой жесткости допусков на изго­ товление деталей. Принцип сплошного прилегания поверхностей

вкладышей к боковым поверхностям рельсов, требующий еще более

строгих допусков, получил широкое распространение в стрелочных конструкциях США (рис. 70, б).

23.Меры увеличения срока службы крестовин

Всвязи с увеличением интенсивности движения на путях МПС износ' крестовин в послевоенный период достиг небывалых масшта­ бов : на главных путях напряженных магистральных линий срок службы сборнорельсовых крестовин не превышал 7 дней. Вопросом

улучшения стрелочного хозяйства и, в частности, введением различ­ ных мер по увеличению срока службы крестовин, заинтересовался Совет Министров СССР, по решению которого в апреле 1952 г.

была создана специальная комиссия Академии наук СССР, наме­

тившая ряд мероприятий по повышению срока службы крестовин.

Вмарте 1954 г. Министерством путей сообщения была созвана кон­ ференция, которая подвела итоги двухлетней работы по реализации этих мероприятий и наметила пути дальнейшего улучшения стре­ лочного хозяйства.

Учитывая огромное значение реализации мероприятий по удли­ нению срока службы крестовин не только на сети МПС, но и на промышленном транспорте, остановимся на кратком перечне и ана­ лизе этих мероприятий,

противошерствном движении колеса по крестовине, в сечении сер­ дечника хс бандаж теряет опору на усовике и ударяется в сердечник.

Рис. 71. План и продольный разрез крестовины (к продольному профилю сердечника)

Благодаря коничности бандажа, при движении его по отогнутому в плане усовику, бандаж постепенно опускается и для обеспечения плавности перехода его на сердечник необходимо понизить практи­ ческое острие последнего (см. продольный профиль сердечника на рис. 71).

Рис. 72. Схема разложения скорости при ударе :

а— в сердечник ; б — в усовик

Вмомент переходного удара (рис. 72, а) скорость движения v можно разложить на ударную составляющую х и составляющую у, обеспечивающую дальнейшее движение бандажа по подъему сер­

дечника.

Ударную составляющую х, нарушающую плавность движения и способствующую смятию сердечника, можно представить в виде:

86 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами

где у — угол наклона скошенной части сердечника ; tg у — i — подъем сердечника в тысячных.

Потеря кинетической энергии в момент переходного удара будет :

где Р — нагрузка, передающаяся на колесо.

Из формулы (44) следует, что потеря кинетической энергии в момент переходного удара (т. е. работа, затрачиваемая на порчу бандажа и крестовины) прямо пропорциональна квадрату переход­ ного подъема (приблизительно квадрату подъема сердечника). Отсюда следует, что необходимо всемерно смягчать подъем сердеч­ ника.

В крестовинах МПС типа Р-43 до 1952 г. подъем i был порядка

70—100%о, а в большинстве американских и европейских крестовин —

снижения i были сделаны в 1940 и 1945 гг. в проектах стрелочных

переводов Гипромеза.

При пошерстном движении бандажа по крестовине наблюдается такой же переходный удар, но не в сердечник, а в усовик (рис. 72, б). Поэтому и для смягчения пошерстного удара в усовик необходимо

добиваться пологого продольного профиля сердечника. Применяемые в литых конструкциях подъемы усовиков, компен­

сирующие опускание коничного бандажа при противошерстном движении, также должны быть пологими.

Для смягчения прохода вредного пространства трамвайных крестовин, а также любого разрыва поверхности катания, приме­ няют накат в желобах, в пределах которого колесо катится ребордой (рис. 73). При применении наката в желобе для вагона колеи 1524 мм

(hp = 28 мм), следует принимать

Ни = 25мм; 1н=50%о (1/20).

88 Стрелочные переводы с прямолинейными остряками и крестовинами

При устройстве наката переходный удар колеса приходится в,

точку А (рис. 73), т. е. ребордой в накат при входе на него (поло­ жение II по рис. 73) и в точку бандажем при сходе с наката (поло­ жение IV). При достаточно пологом продольном профиле наката переходные удары смягчаются и резко улучшается плавность дви­ жения подвижного состава.

На рис. 74 показана крестовина с накатом.

Рис. 75. Меры увеличения поверхностей соприкасания бандажа с крестовиной

а — уменьшение радиусов выкружек усовика и сердечника; б — подстрожка усовиков сборных крестовин

2. Поперечное сечение сердечника (в тонкой его части) и поверх­ ности катания усовиков должны иметь почти плоскую поверхность с малыми радиусами выкружек порядка 3—5 мм для уменьшения контактных напряжений (рис. 75, а)1. Выкружки, показанные на

1 Исследование этого вопроса дано в статье канд. техн, наук доц. Д. П. Беклемишева: «О рациональной форме поперечных сечений сердечников желез­ нодорожных крестовин». Сб. Ленинградского ордена Ленина института инже­ неров железнодорожного транспорта, вып. 144, Трансжелдориздат, 1952.