10. Промежуточные рельсовые скрепления. Требование, Классификация.

Промежуточные скрепления служат для прочного соединения рельсов с опорами, т.е. для обеспечения стабильности положения рельсовых нитей в отношении смещения поперек и вдоль пути, а также опрокидывания.

Требования:

• Стабильность ширины колеи(связано с обеспечением безопасности движения поездов из условия недопущения провала колесной пары и вползания)

• Прижатие рельсов к основанию, исключающее отрыв и угон рельсов

• Оптимальные условия температурной работы рельсов( в случае недостаточного прижатия при изменении температуры может происходить деформация концевых участков рельсов, тем самым усложняется конструкция зоны стыка)

• Проведение регулировки положения рельсов по высоте и ширине колеи, замену деталей скреплений без перерывов в движении поездов

• Механизированная сборка и содержание узлов скреплений( наиболее важна в связи с использованием на звенье сборочных базах поточных линий по формированию рельсошпальной решетки)

• Рациональная пространственная упругость и вибростойкость узлов скреплений( Под воздействием динамической нагрузки часть вибрации негативно действует на упругость скреплений происходит ослабление элементов эпюры, нарушается передача нагрузки выше лежащих элементов к нижележащим)

• Электроизоляция рельсов от основания(может использоваться прорезиненные материалы, резина и смешанные составы , резинакорд)

• Экономическая эффективность конструкции верхнего строения пути( должны обеспечивать высокие сроки службы элементов вершины строения пути и оптимального условия их эксплуатации)

Классификация промежуточных рельсовых скреплений

В зависимости от конструкции скрепления делятся на подкладочные и бесподкладочные (без металлических подкладок под рельсами). Подкладки обеспечивают большую площадь передачи давления от рельса на опору, подуклонку рельсов без затески деревянных шпал, объединяют все элементы крепления при работе на сдвиг. Подкладочные скрепления в свою очередь могут быть раздельными, в которых рельс с подкладкой и подкладка с опорой соединяются разными элементами, т. н. прикрепителями; нераздельными — для этих соединений используются одни и те же прикрепители; смешанными — рельс через подкладку соединяется с опорой, а подкладка, кроме того, самостоятельно прикрепляется к опоре.

11. Конструкции промежуточных рельсовых скреплений для деревянных шпал.

Одной из самых распространенных конструкций промежуточных скреплений для деревянных шпал на отечественных ж. д. является подкладочное костыльное скрепление смешанного типа ДО (рис. 3.43). К достоинствам этого скрепления относятся малодетальность, сравнительно небольшой расход металла, простота в изготовлении и эксплуатации. Однако такая конструкция не обеспечивает упругой связи рельса со шпалой и плохо сопротивляется угону пути. Основными элементами скрепления ДО являются клинчатая ребордчатая подкладка и костыли, которые подразделяются на основные и обшивочные. Основные костыли прижимают подошву рельса к подкладке и шпале, удерживают рельс от бокового сдвига и опрокидывания, а обшивочные — прижимают подкладку к шпале, уменьшая ее вибрацию, и воспринимают сдвигающие усилия. При установке скреплений на прямых участках и в кривых радиусом более 1200 м рельсы пришивают на каждом конце промежуточной шпалы четырьмя костылями, а на стыковой шпале — пятью. В кривых радиусом 1200 м и менее, а также на мостах, в тоннелях и на участках со скоростями движения св. 120 км/ч рельсы на всех шпалах пришивают пятью костылями. Для уменьшения интенсивности износа шпал между подкладкой и шпалой укладывают прокладки из резины, резинокорда, гомбелита (прессованные кордные нити, пропитанные смолой) толщиной от 6 до 10 мм. Нормальные (обычные) костыли имеют овальную головку, а удлиненные (пучинные) — призматическую. Длина нормальных костылей 165 мм, масса 0,378 кг; длина пучинных — 205, 240 и 280 мм. Сопротивление выдергиванию нормального костыля из новой сосновой шпалы составляет ок. 20 кН. Костыль, забиваемый в шпалу без предварительного просверливания отверстия, перерубает волокна и, погружаясь в шпалу, надламывает их, вследствие чего его сопротивление выдергиванию уменьшается примерно на 30 %, а сопротивление отжатию — на 16 % по сравнению с сопротивлением при забивке в предварительно просверленные отверстия. Чтобы уменьшить разрушающее действие костылей, в шпалах предварительно сверлят и антисептируют отверстия глубиной 130 мм и диаметром 12,7 мм.

