КОМПОЗИТНАЯ БРУСКОВАЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ШПАЛА

Полезная модель относится к области верхнего строения железнодорожного пути, а более точно к железнодорожным шпалам из композитных материалов.
Известны композитные брусковые железнодорожные шпалы из армированного волокном пенополиуретана (fiber reinforced foamed urethane - FFU), применяющиеся на сети железных дорог Японии более 30 лет (см. Takai Н., Sato Y., Sato K.: Japanese twenty five years experience an standardization of synthetic sleeper, Railway Technology Avalanche no. 13, July 31, 2006).
Известны шпалы из полимеров, ячеистых сотовидных пластиков (см. RU 174683 U1, 21.06.2017; патент РФ №2412298 подача заявки 2009-10-08, опубликован 20.02.2011 и др.).
Недостатками данных шпал является неразвитая прямоугольная форма поперечного сечения, допускающая неэффективное использование материала и невысокую опорную площадь.
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявляемой модели является композитная брусковая железнодорожная шпала, изготавливаемая АО «Фирма ТВЕМА» на основе полимерной матрицы из полиэтилена высокой плотности со стеклонаполненным полимером (см. М.Ю. Хвостик. «Шпалы композитные как альтернатива деревянным» Вестник ВНИИЖТ. 2016. Т. 75, №3, с. 179-182.). Данная композитная шпала имеет брусковую форму с постоянным прямоугольным поперечным сечением. В результате применения подобного типа поперечного сечения достаточно дорогостоящий композитный материал используется нерационально, поскольку нижняя часть подрельсовых зон шпал, предназначенная для распределения давления на большую площадь подшпального основания, имеет такую же ширину, как и верхняя, воспринимающая максимальные сжимающие напряжения под подкладкой промежуточного скрепления, ширина которой меньше ширины шпалы. Это - недостатки прототипа.
Технической задачей, решаемой полезной моделью является разработка формы композитной брусковой железнодорожной шпалы, обеспечивающей более рациональное использование материала, повышение стабильности железнодорожного пути, снижение расходов на его текущее содержание, а также технологичность производства.
Решение технической задачи достигается тем, что композитная брусковая железнодорожная шпала выполняется трапецеидальной формы как в поперечном, так и в продольном сечениях.
Полезная модель поясняется примером ее конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - изображает вид композитной брусковой железнодорожной шпалы спереди
фиг. 2 - вид композитной брусковой железнодорожной шпалы сверху
фиг. 3 - вид композитной брусковой железнодорожной шпалы слева
Данная форма композитной брусковой железнодорожной шпалы обеспечивает минимальные затраты на переустройство существующего производства. В результате при равной массе (дорогостоящего материала шпалы-прототипа и трапецеидальной как в поперечном, так и в продольном сечении) у заявляемой шпалы возрастает опорная площадь на балласт, уменьшается расстройство пути, вызванное просадками шпал, повышается надежность работы бесстыкового пути (поскольку просадки шпал зачастую образуют неровности пути в плане, которые со временем из ненапряженных переходят в напряженные). Следствием вышеперечисленного является снижение расходов на текущее содержание пути. Материалом для выполнения подобных шпал может быть композиция, имеющая в качестве основного компонента полиэтилен высокой плотности со стеклонаполненным полимером. Для реализации данной формы композитной брусковой железнодорожной шпалы предполагается замена пресс-форм для производства брусковых шпал на аналогичные, но соответствующей конфигурации без изменения общей технологии производства композитных шпал, включающей входной контроль сырья, его сортировку, измельчение, смешение в необходимых пропорциях, нагревание, прессование, охлаждение и выдавливание из пресс-форм. При укладке рельсошпальной решетки с композитными брусковыми железнодорожными шпалами для устранения возможного опирания шпал на балласт центральной частью, приводящего к значительному увеличению изгибающего момента, целесообразно устраивать небольшую «канавку» в балласте вдоль оси пути под средней частью шпал.