КЛЕММА УПРУГАЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится к железнодорожному и промышленному рельсовому транспорту, в частности к конструкциям верхнего строения рельсового пути, в которых скрепления рельс со шпалами осуществляется с помощью упругих клемм, прижимающих подошвы рельс к шпалам, обеспечивая скрепления рельс со шпалами рельсового пути.
Основным элементом такого скрепления является упругая клемма, которая выполнена с возможностью соединения с анкером шпалы и взаимодействия с рельсой путем прижатия подошвы рельсы к шпале упругим усилием деформированной клеммы в ее рабочем положении. Основными характеристиками упругой клеммы являются ее упруго-деформационные свойства - возможности деформирования клеммы в пределах упругих деформаций до достижения порога текучести материала, из которого изготовлена клемма, с обеспечением необходимых упругих усилий, прижимающих подошву рельсы к шпале.
В качестве аналогов заявляемой полезной модели можно привести следующие решения.
Клемма рельсового скрепления, известная по патенту Украины на полезную модель №63615, МПК E01B 9/00, 9/30, дата подачи заявки 13.05.2003.
Клемма рельсового скрепления имеет три петли - внешнюю (среднюю) петлю, которая образована прямолинейным участком, взаимодействующим с подошвой рельсы, и двумя боковыми ветвями петли, две внутренние петли, образованные прямолинейными боковыми ветвями и концевыми прямолинейными участками клеммы, изогнутыми в сторону внешней (средней) петли и расположенными между боковыми ветвями в плановой плоскости клеммы. Прямолинейный участок, боковые ветви и концевые участки выполнены симметрично относительно продольной оси клеммы в плановой плоскости. Ширина внешней (средней) петли выполнена в 1,18 раза больше длины клеммы в направлении ее продольной оси.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, которая выполнена из прутка, изогнутого с образованием средней петли, симметричной относительно продольной оси клеммы, двух боковых ветвей, симметричных в плановой плоскости клеммы относительно продольной оси клеммы, и концевых прямолинейных участков клеммы, изогнутых в сторону средней петли и расположенных симметрично относительно продольной оси клеммы.
Упругая клемма рельсового скрепления, известная по патенту Российской Федерации на изобретение №2252287, МПК E01B 9/48, дата подачи заявки 11.04.2011.
Клемма выполнена из прутка упругого материала с образованием В-образной формы в плановой плоскостиi. Клемма включает среднюю петлю с прямолинейным участком, взаимодействующим с подошвой рельсы, две прямолинейные боковые ветви, два концевых прямолинейных участка клеммы, изогнутых в сторону средней петли и расположенных между боковыми ветвями в плановой плоскости клеммы. Средняя петля, боковые ветви и концевые участки клеммы расположены симметрично относительно продольной оси клеммы в плановой ее плоскости.
При установке клеммы концевые прямолинейные участки вставляют в соответствующие пазы головки анкера, а прямолинейный участок средней петли располагают над подошвой рельсы. Упругое усилие деформированной клеммы через вкладыш, размещенный между головкой анкера и подошвой рельсы, прижимает подошву рельсы к шпале.
Аналогичное решение клеммы упругой промежуточного рельсового скрепления также известно по патенту Украины на полезную модель №93703, МПК E01B 9/48, дата подачи заявки 10.10.2008.
Общими признаками аналога и заявляемого решения являются: клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, которая выполнена из прутка, изогнутого с образованием средней петли, симметричной относительно продольной оси клеммы, двух боковых ветвей, симметричных в плановой плоскости клеммы относительно продольной оси клеммы, и концевых прямолинейных участков клеммы, изогнутых в сторону средней петли и расположенных между боковыми ветвями параллельно и симметрично относительно продольной оси клеммы.
Особенностью указанных аналогов является выполнение боковых ветвей клеммы прямолинейными, что ограничивает возможности повышения упруго-деформационных характеристик клеммы и уменьшения механических напряжений в местах изгиба прутка упругой клеммы без увеличения продольного размера клеммы.
В качестве прототипа выбрана клемма рельсового скрепления, известная по патенту Украины на изобретение №49745, МПК E01B 9/48, дата подачи заявки 16. 05. 2002.
