ПОДРЕЛЬСОВАЯ ПОДКЛАДКА
RAIL PAD

Настоящее изобретение относится к подрельсовой подкладке.
Подрельсовые подкладки устанавливаются между подошвой железнодорожного рельса и нижележащим фундаментом рельса, причем подкладка имеет участок подрельсовой площадки для размещения подошвы рельса. Рельсовые подкладки обычно изготавливают из упругих эластомеров, как, например, этиленвинилацетат (EVA). В стандартной подрельсовой подкладке участок подрельсовой площадки снабжен множеством выступов, как, например, приливы или ребра, на одной или обеих главных поверхностях. Конструкция подкладки и материал, используемый для ее изготовления, выбираются так, чтобы обеспечить необходимые характеристики жесткости и износостойкости согласно требованиям к рельсовому пути, в котором она должна использоваться.
Согласно настоящему изобретению предлагается подрельсовая подкладка, устанавливаемая между подошвой железнодорожного рельса и нижележащим фундаментом рельса, причем подкладка имеет участок подрельсовой площадки для размещения подошвы железнодорожного рельса; при использовании подкладки два противоположных края участка подрельсовой площадки подкладки проходят параллельно продольной оси рельса, и этот участок подрельсовой площадки снабжен множеством приливов, по меньшей мере, на одной ее главной поверхности; приливы на указанной поверхности участка подрельсовой площадки распределены неравномерно, поэтому отношение площади указанной поверхности, занимаемой указанными приливами, к площади указанной поверхности без указанных приливов в краевой области участка подрельсовой площадки будет выше, чем в центральной области участка подрельсовой площадки, причем указанная краевая область расположена рядом с одним из указанных краев и указанная центральная область расположена рядом с указанной краевой областью; приливы расположены колонками, проходящими, по существу, параллельно указанным противоположным краям, причем каждый прилив, по существу, имеет одинаковый размер и количество приливов в колонке в центральной области, наиболее близко расположенной к указанной краевой области, будет больше, чем в колонке, находящейся ближе к центру участка подрельсовой площадки; приливы также расположены рядами, продолжающимися, по существу, поперек указанных противоположных краев, и отношение выступов к свободной площади в ряду приливов, находящихся рядом с центром участка подрельсовой площадки, но на некотором расстоянии от него, будет выше, чем в ряду, находящемся дальше от центра.
Такая подкладка может иметь пониженную жесткость по сравнению с обычной подкладкой, в которой отношение является постоянным, по существу, по всей области подрельсовой площадки, ограничивая при этом до приемлемого уровня колебание рельсов и износ подкладки, в частности, в краевой области подкладки, которая является частью подкладки, подвергающейся наибольшей нагрузке и, следовательно, наиболее поддающейся износу.
Предпочтительно, чтобы отношение в другой краевой области участка подрельсовой площадки рядом с другим краем было также выше, чем в указанной центральной области.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения площадь каждого прилива является одинаковой, а расстояние между приливами варьируется.
Приливы предпочтительно распределены симметрично относительно первой центральной линии участка подрельсовой площадки, проходящей параллельно указанной продольной оси рельса. Желательно, чтобы приливы также были распределены симметрично относительно второй центральной линии участка подрельсовой площадки, проходящей перпендикулярно указанной продольной оси рельса.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1А - вид сверху подкладки, выполненной согласно настоящему изобретению;
фиг.1B - вид сбоку подкладки по фиг.1A;
фиг.1C - вид с торца подкладки по фиг.1А;
фиг.1D - перспективный вид подкладки по фиг.1А;
фиг.2 - вид сверху первой альтернативной подкладки, выполненной согласно настоящему изобретению;
фиг.3 - вид сверху второй альтернативной подкладки, выполненной согласно настоящему изобретению.