Вторым по применяемости на отечественных дорогах является раздельное скрепление КД (рис. 3.44), в котором рельс прижат к подкладке двумя клеммами. Клеммы прижимаются натяжением болтов, устанавливаемых сбоку в вырезы подкладок. Между гайкой болта и клеммой ставят двухвитковую шайбу. Подкладка к шпале крепится четырьмя шурупами, под головку которых также устанавливаются двухвитковые шайбы. Под подошву рельса укладывают упругую прокладку. Это скрепление (в отличие от ДО) обеспечивает постоянное прижатие рельса к подкладке и не требует установки противоугонов. Кроме того, скрепление КД позволяет осуществлять регулировку положения рельсов по высоте до 10-14 мм за счет применения прокладок различной толщины. Достоинствами раздельных скреплений являются: сведение к минимуму вибраций подкладок; возможность регулировки положения рельсов по высоте; смена рельсов без вывинчивания шурупов; сильное прижатие рельсов к подкладкам, что обеспечивает достаточное сопротивление угону и температурным деформациям рельсов. Недостатки — многодетальность, создающая сложности при комплектовании узлов скреплений, и быстрое ослабление натяжения клеммных болтов, что обусловливает необходимость их постоянного подтягивания для предотвращения угона пути. Сопротивление выдергиванию шурупов, применяемых в качестве прикрепителей, благодаря винтовой нарезке в 1,5-2 раза выше, чем костылей, однако их сопротивление отжатию меньше и составляет 50-60 % от сопротивления костылей. Значительно рациональнее использовать раздельные скрепления не с жесткими, а с упругими клеммами, примером которых является скрепление Д4. В этом скреплении клеммный болт заводится в фигурный вырез в подкладке (рис. 3.44,6). Для фиксирования положения клемм в высоких ребордах подкладки предусмотрены вырезы. Скрепление Д4 позволяет производить регулировку положения рельсов по высоте до 14 мм за счет изменения толщины подрельсовых прокладок. Во избежание смятия древесины шпал под подкладки укладывают резиновые или резинокордовые прокладки.

12. Конструкции промежуточных рельсовых скреплений для железобетонных шпал.

Скрепления для железобетонных шпал. В отличие от дерева железобетон обладает повышенной прочностью на сжатие, что позволяет широко применять бесподкладочные промежуточные скрепления, осуществлять подуклонку рельса за счет наклона подрельсовой площадки, передавать на бетон значительные боковые усилия. В то же время высокая жесткость и электропроводность железобетона вызывают необходимость применения в узлах скрепления электро и виброизолирующих деталей. Типовым промежуточным скреплением для железобетонных шпал является раздельное клеммно-болтовое скрепление КБ (рис. 3.45), в котором рельс к подкладке прижимается жесткими клеммами, надеваемыми на клеммные болты; фигурные головки болтов заводятся в пазы подкладочных реборд. Под гайки клеммных болтов ставятся упругие шайбы. Металлические подкладки укладывают на наклонную (для обеспечения подуклонки рельсов) подрельсовую площадку, заглубленную в тело шпалы на 15-25 мм. Для электро и виброизоляции на бетон под подкладку кладут резиновую прокладку толщиной 6-8 мм. Подкладка крепится к шпале закладными болтами; при этом головки болтов опираются на замоноличенную в бетон металлическую шайбу, которая при затяжке монтажных гаек равномерно распределяет нагрузку на бетон. Электроизоляция подкладок от шпал осуществляется нашпаль-ной прокладкой и втулкой из текстолита, надеваемой на стержень закладного болта. Недостатками конструкции типа КБ являются многодетальность (21 деталь в каждом узле скреплений), материалоемкость (общая масса металлических и полимерных деталей на 1 км пути составляет соответственно 41,6 и 2,1 т) и наличие ок. 16 тыс. болтов на 1 км пути, содержание которых (очистка от грязи, смазка, подтягивание гаек) требует больших затрат.

