Железнодорожные рельсы - ключевые элементы путевой инфраструктуры. От их прочности и долговечности зависит безопасность движения поездов.
Основные параметры рельсов
Существует несколько разновидностей рельсов для различных типов железнодорожного транспорта:
- Ширококолейные рельсы Р43, Р65, Р50 - для магистральных линий;
- Узкоколейные рельсы Р18, Р24 - для промышленного транспорта;
- Крановые рельсы КР70, КР80 и т.д. - для подвесных крановых путей;
- Трамвайные рельсы Т62 - для городского рельсового транспорта.
Рельсы изготавливаются из качественной углеродистой стали. Для повышения прочности в состав стали вводят легирующие элементы: марганец, кремний, ванадий. Состав стали строго регламентируется государственными стандартами.
Размеры и масса рельсов разных марок приведены в таблице:
Марка рельса | Масса 1 п.м, кг | Длина, м |
Р65 | 64,88 | 25 |
Р50 | 51,67 | 12,5 |
КР100 | 89,05 | 11 |
Правила маркировки рельсов предусматривают нанесение на изделие ряда обозначений:
- Тип рельса (Р65, КР100 и т.д.);
- Месяц и год изготовления;
- Обозначение предприятия-изготовителя;
- Номер плавки.
Также на рельсах указывают категорию качества: "Т1" - термоупрочненные рельсы, "H" - рельсы без термообработки.
Расчет количества рельсов для пути
Сколько весит рельса зависит от ее маркировки и размеров. Для выбора оптимального варианта и заказа необходимого количества следует выполнить расчеты.
Массу рельса на погонный метр можно рассчитать по формуле:
m = p * l * k
где:
- m - масса рельса на погонный метр, кг;
- p - плотность материала рельса, кг/м3;
- l - длина 1 метра рельса, м;
- k - площадь поперечного сечения рельса, м2.
Например, для стандартного рельса типа Р65 при плотности стали 7850 кг/м3, площади поперечного сечения 82,65 см2 получаем:
m = 7850 * 1 * 0,08265 = 64,88 кг
Это значение совпадает со справочным значением в таблице.
Для расчета общей массы рельсов на конкретный участок пути используется формула:
М = m * n * L
где:
- М - общая масса рельсов, т;
- m - масса 1 пог. м рельса, кг;
- n - количество нитей (как правило, 2);
- L - длина участка пути, км.
Допустим, необходимо спроектировать участок железной дороги длиной 10 км. Выбираем рельс типа Р65. Тогда расчет будет следующим:
М = 64,88 * 2 * 10 = 1297,6 т
Таким образом, для 10-километрового перегона потребуется заказать 1297,6 тонн рельсов Р65.
Крепление рельсов
После укладки рельсошпальной решетки необходимо надежное крепление рельсов к шпалам. Для этого применяются различные клеммы, болты, гайки, подкладки.
Существуют следующие разновидности клемм для крепления рельсов:
- Подпятниковые клеммы;
- Упорные клеммы;
- Накладные клеммы;
- Бесподкладочные клеммы.
Выбор типа клемм зависит от категории железнодорожной линии, типа рельсов и шпал.
Регулировка колеи
Сколько весит рельса, установленного на железнодорожных путях, влияет на ширину колеи. С возрастом и под воздействием нагрузок происходит уширение колеи.
Для предотвращения схода подвижного состава с рельсов необходима периодическая регулировка ширины колеи с помощью рихтовки или натяжки закладных и стыковых болтов.
Замена изношенных рельсов
При интенсивном движении поездов происходит повышенный износ головки рельса. Как правило, предельное значение износа составляет 8 мм.
После достижения предельного износа требуется замена старогодных рельсов на новые. Эта процедура позволяет восстановить оптимальный профиль катания и обеспечить безопасное движение.
Утилизация рельсов
Сколько весит рельса, не пригодного для дальнейшей эксплуатации? Старогодние и крановые рельсы, снятые с железных дорог и подкрановых путей, могут быть утилизированы.
Переработка металлолома рельсов осуществляется на металлургических предприятиях. Из переплавленной стали изготавливаются новые рельсы и другая металлопродукция.
Требования к транспортировке рельсов
При транспортировке рельсов необходимо соблюдать ряд требований для исключения их повреждения и деформации:
- Использовать специализированные железнодорожные платформы или автотранспорт с прицепами;
- Укладывать рельсы с учетом их габаритов и грузоподъемности транспорта;
- Фиксировать рельсы растяжками, упорами, прокладками;
- Исключить продольное и поперечное смещение груза;
- Не допускать механических повреждений поверхности.
Погрузка рельсов
Погрузка рельсов в транспортные средства осуществляется с помощью кранов или погрузчиков. Рельсы укладываются поперек платформ с зазором 150-180 мм между торцами.
В автотранспорт рельсы загружаются вдоль кузова для уменьшения свеса. Высота штабелей рельсов не должна превышать 1 метр.
Складирование рельсов
На складах рельсы хранятся в штабелях на деревянных подкладках сечением не менее 8x8 см. Высота штабелей - до 2,5 м.
Между штабелями предусматриваются проходы шириной не менее 1 м. Расстояние между торцами соседних штабелей - не менее 0,5 м.
Условия хранения рельсов
Для предотвращения коррозии рекомендуется хранить рельсы на складах с влажностью не более 70%. Температура воздуха внутри помещения должна быть не ниже +5°С.
Открытая площадка для хранения рельсов должна иметь твердое водонепроницаемое покрытие с уклоном для стока воды. Необходим навес для защиты от атмосферных осадков.