Клемма рельсового скрепления изготовлена из прутковой стали, изогнутой с образованием средней петли, симметричной относительно продольной оси клеммы, двух боковых ветвей, симметричных в плановой плоскости клеммы относительно продольной оси клеммы и концевых прямолинейных участков клеммы, изогнутых в сторону средней петли и расположенных параллельно и симметрично относительно продольной оси клеммы под боковыми ветвями клеммы в плановой плоскости клеммы. Средняя петля, боковые ветви и концевые участки соединены между собой соответствующими изгибами. Боковые ветви выполнены изогнутыми в плоскостях, перпендикулярных плановой плоскости клеммы. Концевые прямолинейные участки клеммы выполнены с равномерным поперечным сечением по длине.
Клемму используют следующим образом.
В рабочем положении носик средней петли клеммы опирается на верхнюю поверхность изолирующего вкладыша, нижняя поверхность которого контактирует с поверхностью подошвы рельсы. Таким образом, в рабочем положении клеммы упругое усилия клеммы через изолирующий вкладыш прижимает подошву рельсы к шпале рельсового пути, обеспечивая скрепления рельсы со шпалой.
Следует отметить, что аналогичное решение клеммы упругой промежуточного рельсового скрепления также известно по патенту Украины на полезную модель №41102, МПК E01B 9/48, дата подачи заявки 13.10.2008.
Общими признаками прототипа и заявляемого решения являются: клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, которая выполнена из прутка, изогнутого с образованием средней петли, симметричной относительно продольной оси клеммы, двух боковых ветвей, симметричных в плановой плоскости клеммы относительно продольной оси клеммы и изогнутых в плоскостях, перпендикулярных плановой плоскости клеммы, и концевых прямолинейных участков клеммы, изогнутых в сторону средней петли и расположенных параллельно и симметрично относительно продольной оси клеммы.
Выполнение боковых ветвей клеммы изогнутыми только в плоскостях, перпендикулярных плановой плоскости клеммы, лишь частично решает проблему повышения упруго-деформационных характеристик клеммы и уменьшения механических напряжений в местах изгиба прутка упругой клеммы.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования клеммы упругой промежуточного рельсового скрепления, в которой за счет особенностей формы боковых ветвей клеммы обеспечивается повышение упруго-деформационных характеристик клеммы и уменьшение механических напряжений в местах изгиба прутка упругой клеммы без увеличения продольного размера клеммы.
Поставленная задача решается тем, что в клемме упругой промежуточного рельсового скрепления, которая выполнена из прутка, изогнутого с образованием средней петли, симметричной относительно продольной оси клеммы, двух боковых ветвей, симметричных в плановой плоскости клеммы относительно продольной оси клеммы и изогнутых в плоскостях, перпендикулярных плановой плоскости клеммы, и концевых прямолинейных участков клеммы, изогнутых в сторону средней петли и расположенных параллельно и симметрично относительно продольной оси клеммы, в соответствии с полезной моделью, концевые участки клеммы расположены между боковыми ветвями клеммы в плановой плоскости клеммы, а боковые ветви клеммы дополнительно изогнуты в направлениях, противоположных продольной оси клеммы.
Указанные признаки являются существенными признаками полезной модели.
Целесообразно среднюю петлю клеммы выполнить с прямолинейным участком, симметричным относительно продольной оси клеммы. Такое исполнение позволяет уменьшить контактные напряжения в месте опирания средней петли клеммы в изолирующий вкладыш в рабочем положении клеммы.
Существенные признаки полезной модели находятся в причинно-следственной связи с достигаемым результатом.
Так, отличительные признаки полезной модели (концевые участки клеммы расположены между боковыми ветвями клеммы в плановой плоскости клеммы, а боковые ветви клеммы дополнительно изогнуты в направлениях, противоположных продольной оси клеммы) в совокупности с существенными признаками, общими с прототипом, обеспечивают улучшение упруго-деформационных характеристик клеммы и уменьшение механических напряжений в местах изгиба прутка упругой клеммы без увеличения продольного размера клеммы.