Исследования по совершенствова­нию конструкции скрепления КБ ве­дутся в направлении замены жестких клемм с упругими шайбами на уп­ругие прутковые или пластинчатые клеммы.

Кроме типовых скреплений КБ, на участках пути с железобетонными шпа­лами в России широкую эксплуатаци­онную проверку проходят подкладоч­ное скрепление БП и бесподкладочное ЖБР.

Нераздельное клеммно-болтовое скрепление БП (рис. 1.25, а) имеет два закладных болта, которыми при помо­щи упругих клемм рельс прижимается к подкладке, а подкладка — к шпале.

Для электроизоляции закладных болтов от металлических частей скреп­ления на них надевают изолирующие втулки; на подкладке и под подкладкой размещаются упругие резиновые про-, кладки. Конструкция скрепления БП воплотила в себя те полезные техничес­кие решения, целесообразность кото­рых вытекала из опыта эксплуатации скреплений КБ. В частности, опорная площадка, на которую укладывается металлическая подкладка, заглублена в бетон также на 25 мм, что позволяет использовать нашпальные прокладки

Рис. 1.25. Подкладочное скрепление БП (а) и бесподкладочное ЖБР (б) для железобетонных шпал: / — прокладка под подкладку; 2 — подкладка; 3 — подрельсовая прокладка; 4 — закладной болт; 5 — гайка; б — упругая клемма; 7 — подклеммный вкладыш; Я — двухслойная клемма

из резины толщиной 12 мм при сохра­нении существующей системы переда­чи поперечных горизонтальных сил на бетон. Реборды скрепления БП выше и тоньше, чем у скрепления КБ. Это уп­рощает технологию их изготовления, улучшает качество и снижает массу подкладки. Высокие реборды под­кладок позволяют увеличить пределы регулирования рельсов по высоте до 20 мм. Стабильность натяжения болтов скрепления БП значительно выше, чем у скрепления КБ.

Бесподкладочное пружинное скреп­ление ЖБР (рис. 1.25, б) обеспечивает фиксацию положения рельса на шпале при помощи двухслойных клемм. Пере­гиб нижней части клеммы служит ре­бордой, в которую упирается подошва рельса. Боковые усилия от клеммы передаются на подклеммный вкладыш и через него на шпалу. Резиновая под- рельсовая прокладка имеет свисающие со шпалы закраины, удерживающие прокладку от выползания из-под рельса. При регулировке положения рель­сов по высоте до 15 мм меняют про­кладки и подклеммные вкладыши на более толстые.

На основании результатов исследо­ваний ожидается улучшение работы скреплений ЖБР по сравнению с ранее испытывавшимся скреплением ЖБ в части восприятия поперечных горизон­тальных сил и сохранения стабильнос­ти положения рельсовой колеи, ослаб­ления затяжки гаек закладных болтов и продольной устойчивости бесстыковых плетей; снижения затрат на текущее со­держание пути.

Модернизированное скрепление этого типа ЖБР-65 с прутковой клем­мой, опытные участки с которым уло­жены в 1998 г. на Горьковской и За­падно-Сибирской железных дорогах, проявило себя как достаточно перспек­тивное.

