КЛЕММА ДЛЯ РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к железнодорожному строительству, а именно к деталям рельсового скрепления и описывает упругую клемму, предназначенную для прижимания подошвы рельса к подрельсовой оснастке, и может удерживаться в узле рельсового скрепления в положении предварительного монтажа и в рабочем положении, когда клемма прижимает рельс к подрельсовой оснастке. Это позволяет устанавливать клеммы на железнодорожные шпалы с предварительным натяжением в положение предварительного монтажа на предприятии-изготовителе, таким образом, что при поставке шпал на объект для крепления рельса к шпале необходимо только перевести клемму с положения предварительного монтажа в рабочее положение.
Из уровня техники известны следующие решения.
Известна клемма рельсового скрепления для крепления железнодорожного рельса к нижележащему фундаменту, при этом клемма может отклоняться из нерабочего положения в рабочее положение, в котором прижимной участок клеммы опирается на железнодорожный рельс, клемма выполнена из прутка из упругого материала, изогнутого таким образом, что он продолжается от одного конца прутка до другого конца прутка сначала в виде прямого первого участка, затем в виде изогнутого второго участка, затем в виде третьего участка, затем в виде четвертого участка, который является U-образным и образует прижимной участок клеммы, затем в виде пятого участка, затем в виде изогнутого шестого участка и в виде прямого седьмого участка, при этом первый и седьмой участки клеммы образуют участки ножек, продольная ось которых лежит в первой плоскости, когда клемма находится в нерабочем положении и, если смотреть на клемму в направлении, перпендикулярном вышеуказанной первой плоскости, видно, что третий и пятый участки лежат между первым и седьмым участками. Когда клемма находится в нерабочем положении, продольные оси второго, третьего, четвертого, пятого и шестого участков также лежат в вышеуказанной первой плоскости и, когда клемма расположена в вышеуказанном рабочем положении, продольные оси третьего, четвертого и пятого участков лежат во второй плоскости и продольные оси первого и седьмого участков лежат в третьей плоскости, при этом вторая и третья плоскости не параллельны друг другу (патент РФ №2619149, опубликовано 12.05.2017).
Также известна клемма рельсового скрепления (патент РФ №182460, опубликованный 17.08.2018), выполненная из прутка рессорно-пружинной стали, изогнутого так, чтобы в плоскости иметь форму, примерно соответствующую форме буквы М, причем клемма имеет исходящую из одного конца прутка к другому, по существу, прямолинейную первую часть, изогнутую вторую часть, третью часть, изогнутую четвертую часть, пятую часть, изогнутую шестую часть и, по существу, прямолинейную седьмую часть, при этом первая и седьмая части образованы соответственно внешними ветвями буквы М, третья и пятая части образованы соответственно внутренними ветвями буквы М, вторая и шестая части соединяют внешние ветви с внутренними ветвями, а четвертая часть соединяет вместе внутренние ветви, причем продольная ось четвертой части лежит в плоскости, которая наклонена по отношению к плоскости, содержащей продольные оси первой и седьмой частей, свободные концы первой и седьмой частей на своих верхней и нижней поверхностях имеют наклонные поверхности, причем длина третьей и пятой частей больше длины первой и седьмой частей, а на верхних поверхностях свободных концов первой и седьмой частей выполнены защелки, образованные концевым закруглением и наклонной поверхностью.
Наиболее близким аналогом патентуемого решения является клемма рельсового скрепления (патент РФ №159985, опубликован 27.02.2016), образованная из стального прутка, изогнутого таким образом, что он продолжается от одного конца прутка до другого конца прутка сначала в виде прямого первого участка, образующего одну ножку клеммы, затем в виде изогнутого второго участка, который изгибается на 180°, затем в виде третьего участка, затем в виде четвертого участка, который образует прижимной участок клеммы и изгибается на 180°, затем в виде пятого участка, который является зеркальным отображением формы третьего участка, затем в виде шестого участка, который является зеркальным отображением формы второго участка, и, наконец, в виде седьмого участка, который образует другую ножку клеммы. Свободные концы прутка имеют скосы на поверхности ножек, находящиеся наверху, когда клемма опирается на рельс. Рядом с концами на самой верхней поверхности клеммы выполнены углубления для взаимодействия с выступами на стенках анкера, для удерживания клеммы. Углубления образованы таким образом, что они имеют две расположенные на расстоянии друг от друга противолежащие наклонные стороны, которые определяют соответствующие положения предварительного монтажа и замены изолятора по отношению к анкерному устройству.
Недостатком известного решения является недостаточно плотное прилегание элементов клеммы к элементам узла рельсового скрепления, обусловленное взаимодействием частей клеммы с анкерным устройством скрепления посредство изолятора, а также малой площадью соприкосновения деталей клеммы и анкера в узле рельсового скрепления, что вызывает повышенный уровень внутренних напряжений в свободных концах клеммы, что влечет за собой появление деформаций, в том числе трещин, и, соответственно, снижение прочности клеммы при эксплуатации.
Техническая проблема состоит в необходимости снижения вышеуказанного уровня внутренних напряжений в свободных концах клеммы в процессе эксплуатации без потери в надежности крепления,
Поставленная задача решается модификацией конструкции свободных концов клеммы.
