Зміст рейок у дорозі
Зміст рейок в дорозі та догляд за ними починається з укладання рейок у дорогу і закінчується їхньою зміною. Для того, щоб було зручніше розглядати питання про зміст рейок, заздалегідь передбачається, що при укладанні рейок у дорогу дотримані всі існуючі інструкції і що після укладання здійснено виправлення шляху за рівнем. Згодом найретельніший догляд за рейками зможе компенсувати недогляди, допущені при укладанні рейок в дорогу; укладання рейок в обов'язковому порядку має супроводжуватися виправленням шляху за рівнем. Більшість дефектів рейок, що з'являються пізніше, є наслідком неакуратного поводження з ними або недбалого ставлення до виконуваних робіт з укладання рейок в дорогу. (Питання про укладання рейок та про баластування колії розглядається у статті «Зміна рейок» та статті «Балостування та виправлення колії у профілі та в плані».) В області поточного змісту колії було розроблено багато важливих заходів, спрямованих на продовження терміну служби рейок, крім звичайних вимог, що стосуються гарного дренажу, чистого баласту, справних і добре підбитих шпал, досить великих розмірів підкладок, наявності відповідних протиугінних пристроїв та правильного становища шляху у плані та профілі. Особлива увага звертається на забезпечення рівномірного натягу болтів, ліквідацію люфтів, що утворюються після видалення окалини або внаслідок подовження болтів і нещільного прилягання накладок до рейок. Для цього слідом за укладанням рейок необхідно проводити загальну підтяжку болтів. Було визнано бажаним через 1-2 тижні після загального підйому шляху проводити огляд його для ліквідації просадок і підбиття обшарпаних шпал. Хоча ці роботи можна класифікувати як стандартні роботи з поточному змісту шляху, проте своєчасність, тобто.проведення їх зараз же за укладанням рейок в дорогу та за виправкою шляху за рівнем, з погляду продовження терміну служби рейок має дуже велике значення. Особлива увага має приділятися виявленню причин зминання рейок, спливів та фарбування металу на кінцях рейок та боротьбі з цими несправностями; необхідно ретельно стежити за станом рейкових стиків, тому що дуже часто необхідність зміни рейок викликається саме поганим станом кінців рейок. З цієї точки зору вважається корисним загартування кінців рейок, що виробляється як у польових умовах, так і на заводі. Наплавлення рейкових кінців у дорозі та ремонт стикових накладок є також ефективним способом догляду за стиками, а отже, і за самими рейками. Однією з головних причин частої зміни рейок є інтенсивне зношування рейок у кривих. Бічний зношування головки в цих умовах можна знизити за допомогою мастила рейок; крім того, термін служби рейок у кривих можна подовжити також, помінявши місцями рейки, що лежать на зовнішній та внутрішній нитках, за умови, що це буде зроблено вчасно. Значну шкоду може заподіяти рейкам соляний розчин, що капає з вагонів-холодильників; Шкідливу дію розсолу можна суттєво зменшити застосуванням спеціальних покриттів рейок.
Зминання рейок, спливи та фарбування металу на кінцях рейок.
Крім бічного зносу, іншими причинами, що роблять рейки не придатними для подальшої роботи на головних лініях, служать зминання рейок, спливи та фарбування металу на кінцях. Під зминанням рейок розуміється роздавлювання кінця рейки ударами коліс рухомого складу. Сплив металу кінців рейок у тому, що метал із поверхні катання головки рейки переміщається всередину стикового зазору. Спливи металу означають нетільки зношування рейки, але становлять певну небезпеку у разі ізолюючих стиків, тому що при цьому електричний струм може пройти через зазор. Зім'яттю рейок, спливам металу на кінцях рейок і фарбування сприяють неправильні розміри стикових зазорів, існування яких пояснюється недостатнім закріпленням шляху від угону. Зазори повинні бути відрегульовані та, якщо потрібно, поставлені додаткові протиугони. Для регулювання проміжків існують різні методи. Зазвичай буває так, що одні зазори розтягнуті, інші зменшені. Деякі дороги роблять розгін зазорів за допомогою ударних приладів; використовуються інші прилади, що дозволяють регулювання зазорів проводити за рахунок більш плавного переміщення рейок Ці прилади описані в статті. «Шляхові інструменти та обладнання». Іноді проміжки можуть бути відрегульовані ослабленням болтів на «мертвих стиках»; у такий спосіб створюється можливість переміщення рейок під впливом температури.
Фаски на кінцях рейок.
Якщо нова рейка випущена із заводу без фасок на кінцях, то зазвичай фаски робляться за допомогою поперечного шліфувального кола після того, як рейки пролежать у дорозі близько трьох місяців або стільки, скільки потрібно для того, щоб припрацювалися підкладки. На лініях з інтенсивним рухом поїздів є тенденція до спливів металу в стиковий зазор, а потім і до фарбування кінців рейок. У тих місцях, де метал, що сплив, починає фарбуватися, кінці рейок повинні бути профрезерували (рис. 1). Рейки із загартованими кінцями не вимагають такого частого шліфування, як рейки, що не піддавались гартуванню. Для ознайомлення з шліфувальними приладами див. статтю «Зміна рейок», а для ознайомлення з питанням ремонту зім'ятих рейок за допомогою наплавлення рейкових кінців – статтю «Зварювання танаплавлення рейок та інших металевих елементів колії». Гартування кінців рейок. Ретельні спостереження та значні досягнення в галузі експлуатації рейок виявили всі позитивні сторони гарту кінців нових рейок для запобігання їх від зминання та фарбування; Нині загартування кінців визнано серйозним внеском у справу поточного змісту шляху. Цей метод полягає в загартуванні поверхні катання кінців рейки протягом 508-762 мм від кожного торця. Обробленою таким способом поверхні головки повідомляється твердість, що перевищує твердість звичайної рейки на 100 поділів за шкалою Брінелля; на кінцях глибина загартованого шару металу становить приблизно 6,35 мм, зменшуючись при віддаленні від торців рейок. Існує кілька різних способів загартування кінців, у тому числі й такі, що застосовуються на металургійних заводах у процесі прокатки рейок; для знайомства з цими способами слід звернутися до статті "Рейки". При загартуванні в польових умовах рейка нагрівається киснево-ацетиленовим полум'ям або для нагрівання використовується електрична індукція; зазвичай загартування слід безпосередньо за шліфуванням поверхні рейки.