В МИИТе разработано (Л. П. Алек­сеева) анкерное рельсовое скрепление (сокращенно АРС), предназначенное для магистральных линий без ограни­чений по грузонапряженности и ско­ростям движения поездов. АРС харак­теризуется высокой надежностью и стабильностью рельсовой колеи, мало- детальностью (отсутствием резьбовых соединений), простотой сборки и экс­плуатации и, как следствие этого, высокой экономической эффективностью. Предназначенный к серийному внедре­нию узел скрепления АРС-4 обеспечи­вает снижение материалоемкости по сравнению с КБ65 на 30 %, что позво­ляет сэкономить на каждом километре пути не менее 15 т металла. Несъем- ность анкера, являющегося составной частью шпалы, в 3, 4 раза уменьшает вес съемных деталей узла, обеспечивает возможность проведения не менее одного капитального ремонта пути без снятия рельсошпальной решетки, пре­вращая его в средний ремонт со сплош­ной сменой рельсов и (при необходи­мости) амортизирующих элементов.

Основными элементами скреплений типа АРС являются (рис. 1.26):

замоноличенный в подрельсовой зоне железобетонной шпалы объеди­ненный анкер 5 рамно-арочного типа с двумя хвостовиками, (объединяет ра­боту двух клеммных узлов, охватывая подошву рельса);две В-образные пружинные прутко­вые клеммы 1\

два эксцентриковых монтажных ре­гулятора 2 в виде правильного шести­гранника с опорными осями 3 цилинд­рической или конусообразной формы, обеспечивающих необходимую величи­ну натяжения пружин; два плоских подклеммника 4 с огра­ничителями их перемещений относи­тельно клеммы;два нарельсовых изолирующих и амортизирующих уголка 6;подрельсовая резиновая прокладка 7 повышенной упругости толщиной 14 мм

13. Противоугоны. Схемы их расстановки

Угон железнодорожного пути пред­ставляет собой продольное перемеще­ние рельсов по шпалам, как правило, в сторону движения поезда, происходя­щее при проходе по пути колес по­движного состава.

Основными причинами угона рель­сов являются "забег" подошвы рельса относительно основания на величину Ах (рис. 1.27) при изгибе его под воз­действием вертикальной колесной на­грузки и действие продольных сил и сил сопротивления движению подвиж­ного состава. Чем выше грузонапря­женность участка, осевые нагрузки и более податливое (упругое) основание, тем выше требования к закреплению пути от угона. На тормозных участках силы угона и проявление угона рельсов выше, чем на нетормозных (площадках и особенно подъемах).

Таблица 1.7. Номера схем установки противоугонов на звене длиной 25 м

Класс, группа и категория пути1	Номера схем н число пар противоугонов
	Тормознь	е участки	Нетормозиые участки
	двухпутные	опнопутиые2	двухпутные	однопутные2
А1—А6; Б1—Б6	1(44)	—	2(40)
В1—Вб	1(44)	2 (40/0*)	2(40)	4 (22/0*)
Г1—Гб	2(40)	3(36/0*)	3(36)	5(13/13)
Д1-Д6	2(40)	3(36/0*)	3(36)	5(13/13)
^ Пути 5 класса	5(13/13)	5(13/13)	5 (13/13)	5(13/13)

1. Классификация путей — согласно приказу МПС Ns 12Ц от 06.08.94 г.

2. В скобках дробью показано число пар противоугонов в одном и другом направлении движения.

* Противоугоны у шпал устанавливаются со стороны преобладающего размера движения поездов (грузонапря­женности): при появлении следов угона рельсов в противоположную сторону противоугоны (в количестве 13 пар) устанавливаются и с другой стороны шпал.

Угон сильно расстраивает путь, если не приняты надежные меры про­тив него. При угоне рельсы сдвигаются со своих мест и увлекают за собой часть закрепленных шпал, в том числе с их перекосом (рельсовые нити угоня­ются на разную величину). Шпалы с уплотненных постелей перемещаются на менее плотный балласт, рельсовые нити в этих местах проседают; растут силы динамического взаимодействия пути и подвижного состава и путь еще больше расстраивается. На звеньевом пути нарушаются размеры стыковых зазоров: в одних местах они оказыва­ются слишком растянуты, в других — слитыми. При высокой температуре на участках с недостаточными зазорами может произойти потеря устойчивости рельсошпальной решетки (так называе­мый выброс пути). При низкой темпе­ратуре на участках с увеличенными за­зорами может произойти разрыв сты­ков со срезом болтов. Поэтому угон пути совершенно недопустим.