Техническим результатом патентуемой полезной модели является повышение прочности клеммы при эксплуатации в узле рельсового скрепления за счет увеличения площади соприкосновения поверхностей клеммы с поверхностями анкерного устройства рельсового скрепления и, соответственно, снижения внутренних напряжений в свободных концах клеммы при сопряжении боковых поверхностей клеммы с боковыми поверхностями элементов рельсового скрепления.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции клеммы узла рельсового скрепления, образованной из стального прутка, изогнутого таким образом, что он продолжается от одного конца прутка до другого конца прутка в виде прямого первого участка, изогнутого второго участка, третьего закрытого прямого участка, переходящего в центральный закругленный четвертый участок, образующий прижимной участок клеммы и переходящий в пятый прямой и закрытый участок, симметричный третьему участку относительно четвертого и переходящий в шестой участок, симметричный второму участку относительно четвертого и переходящий в прямой свободный седьмой участок, параллельный первому, третьему и пятому участкам, при этом свободные концы прутка имеют скосы на поверхности клеммы, находящиеся наверху, когда клемма опирается на рельс, а рядом с каждым из концов на верхней поверхности клеммы выполнена защелка, образованная удлиненным углублением, сообщающимся с закругленной выемкой со стороны свободного конца и имеющим наклонную сторону со стороны перехода свободного конца в изогнутый участок, а боковая сторона свободного прямого участка, обращенная к боковой стороне закрытого прямого участка, частично выполнена плоской до перехода в изогнутый участок.
Скосы на верхних поверхностях свободных концов, которые должны находиться сверху, когда клемма опирается на рельс, обеспечивают облегчение вставки клеммы в анкерное устройство и большую площадь соприкосновения клеммы с выступами на боковых стенках, что исключает деформации свободных концов клеммы при вставлении клеммы в узел рельсового скрепления. Защелки определяют соответствующие положения предварительного монтажа и замены изолятора по отношению к анкерному устройству. Закругленная выемка на одном конце защелки обеспечивает точное позиционирование выступа боковой стенки анкера в защелке, а скругленное дно выемки увеличивает площадь соприкосновения дна выемки с выступом на боковой стенке анкера, что также снимает концентрацию напряжения в месте их сопряжения при предварительном монтаже клеммы в узле. Выполнение боковой стороны свободного прямого участка, обращенной к боковой стороне закрытого прямого участка, частично плоской до перехода в изогнутый участок обеспечивает увеличенную площади соприкосновения боковых поверхностей свободных концов клеммы с боковыми поверхностями анкерного устройства, фиксирующего клемму в узле рельсового скрепления. Указанное преимущество в виде увеличения площади соприкосновения поверхностей клеммы с поверхностями анкера увеличивает ресурс соединения «Клемма-Анкер» в узле рельсового скрепления.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.
Фиг. 1 - общий вид клеммы рельсового скрепления.
Фиг. 2 - вид сверху клеммы рельсового скрепления.
Фиг. 3 - вид клеммы рельсового скрепления сбоку.
Фиг. 4 - вид клеммы рельсового скрепления с опорной стороны.
Фиг. 5 - вид клеммы рельсового скрепления с прижимной стороны в разрезе А-А с фиг. 2.
Клемма образована из стального прутка, изогнутого таким образом, что он продолжается от одного конца прутка до другого конца прутка в виде прямого первого участка 1, изогнутого второго участка 2, третьего закрытого прямого участка 3, переходящего в центральный закругленный четвертый участок 4, образующий прижимной участок клеммы и переходящий в пятый прямой и закрытый участок 5, симметричный третьему участку 3 относительно четвертого и переходящий в шестой участок 6, симметричный второму участку 2 относительно четвертого и переходящий в прямой свободный седьмой участок 4, параллельный первому, третьему и пятому участкам.
Свободные концы прутка имеют скосы 11 на поверхности клеммы, находящиеся наверху, когда клемма опирается на рельс, предназначенные для облегчения вставки клеммы в анкерное устройство
Рядом с каждым из концов на верхней поверхности клеммы выполнена защелка 8, образованная удлиненным углублением 10, сообщающимся с закругленной выемкой 9 со стороны свободного конца и имеющим наклонную сторону со стороны перехода свободного конца в изогнутый участок 2 или 6.
Боковая сторона 12 свободного прямого участка, обращенная к боковой стороне закрытого прямого участка, частично выполнена плоской до перехода в изогнутый участок.
Каждый из прямых закрытых участков 2 и 5 с боковых сторон, обращенных к открытым прямым участкам 1 и 7 соответственно, имеют плоский участок 13.
Во время эксплуатации на прижимном участке 4 клеммы установлен прижимной изолятор для изолирования клеммы от рельса. Прижимной изолятор также частично продолжается по участкам 3 и 5 клеммы.
Когда клемма находится в нерабочем положении, т.е. в ненапряженном состоянии, в котором клемма не используется, продольные оси всех частей клеммы лежат, по существу, в одной первой плоскости, т.е. клемма является плоской.
В рабочее положение клемма отклоняется посредством забивания клеммы в анкерное устройство, при этом участки 1 и 7 клеммы перемещаются вниз из первой плоскости во вторую плоскость, расположенную под углом 5-15° к первой плоскости, участки 3, 4 и 5 клеммы отклоняются вверх из первой плоскости в третью плоскость под углом 5-15° к первой плоскости, при этом первая, вторая и третья плоскости не параллельны.