При одному зі способів загартування киснево-ацетиленовим полум'ям застосовується спеціально сконструйована для цього машина, що змонтована на рамі і пересувається по рейках; машина забезпечена двома комплектами гартових головок, по одному над кожною ниткою рейок. Кожна головка має два рухомі блоки, а кожен блок — по три великі киснево-ацетиленові наконечники. Чотири наконечники знаходяться з внутрішньої сторони головки рейки, а два із зовнішньої. Одна з головок розташована над серединою стику; здопомогою ручного пристрою, що коливається, головку змушують рухатися взад і вперед в напрямку, перпендикулярному осі рейки. Полум'я кількох пальників швидко нагріває метал головки; охолодним середовищем служить метал рейки. Швидкість гарту при цьому способі дорівнює одному стику за хвилину. При іншому киснево-ацетиленовому методі гарт проводиться спеціальним агрегатом, який складається з невеликої портативної рами, змонтованої на колесах і закріплюваної на рейках за допомогою пневматичних гальмівних черевиків. Нагрівання рейки здійснюється пальником із водяним охолодженням; пальник має з кожної сторони по дві головки для загартування повітрям. Пальник і гартовані головки рухаються зворотно-поступально в обидві сторони від стику на відстань по 51 мм. Переміщення їх проводиться кареткою, що приводиться в дію пневматичним двигуном. Автоматичні пристрої дозволяють регулювати кисневими та ацетиленовими клапанами та приводити в рух пальники та головки та регулювати цикли нагрівання та загартування. При електричному методі загартування до складу необхідного обладнання входить електростанція, змонтована на чотириколісному шасі; електростанція забезпечує енергією нагрівальний пристрій, загартований візок та шліфувальний верстат. Для видалення мастила, а також для усунення нерівностей із поверхні рейки голівку рейки шліфують. Нагрівання головки здійснюється електричною індукцією; на цю операцію потрібно близько 60 сек. Зараз після нагрівання рейка загартовується масляною емульсією, температура якої підтримується рівною 60°С. Щоб отримати метал постійної твердості, нагрівання та загартування регулюють автоматично.
Ліквідація хвилеподібного зношування.
У процесі експлуатації на поверхні катання головки рейок розвиваєтьсяхвилеподібний знос; спочатку з'являються невеликі блискучі плями, розташовані на більших або менших відстанях одна від одної; плями стають поступово дедалі виразнішими; врешті-решт поверхня катання головки на всьому її протязі покривається тьмяними і полірованими плямами, що перемежовуються, що являють собою западини і горби. Походження та опис рейок з хвилеподібним зносом наводиться у розділі IX «Рейки». Хоча жоден дефект рейок не відноситься за рахунок хвилеподібного зносу, все ж наслідком його є так званий «шумний шлях», що часто викликає невдоволення пасажирів. Якщо хвилеподібний знос досягає значних розмірів, вважають, що він може бути причиною появи виплесків колії та скорочення терміну служби рейок. Одна зі східних доріг створила спеціальний шліфувальний вагон, обладнаний шліфувальними кругами, що обертаються, успішно ліквідують хвилеподібний знос рейок. Інша дорога сконструювала шліфувальний вагон, що має ряд нерухомих шліфувальних каменів; вагон переміщається шляхом з великою швидкістю до того часу, поки хвилеподібний знос не зникне. В даний час для шліфування рейок з хвилеподібним зносом, а також для ліквідації інших нерівностей, що є на поверхні рейки, наприклад, таких, які утворюються за рахунок допусків при виготовленні рейок, існує спеціальний поїзд; цим поїздом можна скористатися за контрактом. Потяг складається з восьми шліфувальних вагонів та дизельної силової установки. Кожен вагон має по два спеціально сконструйовані «бігункові» візки, підвішені ззаду. На кожному візку поміщається по шість моторів, що рухають шліфувальні круги, розташовані по три з кожного боку візка; кола легко повертаються, тож ними можнашліфувати будь-яку площину поверхні головки рейки. Іншим способом ліквідації горбів на рейках із хвилеподібним зносом є відпустка металу полум'ям. Відповідно до цього методу світлі плями на рейках, що лежать у дорозі, нагріваються пальником для газового зварювання до темно-жовтого або блакитного кольору, що відповідає температурі металу від 371 до 427° С, а потім піддаються повітряному охолодженню. Під колесами рухомого складу горби згладжуються та утворюється гладка поверхня катання; якість колії з погляду спокою руху поїздів значно покращується. При цьому способі зварювальник повинен вжити заходів, щоб рейка не нагрівалася до червоного гартування, оскільки це погіршить якість рейкової сталі.