ШУМОЗАЩИТНЫЙ РЕЛЬСОВЫЙ ПУТЬ
ANTINOISE RAIL TRACK

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкциям путей, обеспечивающих защиту окружающей среды от шума колес железнодорожного подвижного состава.
Известна конструкция пути (Путь и путевое хозяйство промышленных железных дорог. Под. ред. В.Ф.Яковлева. М.: Транспорт. 1990. стр.67, рис.4.13), содержащая два рельса, закрепленных посредством пружинных клемм и клеммных болтов на путевых подкладках, прокладки из упругого материала, расположенные на шпалах под подкладками и под подошвами рельсов. Упругие прокладки между шпалами, подкладками и подошвами рельсов предотвращают возможность непосредственного ударно-вибрационного взаимодействия этих элементов между собой, что при отсутствии прокладок является одним из источников шума. Вместе с пружинными шайбами они поглощают энергию колебаний, в том числе частот звукового спектра, которые передаются в окружающую среду через подрельсовое основание, через грунт земляного полотна и примыкающие к пути территории.
Недостаток конструкции заключается в том, что она лишь частично решает проблему снижения уровня шума, поскольку не оказывает никакого влияния на формирование и распространение колебаний в зоне взаимодействия колеса с головкой рельса, которая является главным источником шума. Звуковые волны, возникающие в этой зоне, непосредственно передаются в окружающее пространство. В воздушной среде шум проходящих поездов разносится на большие расстояния в виде монотонного гула и стука колес на стыках.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конструкция рельсового пути, содержащая два рельса, закрепленных посредством пружинных клемм и клеммных болтов на путевых подкладках, прокладки из упругого материала, расположенные на шпалах под подкладками и на самих подкладках под подошвами рельсов, а так же устройство для защиты от колесного шума рельсового транспорта (SE2000 200003770, E01В 19/00, 18.10.2000), содержащее в верхней своей части упругую прокладку, предназначенную для накрытия головки рельса, и металлическую накладку, повторяющую по форме своего поперечного сечения очертания этой головки, а в нижней части два уголка, предназначенных для закрепления устройства на шейке рельса их вертикальными полками, снабженными горизонтальными отверстиями под соединительные болты.
В зоне взаимодействия колеса с рельсом взаимодействующие элементы разделены накладкой, представляющей собой сравнительно тонкий слой металла, и прокладкой, выполненной из упругого материала, которая поглощает энергию колебаний обеих контактирующих с ней элементов в самой зоне зарождения звуковых волн. Таким образом рассматриваемое устройство сводит к минимуму интенсивность воздействия колесного шума на окружающую среду.
Недостатком конструкции пути, в котором предусмотрено использование этого устройства, является наличие другого источника звука, возникающего вследствие отсутствия прокладок между рельсом и самим устройством в месте их соединения, так как при малейшем ослаблении болтов в процессе эксплуатации возникает возможность взаимного перемещения соединяемых металлических деталей относительно друг друга и их ударно-вибрационного взаимодействия, которое не смягчается никакими упругими прокладками, способными поглощать энергию звука.
Другим недостатком конструкции является завышенная материалоемкость и многодетальность.
При разработке конструкции шумозащитного рельсового пути решалась задача повышения эффективности защиты окружающей среды от транспортного шума и снижения материалоемкости за счет исключения из конструкции узла крепления устройства со всеми его недостатками и передачи функций этого узла конструктивным элементам, входящим в комплект промежуточных рельсовых скреплений.
Технический эффект достигается тем, что в шумозащитном рельсовом пути, содержащем два рельса, закрепленных посредством пружинных клемм и клеммных болтов на путевых подкладках, прокладки из упругого материала, расположенные на шпалах под подкладками, под подошвами и поверх головок рельсов, металлические накладки, охватывающие эти головки сверху, с вертикальными отверстиями под установочные болты, согласно предлагаемого технического решения клеммные болты выполнены удлиненными, пропущены сквозь отверстия накладок, предназначенные для установочных болтов, и снабжены сверху дополнительными гайками, обеспечивающими возможность регулировки сил прижатия накладок к головкам рельсов.
Сущность технического решения разъясняется с помощью чертежа.
Шумозащитный рельсовый путь содержит два рельса 1, закрепленных посредством пружинных клемм 2 и клеммных болтов 3 на путевых подкладках 4. Подкладки 4 отделены прокладками 5 и 6, выполненными из упругих материалов, снизу от поверхности 7 шпал 8, сверху от подошв 9 рельсов 1. Прокладки 5 и 6 предотвращают ударно-вибрационное взаимодействие между собой рельсов 1, подкладок 4 и шпал 8, которое может стать причиной возникновения шума. Вместе с пружинными клеммами 2 упругие прокладки 5 и 6 поглощают энергию колебаний, в том числе частот звукового спектра. В зоне А взаимодействия колеса 10 с головкой 11 рельса 1, которая традиционно считается одним из главных источников колесного шума, колесо 10 отделено от головки 11 рельса 1 металлической накладкой 12, а поглощение энергии колебаний этой накладки 12 и головки 11 рельса 1 обеспечивается упругой прокладкой 13, которая находится непосредственно в зоне А взаимодействия колеса 10 и рельса 1. Это гарантирует максимальный эффект звукопоглощения.
От прототипа данную конструкцию пути отличает то, что для крепления металлической накладки 12, накрывающей рельс 1, в ней используются клеммные болты 3, для чего они удлинены, пропущены сквозь проушины 14 в накладках 12 и снабжены сверху дополнительными гайками 15, не только удерживающими накладки 12 в нужном положении относительно головок 11 рельсов 1, но и обеспечивающими возможность регулировки сил прижатия накладок 12 к этим головкам 11.
Устройство работает следующим образом.
При проходе по пути подвижного состава энергия колебаний, возникающих в зоне А взаимодействия колеса 10 с рельсом 1, поглощается упругой прокладкой 13, которая находится непосредственно в зоне А. Эффективность шумопоглощения зависит от силы прижатия накладок 12 к рельсу 1, которая регулируется по мере износа прокладки 13 посредством подтяжки гаек 15.
Таким образом, крепление металлической накладки 12, накрывающей головку 11 рельса 1, непосредственно к подкладке 4 клеммными болтами 3 позволяет избавиться от металлоемкого конструктивного узла, повысить эффективность шумозащиты окружающей среды за счет устранения дополнительного источника звука и регулировки сил прижатия накладок 12 к головкам 11 рельсов 1.
Нам не известно конструкций рельсовых путей, обеспечивающих повышение эффективности защиты окружающей среды от транспортного шума при одновременном снижении материалоемкости изделий за счет признаков, которые являются существенными отличиями предлагаемой конструкций от прототипа.