Продольные силы, вызывающие угон рельсов, должны быть от рельсов переданы на шпалы и далее на балласт. Для этого на участках пути с деревян­ными шпалами на подошву рельсов ставят противоугоны.

В качестве противоугонов применя­ют пружинные скобы, надеваемые (за­щелкиваемые) на подошву рельсов; они передают силы угона либо на путе­вые подкладки, либо на шпалы. В пер­вом случае через подкладки продоль­ные силы передаются на прикрепители, что способствует разработке отверстий в подкладках. Во втором случае, если недостаточна площадь опирания скоб в деревянные шпалы, они врезаются в древесину шпал при вертикальных ко­лебаниях рельсов.

Пружинный противоугон состоит всего из одной детали (рис. 1.28, а). Из­готавливают противоугоны на специ­альных автоматах из горячекатаной уг­леродистой стали сечением 25x25 мм или 20x20 мм с закалкой в масле. Один пружинный противоугон к рельсам Р65 и Р75 весит 1,28 кг, а к рельсам Р50 — 1,15 кг. По техническим условиям на приемку пружинных противоугонов требуется, чтобы сопротивление сдвигу противоугона вдоль рельса после пяти­кратной постановки и снятия его было не менее 8 кН.

Количество противоугонов, уста­навливаемых на одно рельсовое звено, зависит от интенсивности проявления угона (табл. 1.7 и рис. 1.28, б). Проти­воугоны ставят симметрично относительно середины звена на обоих рель­совых нитях к одной и той же шпале.

У шпал, близко расположенных к стыкам, противоугоны ставить нецеле­сообразно, так как они быстро теряют несущую способность из-за ударов колес о рельс при перекатывании через стык, а также из-за выключения из работы при температурных деформациях рельсов.

Противоугоны выходят из строя вследствие деформаций, полученных при постановке их на рельс ударами молотка. При этом их часто переби­вают с образованием зазора между зубом и подошвой рельса до 4 мм. В результате противоугоны получают пластические деформации и теряют удерживающую способность. Дефор­мируют их также при подгонке к шпале, если допускают при этом силь­ный перекос.

14. Сроки службы промежуточных скреплений и меры по их продлению

При звеньевом пути на деревянных шпалах скрепления снимаются одно­временно с рельсами, при этом 70— 80 % подкладок и около 50 % костылей можно использовать повторно.

Выход в дефектные металличес­ких и полимерных элементов скрепле­ний КБ-65 в средних условиях эксплуа­тации показан на рис. 1.29. Приведен­ные на этом рисунке графики позволяют устанавливать размеры на­работки, при которой 20 % элементов скреплений оказываются разрушенны­ми. При этом нарушается нормальная работа путевой решетки бесстыкового пути, и восстановление ее работоспо­собности возможно только после мас­совой замены разрушенных элементов.

Выход металлических подкладок скрепления КБ-65 определяется их из­ломом в результате возникновения ус­талостных трещин, расположенных в средней их части параллельно оси рельсовой нити. Развитию усталостных процессов способствует износ опорных поверхностей подкладок и накопление остаточных деформаций. Уменьшение толщины подкладок на 1 мм вызывает увеличение напряжений в подкладке на 12—15 %.

Основным видом деформации жест­ких клемм скреплений КБ-65 является износ опор. Наибольшая интенсив­ность этого износа наблюдается на поверхности короткой опоры клеммы. Средневзвешенное значение износа ко­роткой опоры клеммы на 100 млн т брутто составляет 0,13—0,15 мм для середины плети и 0,22—0,25 мм для уравнительных пролетов и темпера­турно-подвижных концов плети. При износе более 3 мм клеммы уже не обеспечивают надежное прижатие по­дошвы рельса к подкладке, так как в этом случае клеммы ложатся сво­ей средней частью на гребень ре­борды подкладки. Исходя из средней интенсивности износа продолжитель­ность службы жестких клемм в пре­делах средней части плети составляет 1,4 млрд т брутто и 900 млн т брутто для уравнительных звеньев.