Как показано на фиг.1A-1D, подкладка 1, в соответствии с настоящим изобретением, имеет приблизительно прямоугольный участок 2 подрельсовой площадки и четыре выступающих участка 3a, 3b, 3c 3d, образованных соответственно в четырех углах участка 2 подрельсовой площадки. Выступы 3a, 3b, 3c 3d служат для определения местоположения подкладки 1 на фундаменте рельса (не показано) относительно уступов для крепления прижимных планок (не показано). При использовании подкладки на нижней стороне рельса, первый край 2а участка 2 подрельсовой площадки между выступами 3a и 3b и второй край 2b участка подрельсовой площадки между выступами 3c и 3d ориентируют поперек продольной оси рельса, а третий край 2c участка 2 подрельсовой площадки между выступами 3a и 3c и четвертый край 2d участка подрельсовой площадки между выступами 3b и 3d ориентируют, по существу, параллельно продольной оси рельса (не показано).
Участок 2 подрельсовой площадки имеет две главных поверхности 4А, 4B, на каждой из которых образовано множество приливов 5, по существу, круглого сечения и равного размера. Приливы 5 на каждой главной поверхности распределены неравномерно и совмещены с приливами 5 на другой главной поверхности, поэтому отношение площади, занимаемой приливами 5 на поверхности участка 2 подрельсовой площадки, к площади этой поверхности без приливов 5 в краевых зонах 6а, 6b участка 2 подрельсовой площадки будет выше, чем в центральной зоне 7 участка 2 подрельсовой площадки, причем краевые зоны 6а, 6b расположены рядом с третьим и четвертым краями 2c, 2d участка 2 подрельсовой площадки, а центральная зона 7 расположена рядом с краевыми зонами 6а, 6b. Отношение постепенно уменьшается в поперечном направлении участка 2 подрельсовой площадки от краев 2c, 2d к центру 2e участка 2 подрельсовой площадки. Таким образом, жесткость подкладки уменьшается, ограничивая при этом до приемлемого уровня колебание рельсов и износ подкладки.
В этом варианте выполнения необходимое отношение и, таким образом, характеристики подкладки обеспечиваются посредством выбора количества и местоположения приливов 5 в краевой и центральной зонах 6а, 6b, 7.
В частности, в подкладке 1 приливы 5 расположены колонками параллельно краям 2c, 2d участка 2 подрельсовой площадки. Параллельно краям 2c, 2d расположено 7 колонок a1-а7. Как показано на фиг.1A, в колонках a1 и а7 имеется 9 приливов, в колонках а2 и a6 - 6 приливов, в колонках a3 и а5 - 4 прилива и в колонке а4 - 4 прилива. Таким образом, количество приливов в колонке в центральной зоне 7, которая наиболее близко расположена к краевой зоне 6а, 6b, будет больше, чем в колонке, находящейся ближе к центру 2е участка 2а подрельсовой площадки.
Приливы в колонках a1-а7 также расположены рядами, параллельными краям 2а, 2b. Имеется 9 рядов b1-b9. Как показано на фиг.1А, в рядах b1 и b9 имеется 5 приливов, в рядах b2 и b8 - 4 прилива, в рядах b3 и b7 - 5 приливов, в рядах b4 и b6 - 6 приливов и в ряду b5 - 2 прилива. Таким образом, в этом варианте выполнения отношение выступов к свободной площади в ряду приливов, находящихся рядом с центром 2е участка 2 подрельсовой площадки, но на некотором расстоянии от него, будет выше, чем в ряду, находящемся дальше от центра.
Всего подкладка имеет 42 прилива на каждой поверхности 4А и 4B подкладки 1.
Схема расположения приливов 5 такова, что они размещены симметрично относительно двух центральных линий CL1, CL2 участка 2 подрельсовой площадки. Колонка а4 расположена на центральной линии CL1 и ряд b5 расположен на центральной линии CL2.
