ДЮБЕЛЬ КРЕПЕЖНОГО УЗЛА РЕЛЬСОВОГО СКРЕПЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для крепления рельсов к шпалам или другим опорам.
Из уровня техники известен дюбель крепежного узла рельсового скрепления, содержащий две цилиндрические поверхности и размещенную между ними коническую поверхность с началом резьбы на конической поверхности, выполненные с возможностью сопряжения с ответными поверхностями шурупа, при этом длины частей с цилиндрическими поверхностями превышают длину участка с конической поверхностью (RU 31787 U1, 27.08.2003, МПК E01B 9/02).
Недостатком известного устройства является недостаточная эксплуатационная надежность, обусловленная невозможностью вывинчивания дюбеля в случае необходимости, а также недостаточная надежность фиксации дюбеля.
Задачей полезной модели является создание простой конструкции дюбеля, обладающего высокой надежностью фиксации, с одновременным улучшением ремонтопригодности крепежного узла рельсового скрепления и увеличением срока службы.
Технический результат при осуществлении полезной модели заключается в повышении надежности фиксации дюбеля, за счет предотвращения разрушения кромки бетона шпалы, в его верхней части, при неоднократной установке дюбеля и из-за вибрации рельсошпальной решетки, а также за счет применения основных и дополнительных ребер жесткости, кольцевых выступов и продольных ребер, обеспечивающих повышение жесткости и прочности дюбеля.
Технический результат обеспечивается тем, что дюбель крепежного узла рельсового скрепления содержит последовательно фланец, выполненный в виде усеченного конуса, первый цилиндрический участок, выполненный с по меньшей мере одним кольцевым выступом и продольными ребрами, резьбовой участок с конической заходной частью внутренней поверхности и винтовой наружной поверхностью, содержащей два основных ребра расположенные в плоскости продольной оси по всей длине винтового участка, и дополнительные ребра - перемычки выполненные в виде выступов за контур винтового участка, и расположенные в перпендикулярной плоскости относительно плоскости основных ребер, а также второй цилиндрический участок.
В предпочтительном варианте по меньшей мере один кольцевой выступ дюбеля выполнен фиксируемым продольными ребрами или фиксирующим продольные ребра.
В другом варианте угол раствора фланца, выполненного в виде усеченного конуса, находится в диапазоне от 50° до 70°, оптимально 60°.
В следующем варианте выполнения длина цилиндрического участка с по меньшей мере одним кольцевым выступом и продольными ребрами находится в пределах от 20% до 25% от общей длины дюбеля.
В другом варианте дюбель выполнен из полипропилена стеклонаполненного, например АРМЛЕН ПП СВ 10-2Т.
Также технический результат обеспечивается тем, что дюбель крепежного узла рельсового скрепления, содержит последовательно фланец, выполненный в виде усеченного конуса, первый цилиндрический участок, выполненный с по меньшей мере одним кольцевым выступом и продольными ребрами, резьбовой участок, а также второй цилиндрический участок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид, на фиг. 2 расположение ребер и перемычек винтового участка, а на фиг. 3 показано распределение нагрузок, действующих на дюбель.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - цилиндрический участок с, по меньшей мере, одним кольцевым выступом и продольными ребрами
2 - винтовой участок
3 - цилиндрический участок
4 - фланец
5 - кольцевые выступы
6 - продольные ребра
7 - коническая часть резьбового участка
8 - продольные ребра винтового участка
9 - ребра-перемычки в виде выступов
Основные продольные ребра 8 и перемычки 9 имеют угловое расширение к оси дюбеля, что способствуют снижению крутящего момента (сила М) и предотвращению сколов острых кромок и обеспечивают технологическую стабильность геометрии дюбеля. Основные продольные ребра 8 могут быть дискретными или непрерывными по все длине винтового участка.
На фиг. 3 показано как сила Ρ распределяется по всей поверхности конусной части фланца и направляется внутрь бетонной шпалы, а силы P1 перемещаются на кольцевые выступы 5. Силы M стабилизируются продольными ребрами 6, что также обеспечивает надежность фиксации дюбеля, за счет предотвращения разрушения кромок бетона шпалы в его верхней части.