Наибольший выход двухвитковых шайб происходит в пределах уравни­тельных звеньев и возрастает с увели­чением засоренности балластного слоя. При загрязненности балластного слоя более 20 % число изломанных шайб увеличивается в 1,5—2,5 раза. Опреде­ленное влияние на выход пружинных шайб из пути по изломам оказывают затяжки болтовых соединений. В слу­чаях когда момент закрепления не па­дает ниже 60—80 Н-м для клеммных болтов и 40—50 Н-м для закладных болтов, число изломов двухвитковых шайб оказывается на 15—20 % меньше, чем на болтовых соединениях с момен­том затяжки менее указанных значе­ний. Приведенные на рис. 1.29 графики позволяют установить размеры нара­ботки, при которой 20 % двухвитковых шайб оказываются разрушенными. При этом нарушается нормальная ра­бота путевой решетки бесстыкового пути и восстановление ее работоспо­собности возможно только после мас­совой замены разрушенных пружин­ных шайб. Размеры такой наработки для средней части рельсовых плетей со­ставляют 1300—1500 млн т брутто и 1000 млн т брутто для уравнительных пролетов.

Отказы клеммных болтов происхо­дят в основном из-за срыва нарезки, а закладных — вследствие изгиба стерж­ней при угоне пути.

Для клеммных болтов, эксплуатиру­емых в средней части плети и в преде­лах уравнительных пролетов, сроки службы составляют соответственно 2,1 млрд т брутто и 1,5 млрд т брутто.

Основными амортизирующими эле­ментами скреплений КБ-65 являются подрельсовые и нашпальные проклад­ки. В начале 70-х годов в качестве материала подрельсовых прокладок использовался кордонит и полиэтилен, которые не обладали необходимой уп­ругостью, прочностью и коэффициен­том трения. В связи с этим с конца 70-х годов было начато массовое про­изводство подрельсовых прокладок из технической резины РП-101 и резино­кордовых прокладок толщиной 8 мм. Срок службы подрельсовых прокла­док в середине рельсовых плетей оп­ределяется периодом наработки 550— 600 млн т брутто, а резино-кордовых — 650—850 млн т брутто. На уравни­тельных пролетах при засоренности балласта более 20 % срок службы под­рельсовых прокладок не превышает 300 млн т брутто.

Нашпальные прокладки с конца 70-х годов изготавливают из резины ЦП-153 толщиной 10 мм. Эти про­кладки обеспечивают удовлетвори­тельную работоспособность рельсош­пальной решетки в пределах нара­ботки 800—900 млн т брутто в средней части плети и 600 млн т брутто в пределах уравнительных про­летов.

Для повышения срока службы рель­совых скреплений необходимо совер­шенствовать их конструкцию, соблю­дать технологию изготовления и улуч­шать текущее содержание пути. На срок службы полимерных деталей большое влияние оказывает материал, из которого они изготовлены.

15. Классификация стыков. Конструкции стыков. Элементы стыковых скреплений.

Стыками рельс принято называть места соединения рельсов между собой. Они бывают болтовые, сварные и клееболтовые.

В болтовых стыках между концами рельсов устанавливаются накладки с зазорами. Зазорами регулируется длина рельсов при изменении температуры окружающей среды. Стык-самое напряженное место, так как при проходе колес состава через него возникает ударно-динамическая нагрузка, меняется жесткость рельсовых нитей в болтовых стыках. Почти половина работ по выправке пути связанно с наличием стыков. Стыки так же создают сопротивление движению подвижного состава, порядка 5% от основного сопротивления.

В клееболтовых стыках, накладки сначала приклеиваются к рельсам, потом стягиваются болтами.

В сварных стыках рельсовые нити свариваются между собой, обеспечивая непрерывность. Если стык сделан не правильно, рельсы примыкают друг к другу под углом, со ступенькой и пр. то ударно-динамические силы в этом случае будут такими же, как и на болтовом стыке.

