На участках с автономной тягой применяется автоблокировка постоянного тока. В них используются импульсные рельсовые цепи постоянного тока, длина которых может достигать 2600 м. Исключение опасных положений при коротком замыкании изолирующих стыков обеспечивается чередованием полярностей питающего напряжения в смежных рельсовых цепях.

7.Характеристика рельсов. Материал рельсов

1. Вес рельса

-чем больше нагрузка на ось, скорость дижения и грузонапряженность, тем большим д.б. вес рельса

-чем больше вес рельса, тем меньше будут составлять эксплуатационные расходы на 1км. Пути

2. Ширина головки рельса

Должна иметь такие размеры, при которых обеспечиваются наименьшие контактные напряжения и наиб. срок службы по износу, т.к. рельс устанавливается с подуклонкой 1:20 для обеспечения равномерного износа головки, чтобы колесо катилось по нему, имея коничность 1:20

3.. Высота рельса.

Высокие рельсы считаются наиб. целсообразными, тк с увеличением Высоты увеличиваемся Момент инерции в большей мере, чем увеличивается Момент сопротивления. Тогда, давление будет передаваться на большее число отдельных опор.

Ограничивают высоту рельса из-за того, что высокий момент инерции ведет к недостаточной упругости рельса, увеличению динамических Воздействий колес и контактных напряжений.

Широкая подошва по сравнению с узкой головкой-для нормального прижатия рельс к опоре засчет промежуточного скрепления.

-если бы подошва рельса была узкой, то улучшилось бы остывание рельса после прокатки рельса

-чем шире подошва, тем большая стабильность относительно опор

4. Длина рельсов

-условия заводского изготовления 60-100м

-условия транспортировки –до 800м

-условия текущего содержания 12.5-25м.

-климатические Условия : -нормальные, -длинные, -бесстыковые петли

Рельсовая сталь

Материалом для рельсов служит рельсовая сталь. Рельсы изготавливаются двух групп: I группа — из спокойной мартеновской стали, раскисленной в ковше комплексными раскислителя-ми без применения алюминия или других раскислителей, образующих в стали вредные строчечные неметаллические включения; II группа — из спокойной мартеновской стали, раскисленной алюминием или марганец-алю-миниевым сплавом.

Качество стали определяется ее химическим составом

С повышением в стали углерода С повышается общая прочность рельсов при изгибе, твердость и износостойкость. Марганец Mn увеличивает твердость, износостойкость и вязкость рельсовой стали, а кремний Si — твердость и износостойкость. Фосфор Р и сера S — вредные примеси. При низких температурах рельсы с большим содержанием фосфора становятся хрупкими, а серы — красноломкими (при прокате рельсов образуются трещины). Ванадий, титан и цирконий — микролегирующие и модифицирующие добавки, улучшающие структуру и качество стали. Для обеспечения большей износостойкости и долговечности рельсы изготавливают из мартеновской высокоуглеродистой стали (типы Р75, Р65, Р50).

Рельсы, полностью удовлетворяющие техническим требованиям и стандартам, относятся к 1-му сорту. Рельсы, имеющие отклонения в химическом составе и механических свойствах, относятся ко 2-му сорту.

8.Маркировка, срок службы рельсов и мероприятия по их продлению

Рис. 1,2 Основная маркировка рельсов:

а – на торце; б – на боковой поверхности шейки

1 – инспекторские клейма; 2 – клеймо ОТК завода (мб в виде □, ∆ или буквы «К»); 3 – место нанесения номера рельса по расположению его в слитке (1 и 2 –головные рельсы, Х – доиные: средние рельсы обозначений не имеют); 4 – место нанесения номера плавки стали; 5 – место указания порядкового номера рельса от головной части слитка; 6 – место выкатанной (выпуклой) маркировки по длине рельса, повтор-ся̴ ̴ через 2,5м и обознач. завод-изготовитель, месс. и год проката, тип рельса

Маркировка рельсов производится для правильной укладки их в путь и для определения места и времени изготовления каждого отдельного рельса. Она подразделяется на основную (постоянную), выполняемую во время прокатки клеймением в горячем и холодном состоянии (рис. 1.2) и дополнительную или временную, выполненную краской. Основная заводская маркировка указывает соответствие рельсов требованиям стандартов, а дополнительная отмечает особенности каждого рельса (укорочение, сорт и т. д.).

Рельсы изымаются с пути или по износу головки или по дефектности.

Продление сроков службы рельсов в настоящее время производится путем применения ресурсосберегающих технологий, в частности, хорошим средством восстановления служебных свойств рельсов является их периодическая шлифовка в пути или острожка старогодных рельсов на рельсосварочных предприятиях.

Повышение качества рельсов ведется по трем основным направлениям: повышение чистоты рельсовой стали; повышение твердости рельсового металла и улучшение его структуры; повышение прямолинейности рельсов при изготовлении

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;

• Прижатие рельсов к основанию, исключающее отрыв и угон рельсов;

• 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)

• 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)

Прмежуточные рельсовые скрепления

Безподкладочные непротивоугонные

Подкладочные противоугонные

1-раздельные 1-болтовые

2-нераздельные 2-безболтовые

3-смешанные

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. 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 Чтобы уменьшить разрушающее действие костылей, в шпалах предварительно сверлят и антисептируют отверстия глубиной 130 мм и диаметром 12,7 мм.

Промежуточное смешанное скрепление ДО для деревянных шпал

1 – костыль основной

2 – костыль обшивочный

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. Раздельные скрепления КД (а) и Д4 (б) для деревянных шпал

1 – двухвитковая шайба; 2 – шуруп; 3 – подкладка; 4 – клеммный болт;

5 – клемма; 6 – подрельсовая площадка; 7 – прокладка под подкладку

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 нашпальной 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.

Раздельное скрепление кб для жб шпал

1 – прокладка под пдокладку

2 - подкладка

3 – подрельсовая прокладка

4 – клеммный болт

5 – жёсткая клемма

6 – закладной болт

7 - гайка

8 – двухвитковая шайба

9 – изолирующая втулка

10 – опорная шайба

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 прокладки. 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

Подкладочное скрепление бп (а) и бесподкладочное жбр (б) для железобетонных шпал:

1 - прокладка под подкладку;2— подкладка;3— подрельсовая прокладка;4— закладной болт;5— гайка;б— упругая клемма; 7 — подклеммный вкладыш; 8 — двухслойная клемма

из резины толщиной 12 мм при сохра­нении существующей системы переда­чи поперечных горизонтальных сил на бетон.

Бесподкладочное пружинное скрепление ЖБР (рис. 1.25, б) обеспечивает фиксацию положения рельса на шпале при помощи двухслойных клемм. Пер­гиб нижней части клеммы служит ребордой, в которую упирается подошва рельса. Боковые усилия от клеммы передаются на подклеммный вкладыш и через него на шпалу. Резиновая подрельсовая 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.

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. Несъемность 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.