Технічний довідник
Рейкові скріплення поділяються на стикові та проміжні. Стикові скріплення служать для з'єднання рейок між собою. До них відносяться накладки, стикові болти та пружинні шайби, що підкладаються під гайки болтів.
Проміжні скріплення служать для прикріплення рейок до опор та мають різне конструктивне оформлення залежно від матеріалу шпал. При дерев'яних шпалах до них відносяться рейкові підкладки, милиці або шурупи, що прикріплюють рейку до шпали, а також протиугін, призначений для закріплення рейок проти зсуву вздовж шляху. При залізобетонних шпалах проміжне скріплення представлено в останні роки здебільшого безпідкладковим клемним.
Стикові скріплення повинні бути такими, щоб забезпечувалося міцне з'єднання рейок у стиках.
Рис.16. Види стиків:а- на шпалі;б- на вазі;в- на здвоєних шпалах
Стик на вазі (рис. 16 б) більш поширений на наших залізницях. Пружний прогин кінців рейок при проходженні колеса по стику значно пом'якшує вплив ударів та зменшує розлад баласту.
Останнім часом у зв'язку із зростанням швидкостей руху та осьових навантажень рухомого складу проводиться посилення стикових скріплень, зменшення міжшпального стикового прольоту.
Деяке поширення набув і стик на здвоєних шпалах, при якому кінці рейок укладають на загальній підкладці, що перекриває обидві шпали (рис. 16, в).
Рейкові стики на наших вузькоколійних дорогах розташовують в одному створі, тобто стик на одній рейковій нитці повинен бути проти стику на другій нитці. Це зменшує бічні виляння рухомого складу, а також зручно для механізації укладання робіт.
Стикові скріплення.Принципнакладок, що розпирають, покладений в основу роботи стикових скріплень, дозволяє при зносі накладок підтягуванням болтів постійно забезпечувати нормальну роботу стику. Плоскі, що застосовуються, з незначним потовщенням верхнього і нижнього поясів накладки (рис. 17, а) добре працюють на сприйняття вертикальних зусиль.
Рис.17. Cтикові накладки:а- плоска;б- кутова
У зв'язку із збільшенням швидкостей руху та навантажень на вісь і з метою надання стику більшої жорсткості проти горизонтальних сил для рейок типів Р18 та Р24 застосовують кутові накладки (рис. 17, б).
Розрахункові дані та розміри накладок, встановлені ГОСТ 8141 - 56, наведені в табл. 12.
Таблиця 12Розміри та розрахункові дані щодо накладок
| Тип рель- сов | Тип накла- док | Розміри, мм | Довжина накладки, мм | Площа попереч- ного перерізу накладки, мм 2 | Маса наклад- ки, кг | Момент інерції двох накладок, см 4 | Момент опір- лення двох накладок по верхньому волокну, см 3 | ||||
| A | B | C | D | E | |||||||
| Р8 Р11 Р15 Р18 Р24 | Плоскі " " Кутові " | 42,3 55,4 63,2 - - | 10,5 16,0 20,5 19,5 24,0 | 7,5 13,0 16,5 14,5 18,0 | - - - 37,5 38,5 | - - - 63,9 74,1 | 270 358 372 372 364 | 3,49 7,11 10,12 10,93 15,67 | 0,687 1,91 2,78 3,06 4,22 | 10,21 32,0 56,9 67,22 136,7 | 4,83 11,53 18,00 19,00 34,00 |
Для підтримки постійного натягу болтів та запобігання саморозгвинчування гайок на колійні болти під гайкивстановлюють спеціальні пружинні шайби.
При стикуванні рейок різних типів влаштовують перехідні накладки, які мають змінний переріз, що забезпечує збіг поверхонь катання і бічних робочих граней головок рейок, що стикуються, або встановлюють перехідні рейки, що складаються з двох різних типів, з'єднаних зварюванням.