Выполнение боковых ветвей клеммы с пространственно изогнутой формой (каждая из боковых ветви клеммы изогнутая в плановой плоскости клеммы и в плоскости, перпендикулярной плановой плоскости) увеличивает длину боковых ветвей по их продольной оси, что улучшает упруго-деформационные характеристики клеммы (повышает возможности деформирования клеммы в пределах упругих деформаций до достижения порога текучести материала, из которого изготовлен пруток клеммы) и уменьшает механические напряжения в местах изгиба прутка упругой клеммы. При этом продольный размер клеммы не увеличивается.
Ниже приводится описание заявляемой клеммы упругой промежуточного рельсового скрепления со ссылками на чертежи, на которых показано:
Фиг. 1 - Клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, вид в плановой плоскости клеммы.
Фиг. 2 - Клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, вид А на фиг. 1.
Фиг. 3 - Клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, разрез Б-Б на фиг. 1.
Фиг. 4 - Клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, изображение в аксонометрии.
Фиг. 5 - Клемма упругая промежуточного рельсового скрепления, рельсовое скрепление с упругой клеммой.
Клемма упругая промежуточного рельсового скрепления выполнена из прутка, изогнутого с образованием средней петли 1, двух боковых ветвей 2 и концевых прямолинейных участков 3 клеммы.
Средняя петля 1 выполнена симметричной относительно продольной оси 4 клеммы с прямолинейным участком 5, симметричным относительно продольной оси клеммы 4.
Боковые ветви 2 в плановой плоскости 6 клеммы расположены симметрично относительно продольной оси клеммы 4 и выполнены изогнутыми в плоскостях 7, перпендикулярных плановой плоскости клеммы 6 и в направлениях, противоположных продольной оси 4 клеммы.
Концевые прямолинейные участки 3 клеммы расположены между боковыми ветвями 2 клеммы в ее плановой плоскости 6 параллельно и симметрично относительно продольной оси 4 клеммы. Поперечное сечение концевых прямолинейных участков 3 выполнено равномерным по их длине. Средняя петля 1 соединена с боковыми ветвями изгибами 8, 9. Боковые ветви 2 соединены с концевыми прямолинейными участками 3 изгибами 10, 11.
Клемму используют следующим образом.
Концы 3 клеммы вставляют в соответствующие направляющие пазы головки 12 анкера, закрепленного в теле шпалы 13. С помощью рычажного монтажного устройства клемму перемещают в направлении рельсы рельсового пути. Прямолинейные концевые участки 3 клеммы 1 свободно перемещаются в направляющих пазах головки 12 анкера, а средняя петля 1 клеммы перемещается по поверхности головки 12 анкера в направлении изолирующего вкладыша 14, установленного между головкой 12 анкера и подошвой 15 рельсы рельсового пути. Равномерное поперечное сечение концевых прямолинейных участков 3 клеммы обеспечивает их свободное перемещение в направляющих пазах головки 12 анкера в заданное нефиксированное положение клеммы относительно головки 12 анкера. При этом средняя петля 1 клеммы изгибается в пределах упругой деформации в противоположном относительно концевых участков 3 клеммы направлении. В рабочем положении прямолинейные концевые участки 3 клеммы размещены в направляющих пазах головки 12 анкера, а прямолинейный участок 5 средней петли 1 клеммы опирается на верхнюю поверхность изолирующего вкладыша 14, нижняя поверхность которого контактирует с поверхностью подошвы 15 рельсы. Таким образом, в рабочем положении клеммы упругое усилия клеммы через изолирующий вкладыш 14 прижимает подошву 15 рельсы к шпале 13 рельсового пути, обеспечивая скрепления рельсы со шпалой.
Выполнение боковых ветвей 2 клеммы с пространственно изогнутой формой (каждая из боковых ветвей 2 клеммы изогнута в плановой плоскости клеммы и в плоскости, перпендикулярной плановой плоскости) увеличивает длину боковых ветвей 2 по их продольной оси, что повышает упруго-деформационные характеристики клеммы (повышает возможности деформирования клеммы в пределах упругих деформаций до достижения порога текучести материала, из которого изготовлен пруток клеммы) и уменьшает механические напряжения в местах изгиба прутка упругой клеммы. При этом продольный размер клеммы не увеличивается.