ПОДКЛАДКА

Полезная модель относится к промежуточным рельсовым скреплениям железнодорожного пути.
Известна подкладка, с вертикальными отверстиями под прикрепители с вертикальными ребордами вдоль рельса ограничивающими его положение в поперечном направлении к оси пути, с горизонтальными пазами в них под клеммные болты для зацепления клемм за подкладку и с вертикальными отверстиями под прикрепители (см. Альбом чертежей верхнего строения железнодорожного пути. МПС РФ, Главное управление пути. М.: Транспорт, 1995. 160 с.).
Недостатком этой подкладки является то, что невозможно изменять в требуемых пределах (не менее 20 мм) положение рельса по высоте укладкой прокладок-регуляторов между ребордами. Эти подкладки обладают невысокой надежностью в эксплуатации, в связи с низкой горизонтальной поперечной устойчивостью к оси пути.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является подкладка содержащая высокие вертикальные реборды, имеющие вертикальные отверстия для прикрепителей и внутренние горизонтальные пазы для элементов крепления рельса (см. патент СССР №889774, Е01В 9/36. опубл. 1981). Подкладка имеет высокие вертикальные реборды с отношением их толщины у основания к их высоте не более 0,4.
Недостатком данной подкладки является невысокая надежность в эксплуатации: не обеспечивается необходимое поперечное сопротивление смещению рельса и подкладки, по причине отсутствия опорных наклонных реборд подкладки, что приведет к снижению надежности нашпальной прокладки, играющей амортизирующую и изолирующую роль и как следствие снижение надежности всего скрепления в целом.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение поперечной устойчивости подкладки, надежности всего узла скрепления.
Указанная задача достигается тем, что подкладка с вертикальными отверстиями под прикрепители обладает высокими вертикальными ребордами вдоль рельса без горизонтальных пазов для элементов крепления рельса, а так же имеет высокие опорные наклонные реборды, обеспечивающие поперечную устойчивость подкладки и надежность всего узла скрепления.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена подкладка, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.
Подкладка содержит вертикальные прямоугольные отверстия 1 для прикрепителей, полнопрофильные без горизонтальных пазов вертикальные реборды 2 обхватываемые с торцов элементами прижатия подошвы рельса и опорные наклонные реборды 3, причем угол наклона внешней рабочей грани 4 опорных реборд равен или более углу наклона бокового упора подрельсового углубления шпалы, а высота опорной наклонной реборды «α» не менее 0,5 толщины подкладки «h».
Работа рельса в горизонтальной плоскости как балки на сплошном упругом основании
,
б
г
-1
где Y - боковое давление экипажа на упорную нить; k - коэффициент относительной жесткости, 1,36 м; l - расстояние между осями шпал, 0,5 м.
г
Величина k определяется по формуле ,
г
4
где J - момент инерции сечения рельса относительно вертикальной оси (Р65 - 572 см).
Действующую нагрузку на боковой упор
.
п
где z - перемещение подошвы рельса;  - жесткость прокладки на сдвиг.
т.е. боковое давление на шпалу снижается на 10% [1].
В целях предотвращения преждевременного выхода резиновых прокладок из строя необходимо, чтобы напряжения на отогнутой части нашпальной прокладки не превышали
,
б
2
где S - площадь отогнутой части прокладки к которой прижимается торец подкладки, 0,00225 м.
Удельное давление при сжатии резины  не должно превышать для новых прокладок 10 МПа, а для армированных прокладок 20 МПа [1].
Исходя из этого:
;
;
при α/h=0,4: ;
при α/h=0,48: ;
при α/h=0,5: ;
при α/h=0,6: .
При значительно большем значении соотношения α/h размеры подкладки могут вступить в противоречия с требованиями соблюдения габаритов приближения строения (ПТЭ [2]), что недопустимо.
Примеры показывают, что предложенное соотношение α/h=0,5 является граничным по условию обеспечения поперечной устойчивости и надежности всего узла скрепления, т.е. предотвращает возможность среза нашпальной резиновой прокладки в зоне наклонных опорных реборд
подкладки, при эксплуатации в кривых участках.
Таким образом, эти признаки позволяют получить технический результат и решить задачу повышения поперечной устойчивости подкладки и надежности всего узла скрепления.
Литература
1. Н.И.Карпущенко Надежность связей рельсов с основанием. М.: Транспорт, 1986. - 152 с.
2. Правила технической эксплуатации железных дорог РФ/МПС РФ. М.: Транспорт, 1993. - 60 с.