Проміжні скріплення.На лініях вузької колії з невеликими вантажообігом та швидкостями руху при дерев'яних шпалах досі застосовується найпростіший вид милицевого прикріплення рейки до шпал — без підкладок. У цьому випадку подухління рейок створюється за рахунок затіски шпал у місцях спирання рейок з ухилом 1:20. На кожному кінці шпали рейку пришивають двома милицями. Недоліком такого виду прикріплення є швидке механічне зношування шпал під рейками, а також труднощі утримання ширини колії постійної, оскільки відтисканню рейки пручається тільки один зовнішній милиця.
Найбільш поширеним типом прикріплення вузькоколійних рейок до шпал є неподільне скріплення з підкладками. Тиск від рейки на шпалу, що передається при цьому скріпленні через підкладку, розподіляється на велику площу; опір дії горизонтальних сил значно збільшується, так як завдяки підкладці в роботу включаються не тільки зовнішні, а й внутрішні милиці.
Підкладки застосовуються як плоскі (рис. 18 а), так і клинчасті (рис. 18 б, в). При плоских підкладках (табл. 13) проводиться затіскання шпал так само, як при найпростіших прикріпленнях. Подуклонка рейок на клинчастих підкладках створюється за рахунок нахилу її верхньої поверхні.
Таблиця 13Характеристика плоских підкладок
| Тип рейок | Розміриплоских підкладок з двома отворами, мм (див. рис. 18, а) | Маса 1 шт., кг | ||||||
| B | L | H | a | b | C | d | ||
| Р8 Р11 Р18 | 102 118 132 | 75 100 100 | 8 8 9 | 12 13 14 | 15 19 18 | 54 56 76 | 21 36 36 | 0,463 0,721 0,905 |
Маса кожної клинчастої підкладки 2,03 кг. Допустимі відхилення розмірів, технічні умови та правила приймання дано в ГОСТ 8142 - 56.
Для прикріплення рейок до шпал служать милиці (рис. 19 і табл. 14).
Таблиця 14Характеристика милиць
| Тип рейок | Розміри милиць, мм (див. рис. 19) | Маса 1 шт., кг | |||||||
| a | b | C | L | d | e | k | l | ||
| Р11 Р15 Р18 Р24 | 21 23 23 28 | 20 22 22 25 | 12 13 13 15 | 100 110 110 130 | 11 12 12 14 | 11 12 12 14 | 9,5 10,0 10,0 14,5 | 22 24 24 25 | 0,099 0,130 0,130 0,212 |
Противикрадення.Під впливом рухомого складу, що проходить, рейки прагнуть переміщатися в напрямку руху. При недостатньому закріпленні спостерігається викрадення шляху. Викрадення шляху викликається деформаціями рейок під рухомим навантаженням, силами гальмування рухомого складу, температурними деформаціями рейок, ударами коліс рухомого складу в рейки на стиках та деякими іншими факторами.
Головним фактором, що викликає викрадення колії, є хвилеподібний вигин рейок при проходженні поїздів. Під дією коліс рейказгинається, і підошва його за рахунок пружного повороту та поступального переміщення перерізів зсувається в поздовжньому напрямку. Поступальні переміщення перерізів відбуваються через те, що проекція рейки з його основу у вигнутому стані менше, ніж у распрямленном стані.
Горизонтальні переміщення підошви рейки, на його підставі призводять до горизонтальних пружних деформацій основи. При цьому в одних випадках рейка рухається разом з упругодеформованим підставою (шпально-балластним), в інших - прослизає з підстави (з підкладок). На залізницях вузької колії для боротьби з викраденням рейок застосовуються як клинові (рис. 20 а), так і пружинні (рис. 20 б) протиугони.
Зусилля, що передається парою клинових протиугонів, значно більше, ніж опір шпали зсуву. Тому за допомогою протиугінних розпірок його розподіляють на кілька шпал. Сила, що сприймається парою пружинних протиугонів, менша, ніж опір шпали зсуву. Тому пружинні протиугін ставлять на кожній шпалі, починаючи від середини ланки, у кількості, необхідному для повного закріплення шляху від угону. Відсутність розпірок при пружинних протиугонах значно спрощує виконання робіт з утримання та ремонту колії.