УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СХОДА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА КРИВОЛИНЕЙНОМ УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ МАЛОГО РАДИУСА

Устройство (контррельс) для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути малого радиуса относится к железнодорожному транспорту, а именно к железнодорожному пути на криволинейных участках, в частности, железнодорожному пути малого радиуса. Устройство для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути содержит основной рельс, контррельсовый уголок, установленный сбоку рельса и закрепленный вертикально через шейку на опорной стойке с ребрами жесткости контррельсовой опорной плиты при помощи разъемного болтового соединения, контррельсовая опорная плита установлена и крепится на шпале поперек подрельсовой подкладки.
При прохождении железнодорожным транспортным средством кривых участков железнодорожного пути малого радиуса, возникают горизонтальные поперечные силы, что приводит к внешнему сдвигу внутренней нити железнодорожной колеи, интенсивному износу боковой поверхности внутренних головок внутренних рельсов и подрезанию бандажа колес железнодорожного транспортного средства.
Известна установка контррельсов у внутренней нити на криволинейном участке пути (Г.М. Шахунянц. Путь и путевое хозяйство. "Государственное транспортное железнодорожное издательство", М., 1949, с. 264). Рельсы внутренней нитки кривой и контррельсы устанавливаются на общих подкладках и соединяются друг с другом болтами. В местах болтовых соединений между рельсом и контррельсом установлены вкладыши. Они обеспечивают расчетную ширину желоба из условия, что колеса, катящиеся по наружной нитке, не прижимаются своими гребнями к боковой поверхности рельса, поскольку поперечные усилия полностью воспринимаются контррельсом и соединенной с ним болтами внутренней ниткой. Недостатком известного устройства является то, что контррельсы на криволинейном участке непосредственно связаны с рельсами внутренней нити с помощью вкладышей и болтовых соединений, вследствие чего стабильность рельсовой колеи нарушается, что приводит к снижению надежности его работы.
Известно устройство для предотвращения сходов с железнодорожного пути транспортного средства, когда контррельсы укладывают на одном уровне с путевыми рельсами или устанавливают их выше путевых рельсов. Для обеспечения расчетной ширины желобов в процессе эксплуатации применяют различные конструкции контррельсовых подкладок и вкладышей (В.Ф. Яковлев, Б.А. Евдовкимов, В.Е. Евдокимов, В.Е. Парунакян, А.Н. Перцев. Путь и путевое хозяйство промышленных железных дорог. М.: Транспорт, 1990, с. 85). К недостаткам известного устройства можно отнести то, что ребро жесткости вертикальной опорной стойки имеет недостаточный момент инерции для обеспечения прочности и устойчивости конструкции контррельса при воздействии колес железнодорожного транспортного средства.
Известно устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых, содержащее контррельс и контррельсовую подкладку, имеющую единую опорную поверхность для контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи с расположенными на ней ребордами для крепления рельса и упорами для крепления контррельса, при этом верхняя поверхность контррельсовой подкладки на участке между ребордами выполнена с подуклонкой 1/20, имеющей наклон внутрь рельсовой колеи (патент РФ №82225, МПК Е01В 5/18, публикация 2009 г. Известное устройство обладает повышенной трудоемкостью в изготовлении.
Известно наиболее близкое к заявляемой полезной модели и выбранное в качестве прототипа устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых. Известное устройство содержит контррельс и контррельсовую подкладку, имеющую единую опорную поверхность для контррельса и рельса внутренней нити рельсовой колеи. На контррельсовой подкладке расположены реборды для крепления рельса внутренней нити рельсовой колеи и упоры для крепления контррельса. Между контррельсом и упорами расположены шайбы, позволяющие регулировать зазор между боковой гранью рельса внутренней нити рельсовой колеи и рабочей поверхностью контррельса. В качестве контррельса используется контррельсовый уголок (патент РФ №148134 на полезную модель «Устройство для обеспечения безопасности движения и уменьшения бокового износа рельсов в кривых», МПК Е01В 5/18, опубл. 27.11.2014). Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает исключение вертикального волнообразного износа и смятия рельсов внутренней нити, а также поперечного сдвига железнодорожного рельса за счет единства крепления рельса и контррельса на опорной плите, что влечет за собой нарушение стабильности рельсовой колеи.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является увеличение надежности рельсовой колеи в кривых участках железнодорожного пути малого радиуса за счет перераспределения нагрузок и уменьшения смещения наружных и внутренних рельсов, повышение безопасности железнодорожного транспортного средства при его движении на криволинейных участках, уменьшение приложения нагрузки от колес подвижного состава на рельсы и увеличения сопротивления рельсов горизонтальным поперечным силам.
Технический результат, достигаемый в результате использования заявленной полезной модели, заключается в повышение надежности и безопасности движения железнодорожного транспортного средства в кривых малого радиуса за счет индивидуального жесткого крепления устройства к шпалам железнодорожного пути, что исключает смещение наружного рельса, как это происходит в ситуациях, когда контррельс и основной рельс имеют общее крепление к шпале, увеличивает надежность конструкции устройства и предотвращает сход железнодорожного транспортного средства.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - вид устройства сверху. Устройство содержит основной рельс 4, который закреплен на подрельсовой подкладке 1 при помощи клеммы 2 и болтового соединения 3 которые крепятся к шпале 10 общим соединением (на чертеже не показано), контррельсовый уголок 5, установленный сбоку рельса и закрепленный вертикально через шейку на опорной стойке 6 с ребрами жесткости 8 контррельсовой опорной плиты 9 при помощи разъемного болтового соединения 7. Контррельсовая опорная плита 9 установлена и крепится на шпале 10 поперек подрельсовой подкладки 1. Подрельсовая подкладка 1 выполнена с уклоном вниз в сторону контррельсового уголка. Наличие уклона 1/20 по внутренней нити не вызывает дополнительной нагрузки на установленный контррельсовый уголок и исключается пробуксовка колесной пары по внутреннему рельсу. Устройство крепится на шпале индивидуально и не имеет общего крепления с основным рельсом 4 и подрельсовой подкладкой 1.
Устройство для предотвращения схода железнодорожного транспортного средства на криволинейном участке железнодорожного пути малого радиуса работает следующим образом: при движении железнодорожного транспортного средства в кривых участках пути малого радиуса под действием центробежных сил каждое колесо колесной пары тележки подвижного состава движущееся между наружным рельсом и контррельсовым уголком, внутренней поверхностью колеса смещается и упирается в рабочую поверхность контррельсового уголка 5, которыйвоспринимает значительные нагрузки, так как надежно закреплен на опорной стойке 6, контррельсовой опорной плиты 9, которая имеет большую опорную поверхность и перераспределяет нагрузку по всей рельсошпальной решетке, воспринимаемую контрельсовым уголком от колес колесных пар. В результате чего происходит снижение боковой нагрузки, передаваемой от колес подвижного состава на внутренний рельс железнодорожной колеи и уменьшение его износа, исключается смещение наружного рельса и подрыв его крепления, за счет раздельного крепления к шпале основного рельса и предлагаемого устройства с контррельсовым уголком, что позволяет сохранить стабильность железнодорожной колеи на криволинейных участках пути и предотвратить сход железнодорожного транспортного средства.
Предложенная полезная модель может применяться на криволинейных участках железнодорожного пути малого радиуса с любым типом рельсов.