ПОДРЕЛЬСОВАЯ ПОДКЛАДКА

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, в частности к элементу узла промежуточного рельсового скрепления, а именно к подкладке, предназначенной для размещения под подошву рельса.
Известна подрельсовая подкладка (1, Патент RU 86955, МПК E01B 19/00, приоритет 06.05.2009, опубликован 20.09.2009), выполненная цельной деталью и содержащая: два нижних выступа, ограничивающих смещение подкладки вдоль шпалы; плоский подрельсовый участок, с противоположных боковых сторон от которого сформированы подклеммные участки; два поперечных выступа, ограничивающих с двух сторон подрельсовый участок и, соответственно, боковые перемещения рельса. Два противоположных краевых участка подкладки выполнены загнутыми на лицевую сторону подкладки и ограничивают с одной стороны подклеммные участки. В каждом из упомянутых подклеммных участков выполнены ступенеобразный участок и крепежное отверстие для установки элемента крепления - шурупа или закладного болта.
Такая подкладка выполняет свою функцию в узле верхнего строения железнодорожного пути, однако ее конструкция затрудняет процесс позиционирования и установки пружинных B-образных клемм и крепежных элементов на подклеммных участках, а также не позволяет осуществлять визуальный контроль правильной сборки скрепления и нормативной затяжки крепежных элементов.
Более удобнее в применении подрельсовая подкладка (2, Патент RU 99490, МПК E01B 9/02, E01B 9/54, приоритет 24.06.2010, опубликован 20.11.2010), выполненная из полиамида-6 со стеклонаполнением и принятая за прототип полезной модели. Такая подкладка является цельной деталью и содержит загнутые краевые участки, подрельсовый участок с гладкой поверхностью, ограниченный двумя поперечными выступами с боковыми вырезами, образующими уступы, и два подклеммных участка, расположенных с противоположных боковых сторон от подрельсового участка. Причем каждый из упомянутых подклеммных участков содержит крепежное отверстие, ограничен с одной стороны загнутым краевым участком, выполненным по дуге окружности, и снабжен двумя, по существу, зеркально отраженными продольными выступами, приближенными в плане к L-образной форме, а также ограничительными выступами, сформированными рядом с крепежным отверстием. При этом в каждом подклеммном участке каждый продольный выступ соединен с поперечным выступом и уменьшен по высоте по направлению к загнутому краевому участку подкладки, с тыльной стороны которого выполнены неравномерно расположенные ребра жесткости, и на поверхности тыльной стороны подкладки между загнутыми краевыми участками выполнено множество выемок, образующих продольные и поперечные ряды.
Однако недостатком подкладки-прототипа [2] является недостаточная ее жесткость, особенно при боковых нагрузках на рельс, под которым она может быть расположена. Это происходит из-за выполнения продольных выступов прокладки тоньше поперечной перегородки. Причем L-образные отогнутые их участки при значительных боковых нагрузках на рельс могут пружинить. В результате проектное положение клемм на подкладке в условиях многократных динамических нагрузок будет изменяться из-за боковых отгибов ее продольных выступов, что может привести к нарушению конструкции узла рельсового скрепления, тем самым вызвать, например уширение колеи, что снижает безопасность грузопассажирских перевозок. Кроме того, из-за упомянутой тонкости продольных выступов, а также ограничительных выступов, прочность этих элементов недостаточна для надежного удержания клеммы на подкладке в узле рельсового скрепления при больших динамических нагрузках.
Кроме того, ширина и количества ребер краевых участков, расположенных неравномерно на тыльной стороне загнутых краевых участков подрельсовой подкладки, недостаточно для обеспечения хорошей жесткости ее конструкции.
Поэтому задачей полезной модели является повышение жесткости и прочности элементов подрельсовой подкладки, а также повышение ее сцепления с рельсом.