Таким образом, подкладка может надлежаще использоваться на фундаменте рельса тем или иным путем при условии, что выступы 3a-3d располагаются на уступах для крепления прижимных планок. Подкладка 1 имеет удерживающую упорную кромку 8 между выступами 3a и 3c вдоль края 2с и другую удерживающую кромку 8 между выступами 3b и 3d вдоль края 2d для удерживания подкладки и присоединения ее к узлу крепления рельса. Если бы эти кромки 8 не требовались и не были бы предусмотрены, поскольку схема расположения приливов 5 на каждой главной поверхности 4А, 4B участка подрельсовой площадки является одинаковой, подкладка также могла бы быть использована тем или иным путем.
Другой вариант выполнения подкладки имеет 5 дополнительных приливов 5, например, в колонке а4, в рядах b2 и b8 и в колонках a3 и а5, в ряду b5 для регулировки жесткости подкладки как требуется. Такая подкладка 1' показана на фиг.2.
Таблица 1, приведенная ниже, показывает соответствующие отношения выступов к свободной площади для подкладок A, B, C и D разных размеров, имеющих различные количества приливов.
Подкладка 1, показанная на фиг.1, представляет собой подкладку типа A, а подкладка 1', показанная на фиг.2, представляет собой подкладку типа В. Фиг.3 показывает подкладку 1'' типа C.
В первом варианте выполнения подкладки 1, имеющей участок 2 подрельсовой площадки толщиной 5,3 мм в той части, которая находится между приливами 5, и толщиной 9 мм в той части, в которой имеются приливы 5, подкладка была изготовлена из сорта этиленвинилацетата, содержащего приблизительно 9% винилацетата. Динамическая жесткость подкладки составляла 193,8 кН/мм. При стандартном испытании 3 миллиона циклов на предрасположенность к износу потеря подкладкой гибкости соответствовала значению 16,8%. Для сравнения, более мягкая подкладка, изготовленная из сорта этиленвинилацетата, содержащего приблизительно 14% винилацетата, и имеющая 62 прилива того же размера, имела динамическую жесткость 186 кН/мм, но потеря подкладкой гибкости при испытаниях на износ соответствовала гораздо большему значению - 27,8%.
Подкладка A
Подкладка B
Подкладка C
Подкладка D
Размер подкладки
145×150 мм
145×125 мм
Количество подкладок/Диаметр
42/10 мм
46/10 мм
42/10 мм
46/10 мм
Ширина краевой области
21,45 мм
21,45 мм
17,84 мм
17,84 мм
Площадь краевой области
3144,31 мм<sup>2</sup>
3144,31 мм<sup>2</sup>
2586,8 мм<sup>2</sup>
2586,8 мм<sup>2</sup>
Площадь приливов в краевой области
706,86 мм<sup>2</sup>
706,86 мм<sup>2</sup>
706,86 мм<sup>2</sup>
706,86 мм<sup>2</sup>
Площадь краевой области без приливов
2437,45 мм<sup>2</sup>
2437,45 мм<sup>2</sup>
1879,94 мм<sup>2</sup>
1879,94 мм<sup>2</sup>
Отношение площади приливов к свободной площади в краевой области
0,29
0,29
0,38
0,38
Ширина центральной области
107,07 мм
107,07 мм
89,34 мм
89,34 мм
Площадь центральной области
15527,12 мм<sup>2</sup>
15527,12 мм<sup>2</sup>
12954,3 мм<sup>2</sup>
12954,3 мм<sup>2</sup>
Площадь приливов в центральной области
1884,96 мм<sup>2</sup>
2199,12 мм<sup>2</sup>
1884,96 мм<sup>2</sup>
2199,12 мм<sup>2</sup>
Площадь центральной области без приливов
13642,16 мм<sup>2</sup>
13328 мм<sup>2</sup>
11069,34 мм<sup>2</sup>
10755,18 мм<sup>2</sup>
Отношение площади приливов к свободной площади в центральной области
0,14
0,165
0,17
0,20