Конструктивное выполнение дюбеля крепежного узла рельсового скрепления содержащего последовательно фланец, выполненный в виде усеченного конуса, первый цилиндрический участок, выполненный с, по меньшей мере, одним кольцевым выступом и продольными ребрами, резьбовой участок с конической заходной частью внутренней поверхности и винтовой наружной поверхностью, содержащей два основных ребра расположенные в плоскости продольной оси по всей длине винтового участка, и дополнительные ребра - перемычки выполненные в виде выступов за контур винтового участка, и расположенные в перпендикулярной плоскости относительно плоскости основных ребер, а также второй цилиндрический участок, позволяет равномерно распределять изгибающие крутящие моменты, действующие при выкручивании/вкручивании дюбеля из шпалы/в шпалу, а также позволяет равномерно распределять силы, действующие на него во время эксплуатации, что в целом обеспечивает надежность фиксации дюбеля, за счет предотвращения разрушения кромок бетона шпалы в его верхней части, а также за счет повышения жесткости дюбеля.
Выполнение, по меньшей мере, одного кольцевого выступа дюбеля фиксируемым продольными ребрами или фиксирующим продольные ребра, обеспечивает дополнительную прочность и жесткость дюбеля, что позволяет более надежно фиксировать дюбель в шпале.
В случае выполнения угла раствора фланца выполненного в виде усеченного конуса в диапазоне от 50° до 70° будет обеспечиваться наиболее оптимальное распределение нагрузки на бетонную шпалу, а точнее внутрь шпалы, позволяет предотвратить разрушение кромок бетона шпалы в его верхней части, следовательно, повысится надежность фиксации.
При изготовлении дюбеля с длиной цилиндрического участка, с меньшей мере, одним кольцевым выступом и продольными ребрами в пределах от 20% до 25% от общей длины дюбеля, будет обеспечиваться дополнительная прочность и жесткость дюбеля.
Дюбель выполняют из полимерного материала, например полипропилена стеклонаполненного, указанного в табл.1, предпочтительно из полипропилена АРМЛЕН ПП СВ 10-2Т, являющего твердым, прочным и износостойким. Данный материал обеспечивает дюбелю высокие прочностные свойства, как в продольном, так и в поперечном направлениях, что обеспечивает возможность выкручивания/вкручивания дюбеля из шпалы/в шпалу без повреждения дюбеля, что в целом обеспечивает надежность фиксации дюбеля в шпале.
Дюбель 1 закрепляют верхней частью в одной плоскости с поверхностью шпалы, т.е. заподлицо. Затем в дюбель вкручивают шуруп, при этом верхняя часть шурупа имеет свободу перемещения в горизонтальном направлении и передает усилия на стенки дюбеля, которые благодаря примененным продольным ребрам, основным продольным ребрам, ребрам-перемычкам, кольцевым выступам, коническому фланцу, обеспечивают оптимальное распределение сил возникающих в процессе использования.
Выполнение дюбеля заявленной конструкции позволяет обеспечить повышение надежности фиксации дюбеля, за счет предотвращения разрушения кромки бетона шпалы, в его верхней части, при установке дюбеля и из-за вибрации рельсошпальной решетки, а также за счет применения основных и дополнительных ребер жесткости и кольцевых выступов, обеспечивающих повышение жесткости и прочности дюбеля.
Табл.1
Наименование показателей
ППСВ15
ППСВ30
Плотность, г/см3
1,03
1,13
Показатель текучести расплава, 230°С, P=2,16 кг, г/10 мин
2-5
2-7
Прочность при растяжении, Мпа
55
66
Изгибающее напряжение при макс, нагрузке, Мпа, не менее
65
95-100
Модуль упругости при изгибе, Гпа
3,1
4,9
при +20°C
30
30
при -40°C
10
12
Ударная вязкость по Шарпи с надрезом при +20°C, кДж/м2
12
12
Линейная усадка при литье, %
1,0-1,2
0,6-0,8
1,81 Мпа
115
135