Болтовые стыки различают по их отношению к опорам, по форме обработки торцов рельсов, по расположению на рельсовых нитях.

Существует несколько способов обработки торцов рельсов для последующего соединения их в стыках: в замок, косой резкой, внахлестку, продольным срезом части головки и пр. Но как показала практика, такие стыки оказались неудовлетворительными (выпучивалась шейка, крошился металл в головке и т. п.). Поэтому общепризнанными во всем мире остаются стыки с концами рельсов, перпендикулярно срезанными относительно продольной оси рельса.

По отношению к опорам существуют стыки на сдвоенных шпалах и на весу. Под колесной нагрузкой стык на шпале получается жестким, поэтому такой стык сравнительно быстро расстраивается. Более упругий стык на весу, но в накладках возникают более высокие напряжения. Недостатками стыка на сдвоенных шпалах являются больший расход металла на стяжные болты, трудность подбивки балласта, жесткость конструкции. Распространение получили стыки на весу. Изгиб от колесной нагрузки накладок и рельсовых концов при таком стыке выше, чем при стыках на опоре. Для снижения изгибающего момента расстояние между осями промежуточных шпал устраивают большими, чем между осями стыковых шпал. На путях с рельсами Р75 к примеру, стыковой пролет равен 420мм, промежуточный 550мм.

По расположению стыков на рельсовых нитях различают стыки сделанные вразбежку,бессистемно или по наугольнику. Лучшими из перечисленных являются стыки, сделанные по наугольнику, на железных дорогах России используется именно этот стык. С помощью шаблона, представляющего собой треугольник, проверяется правильность положения таких стыков. Преимущества можно выделить следующие: количество ударов колес при прохождении через стык в два раза меньше, чем при стыках скажем в разбежку; снижение раскачивания состава от центральности ударов; возможность усиления стыков вплоть до сдваивания; при смене рельсов со шпалами возможность применения путеукладочных кранов.

Стыковые зазоры меняются в зависимости от температуры. Чем больше величина стыкового зазора, тем больше сила воздействия колеса на стык. Поэтому правила установки и эксплуатации стыковых зазоров должны строго соблюдаться. Удары в стыках по большому счету происходят от перелома траектории движения точки касания колеса с рельсом. Прогибаются при прохождении состава концы рельс, образуется неровность в виде угла, происходит удар колеса о головку рельса, в следствии чего головка принимающего рельса сминается, образуется седловина за стыком. При наличии в стыках плохо подбитых, гнилых шпал-этот процесс протекает наиболее интенсивно.

Основные элементы болтового стыкового скрепления:

· Накладки специального профиля 4-х или 6-ти -дырные длиной соответственно 800 и 1000 мм;

· Болты;

· Пружинные шайбы;

· Гайки.

16. изолирующие, токопроводящие и переходные стыки

Токопроводящие стыки устраивают подряд на всем участке между двумя изолирующими стыками. Электрический ток проходит через рельсовую нить. Для уменьшения сопротивления прохождению через стык тока ставят стыковые соединения. Штепсельные соединители для сигнального тока состоят из двух проволок диаметром 5мм. Эти соединители проходят в пазухе стыковой накладки, концы их приварены к штепселям плотно забиваемым в просверленные для этого отверстия в шейках рельсов. Для сигнального тока применяют приваренные к головке рельса короткие соединители в виде стального троса диаметром 6мм и длиной 20мм.

Изолирующий стык — рельсовый стык, предназначенный для электрической изоляции двух смежных рельсов. Применяется для:

• отделения рельсовых цепей;

• исключения электрической связи разнополярных (разнофазовых) рельсовых нитей через элементы стрелочного перевода;

• отделения участков с рельсовыми цепями от участков, не оборудованных ими;

• исключения проникновения обратного тока при электрической тяге из рельса, используемого для пропуска обратного тока, в рельсы, не предназначенные для этой цели.