Поставленная задача решается тем, что подрельсовая подкладка, содержащая загнутые краевые участки с нижними закругленными выступами, подрельсовый участок, ограниченный двумя поперечными выступами с боковыми вырезами, образующими уступы, и два подклеммных участка, расположенных с противоположных боковых сторон от подрельсового участка, причем каждый из упомянутых подклеммных участков содержит крепежное отверстие, ограничен с одной стороны загнутым краевым участком, выполненным по дуге окружности, и снабжен двумя, по существу, зеркально отраженными продольными выступами, а также ограничительными выступами, сформированными рядом с крепежным отверстием, один из которых, расположен напротив поперечного выступа и соединен с ним, а другой - напротив загнутого краевого участка, при этом в каждом подклеммном участке каждый продольный выступ соединен с поперечным выступом со снижением по высоте по направлению к загнутому краевому участку подкладки, с тыльной стороны которого выполнены ребра жесткости, и на поверхности тыльной стороны подкладки между загнутыми краевыми участками выполнено множество выемок, образующих их продольные и поперечные ряды, имеет отличительные признаки: продольные выступы по толщине не меньше поперечных выступов и по форме в плане выполнены в виде прямоугольника со скошенным по радиусу углом со стороны ограничительного выступа, расположенного возле загнутого краевого участка, с которым этот выступ, выполненный сплошным, соединен под углом, образуя скругленное ребро жесткости, кроме того, очерк продольных выступов по форме сбоку образован ломаной линией, состоящей из скругления, сопряженного с поперечным выступом с одной стороны, а с другой стороны - с горизонтальным удлиненным отрезком, который через наклонный отрезок и скругления сопряжен с горизонтальным укороченным отрезком, при этом краевые части подклемных участков возле продольных выступов выполнены по высоте вровень с уступами и по форме сбоку образованы ломаной линией, состоящей из горизонтального, наклонного отрезков и скруглений.
Выполнение продольных выступов по толщине не меньше поперечных выступов направлено на повышение их жесткости и прочности.
Выполнение продольных выступов по форме в плане в виде прямоугольника со скошенным по радиусу углом со стороны ограничительного выступа, расположенного возле загнутого краевого участка, позволит достичь увеличения толщины продольных выступов для придания лучшей им жесткости и прочности, а также сохранить скругленную конфигурацию, копирующую конфигурацию клеммы, огибающей продольные выступы при сборке рельсового соединения.
Выполнение сплошным каждого ограничительного выступа возле загнутого краевого участка, с которым этот выступ, соединен под углом, образуя скругленное ребро жесткости, направлено на повышение прочности ограничительных выступов.
Образование очерка продольных выступов по форме сбоку ломаной линией, состоящей из скругления, сопряженного с поперечным выступом с одной стороны, а с другой стороны - с горизонтальным удлиненным отрезком, который через наклонный отрезок и скругления сопряжен с горизонтальным укороченным отрезком, направлено на обеспечение возможности и повышения удобства установки клеммы на подрельсовую подкладку при сборке рельсового соединения с сохранением нужной жесткости и прочности продольных выступов.
Выполнение краевых частей подклеммных участков возле продольных выступов по высоте вровень с уступами, позволит увеличить толщину подрельсовой подкладки по ее углам, что направлено на повышение ее жесткости и прочности в целом.
Образование таких краевых частей подклеммных участков по форме сбоку ломаной линией, состоящей из горизонтального, наклонного отрезков и скруглений, направлено на обеспечение возможности и повышения удобства установки клеммы на подрельсовую подкладку при сборке рельсового соединения с сохранением нужной жесткости и прочности подрельсовой подкладки.
Дополнительные отличительные признаки полезной модели:
- подрельсовая подкладка может быть выполнена или из полиамида ПА6 с 20%-38% стекловолокна, или из полипропилена с 20%-38% стекловолокна, что повысит ее прочностные свойства и надежность работы при резких перепадах температур;
- поверхность подрельсового участка выполнена с рифлением, что направлено на повышение сцепления подрельсовой подкладки с рельсом;
- ребра жесткости на тыльной стороне загнутых краевых участков подкладки выполнены по ширине не менее чем на 2/3 от ширины равных промежутков между ними, что позволит увеличить количество таких ребер в сравнении с прокладкой-прототипом [1], и в совокупности с увеличенной их шириной повысить жесткость подрельсовой прокладки;
- в месте соединения ограничительных выступов с поперечными выступами образована круговая лыска для улучшения удобства расположения периферийной части инструмента, закручивающего болт через крепежное отверстие при сборке рельсового соединения.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 показан общий вид подрельсовой подкладки; на фиг. 2 - вид А на подрельсовую подкладку снизу по фиг. 1, на фиг. 3 - местный вид Б на рифление подрельсовой прокладки по фиг. 1.
