Принципы проектирования нижнего уклона рельсов и их согласование с подушками для рельсов внешней конструкции
Какова первоначальная цель проектирования различных уклонов основания рельсов международного стандарта?
Конструкция уклона основания рельса 1:20, предусмотренная стандартом UIC, позволяет слегка наклонить головку рельса к центру линии под нагрузкой, гарантируя, что точка контакта колеса с рельсом- всегда находится в середине головки рельса, и избегая бокового износа головки рельса. Стандарт ASTM принимает пологий уклон 1:40, поскольку американские железные дороги имеют большую нагрузку на ось. Пологий уклон может увеличить площадь контакта между основанием рельса и колодкой, рассеять давление и уменьшить деформацию колодки. В стандарте JIS принят нулевой уклон (плоское основание), в основном для упрощения структуры пути, уменьшения сложности обработки под-подрельсовых подушек и адаптации к концепции облегченного дизайна японских железных дорог. Различные уклоны основания рельсов всесторонне определяются в зависимости от веса оси поезда, формы протектора колес и условий движения в каждой стране, при этом основной задачей является достижение наилучшего соответствия колес-рельсам.
Какие последствия возникнут, если уклон основания рельсов международного стандарта не будет совпадать с наклоном под-подрельсовой подушки?
Если уклон основания рельса международного стандарта не соответствует наклону под-подушки, прежде всего, рельс будет испытывать неравномерную нагрузку, площадь контакта между основанием рельса и подушкой будет значительно уменьшена, местное давление резко увеличится, а старение и повреждение подушки ускорятся. Во-вторых, рельс будет наклоняться, а точка контакта колеса с рельсом будет отклоняться от середины головки рельса внутрь или наружу головки рельса, что приведет к сильному одностороннему эксцентричному износу рельса и сокращению срока службы рельса. В то же время наклон рельсов приведет к изменению колеи, повлияет на устойчивость поезда и увеличит риск схода с рельсов. Кроме того, несогласованное состояние контакта усугубит ударную вибрацию между колесом и рельсом, увеличит шум путевой конструкции и повлияет на окружающую среду. Длительная-неравномерная нагрузка также приведет к растрескиванию шпал и повреждению целостности всей конструкции пути.
Как выбрать подходящие под-подкладки под рельсы UIC60?
При укладке рельсов МСЖД60 необходимо выбирать специальные под-подрельсовые подкладки с уклоном основания рельса 1:20, что является залогом обеспечения работоспособности пути. Материал колодки следует выбирать в зависимости от типа лески. Полиуретановые прокладки подходят для высокоскоростных-железных дорог, они обладают хорошей эластичностью и усталостной прочностью и могут соответствовать высоким требованиям к гладкости; резиновые прокладки можно использовать на обычных-скоростных железных дорогах, они недорогие и имеют базовые потребности в буферизации. Толщину колодки следует выбирать в соответствии с требованиями к вертикальной жесткости гусеницы, обычно она составляет 10-16 мм. Чрезмерно большая или маленькая толщина повлияет на эластичность гусеницы. В то же время размер подушки должен соответствовать ширине основания рельса UIC60, чтобы подушка могла полностью поддерживать основание рельса без подвешенных частей. Кроме того, поверхность подушки должна быть снабжена противоскользящими линиями для увеличения трения с рельсом и шпалой и предотвращения скольжения подушки.
Каковы общие методы решения проблемы несоответствия уклона основания рельса при местной прокладке рельсов международного стандарта?
Если при локальной прокладке рельсов международного стандарта уклон основания рельса не соответствует существующим отечественным подушкам, наиболее распространенным методом является изготовление под-подрельсовых подушек со специальным уклоном. Этот метод может фундаментально решить проблему сопоставления с наилучшим эффектом. Если сроки строительства сжаты, можно принять временную меру — наклеить на подушку клиновидные прокладки -формы. Наклон прокладки должен соответствовать уклону основания рельса, а толщина должна определяться в соответствии с фактическим зазором. При небольших перепадах уклона уклон можно-точно отрегулировать путем шлифовки основания рельса, но этот метод ослабит прочность рельса и подходит только для временного аварийного ремонта. Кроме того, подходящие шпалы можно заменить. Некоторые шпалы имеют опорные конструкции с регулируемым уклоном, которые можно адаптировать к рельсам с различным уклоном основания рельсов. Независимо от того, какой метод будет выбран, необходимо убедиться, что окончательный наклон рельса соответствует спецификациям и точка контакта колеса-с рельсом правильная.
Какое влияние точность уклона под-подрельсовых подушек оказывает на эксплуатационные характеристики рельсов UIC?
Точность уклона под-подрельсовых подушек — важный технический показатель при прокладке рельсов МСЖД. Отклонение точности следует контролировать в пределах ±0,5%, иначе это отразится на напряженном состоянии рельса. Если наклон площадки слишком велик, рельс будет слишком сильно наклоняться к центру линии, а точка контакта колеса-с рельсом будет смещена к внутренней части головки рельса, что приведет к повышенному износу внутренней части головки рельса. Если наклон площадки слишком мал, наклон рельса будет недостаточным, и точка контакта колеса с рельсом -будет смещена к внешней стороне головки рельса, в результате чего наружная часть головки рельса будет испытывать большее давление. Недостаточная точность уклона также приведет к появлению зазоров между основанием рельса и площадкой. Когда поезд проедет, рельс подпрыгнет, задев шпалы и путевое полотно. Высокая-точность наклона подушки позволяет обеспечить равномерную нагрузку на рельс и хорошее состояние контакта колес-с рельсом, что не только продлевает срок службы рельса и подушки, но также повышает плавность и безопасность движения поезда.