Изолирующие стыки выполняются с металлическими накладками, у которых нижняя часть (фартук) охватывает подошву рельса сверху и снизу, металлическими двухголовыми накладками и накладками, изготовленными из многослойного древесно-слоистого пластика (лигнофолевыми). Последние применяются только на станционных путях (кроме главных и приёмо-отправочных) при небольшойгрузонапряжённости и невысоких скоростях движения. Накладки стягиваются 6 или 4 (в зависимости от типа рельсов) болтами. Рельсы опираются на подкладки.

Изолирующий стык имеет следующие изолирующие детали:

• 2 боковые прокладки между накладками и рельсом;

• 1 прокладку под подошвой рельса;

• 4 планки под гайками стыковых болтов;

• 2 торцевые прокладки в рельсовом зазоре;

• по 2 круглые втулки на каждом болте для их изоляции от накладок.

Изолирующие стыки с металлическими накладками устанавливаются на весу между двумя железобетонными или деревянными шпалами, а стыки с лигнофолевыми накладками — на сдвоенных деревянных шпалах.

Широко применяются клееболтовые изолирующие стыки, обладающие повышенными изолирующими свойствами.

Переходные стыки рельсов применяются на участках пути, где стыкуются разнотипные рельсы, а также однотипные рельсы, имеющие различный вертикальный износ 

17. сроки службы стыковых скреплений

Срок службы стыковых скреплений непосредственно связаны со сроками службы рельсов. Для повторной укладки в путь можно использовать 90-95% накладок, 70-80% болтов и 50-60%   упругих шайб.

18. Назначение шпал и требования, предъявляемые к ним. Сила взаимодействия рельса со шпалой.

Назначение и требования к подрельсовым опорам.

В качестве типовых подрельсовых опор в СНГ применяются деревянные и железобетонные шпалы и брусья, железобетонные плиты.

Назначение:

- воспринимать вертикальные, боковые и продольные усилия от рельсов и передавать их на балластный слой;

- обеспечивать постоянство ширины колеи и уровня;

- обеспечивать изоляцию рельсовых нитей на участках с автоблокировкой;

- обеспечивать устойчивое положение рельсошпальной решетки в плане и профиле.

Требования к подрельсовым опорам:

- прочность, износостойкость и долговечность в условиях переменных силовых и климатических воздействий;

- высокая сопротивляемость продольным и поперечным смещениям в балласте;

- экономичность, не дефицитность и технологичность в массовом производстве;

- упругость и диэлектричность.

Все конструкции в той или иной степени отвечают предъявленным требованиям, но для современных условий эксплуатации в наибольшей степени предъявленным требованиям отвечают поперечины (шпалы).

Итак, типовые конструкции опор для РЖД – шпалы.

Вибрация от колес идет по рельсам и передается шпалам, а также масса подвижного состава

19. Деревянные шпалы, достоинства и недостатки. Борьба с износом шпал.

Порода древесины для шпал может быть разная (например, Красный клён или Эвкалипт), в некоторых странах предпочитают дуб, а в некоторых, в силу экономических причин, древесину хвойных пород, преимущественно сосну, хотя такие шпалы более подвержены износу. Для предотвращения гниения шпалы пропитывают антисептиками, чаще всего креозотом.Деревянные шпалы: свойства.

Деревянные шпалы обладают многими достоинствами: упругость, лёгкость обработки, высокие диэлектрические свойства, хорошее сцепление с щебёночным балластом, малая чувствительность к колебаниям температуры. Важнейшим свойством является возможность уширения рельсовой колеи в кривых радиусом менее 350 м. Срок службы таких шпал (в зависимости от типа древесины, внешних условий и интенсивности эксплуатации) составляет от 7 до 40 лет.

Деревянные шпалы в России изготавливают преимущественно из сосны Также шпалы изготавливают из ели, пихты, кедра, хотя ранее проводились эксперименты по изготовлению шпал из дуба, лиственницы. Деревянные шпалыимеют тенденцию загнивания в местах крепления к ним рельсов, также существует проблема с дальнейшей их утилизацией.