Подрельсовая подкладка (фиг. 1) может быть выполнена цельной по существующей отработанной технологии методом литья под давлением. Она может быть выполнена или из полиамида ПА6 с 20%-38% стекловолокна, или из полипропилена с 20%-38% стекловолокна.
Подрельсовая прокладка выполнена приближенной в плане к прямоугольной форме. Она содержит загнутые краевые участки 1 с нижними закругленными выступами 2, подрельсовый участок 3, ограниченный двумя поперечными выступами 4 с боковыми вырезами, образующими уступы 5. Имеется также два подклеммных участка 6, расположенных с противоположных боковых сторон от подрельсового участка 3. Причем каждый из подклеммных участков 6 содержит крепежное отверстие 7, ограничен с одной стороны загнутым краевым участком 1 и снабжен двумя, по существу, зеркально отраженными продольными выступами 8, а также ограничительными выступами 9 и 10, сформированными рядом с крепежным отверстием 7. Ограничительный выступ 9 расположен напротив поперечного выступа 4 и соединен с ним, а ограничительный выступ 10 выполнен сплошным и расположен напротив загнутого краевого участка 1, с которым соединен под углом, образуя ребро жесткости 11.
В каждом подклеммном участке 6 каждый продольный выступ 8 соединен с поперечным выступом 4 со снижением по высоте по направлению к загнутому краевому участку 1.
Продольные выступы 8 по толщине не меньше поперечных выступов и по форме в плане выполнены в виде прямоугольника со скошенным по радиусу R углом со стороны ограничительного выступа 10, расположенного возле загнутого краевого участка 1. Очерк продольных выступов 8 по форме сбоку образован ломаной линией, состоящей из округления 12, сопряженного с поперечным выступом 4 с одной стороны, а с другой стороны - с горизонтальным удлиненным отрезком 13, который через наклонный отрезок 14 и небольшие скругления (на фиг. 1 незаметны) в местах их перехода друг в друга, сопряжен с горизонтальным укороченным отрезком 15.
В месте соединения ограничительных выступов 9 с поперечными выступами 4 образована круговая лыска 16.
Краевые части подклемных участков 6 возле продольных выступов 8 выполнены по высоте вровень с уступами 5 и по форме сбоку образованы ломаной линией, состоящей из горизонтального отрезка 17 и наклонного вниз отрезка 18 и небольших скруглений (на фиг. 1 незаметны) в местах перехода этих отрезков друг в друга и наклонного вниз отрезка 18 в горизонтальную линию очерка верхнй поверхности подклеммного участка 6.
Поверхность подрельсового участка 3 может быть выполнена с рифлением 19 (фиг. 1), например, перекрестно-диагональным (фиг. 3).
С тыльной стороны загнутых краевых участков 1 подрельсовой подкладки (фиг. 2) выполнены ребра жесткости 20, соединенные перегородками 21 и выполненные по ширине не менее чем на 2/3 от ширины равных промежутков 22 между ними.
На поверхности тыльной стороны между загнутыми краевыми участками 1 выполнено множество выемок 23, образующих их продольные и поперечные ряды.
Подрельсовая подкладка устанавливается (не показано) через прокладку-амортизатор между шпалой и рельсом в узле промежуточного рельсового скрепления верхнего строения железнодорожного пути и прижимается к ним с помощью В-образной клеммы с целью восприятия и гашения динамических нагрузок при движении подвижного состава, в том числе и высокоскоростного. При прохождении подвижного состава подрельсовая подкладка ослабляет вибрации и поглощает удары, возникающие при прохождении пары колес по участку рельса, расположенному непосредственно на этой подкладке.
Подрельсовая подкладка по полезной модели надежна в эксплуатации, имеет относительно небольшую массу и при этом обладает высокой поперечной устойчивостью, упрощает позиционирование и установку клемм и крепежных элементов, позволяет осуществлять контроль, в том числе и визуальный, правильной сборки скрепления и нормативной затяжки крепежных элементов, что в целом повышает надежность работы узла промежуточного рельсового скрепления верхнего строения железнодорожного пути.
Источники информации:
1. RU 86955, МПК E01B 19/00, приоритет 06.05.2009, опубликован 20.09.2009 (фиг. 9, 12, 13-16).
2. Патент RU 99490, МПК E01B 9/02, E01B 9/54, приоритет 24.06.2010, опубликован 20.11.2010 /прототип/.