Прокладка нашпальная междупутная

Прокладка нашпальная (боковая) междупутная относится к строительству путей с направляющей рельсовой колеёй, в частности железнодорожных, трамвайных путей и путей метрополитена. Прокладки нашпальные относятся к элементам рельсового скрепления, а именно к прокладкам, устанавливаемым между колейной плитой и шпалой, которые применяются для обеспечения вертикального сопротивления смещению железобетонных плит, предохранения от повреждений, снижения динамических нагрузок. Прокладка дает возможность решать следующие задачи: защита верхнего строения пути, сокращение вибраций. Прокладка для железной дороги устанавливается на шпалы из железобетона и служит для предотвращения механического воздействия устанавливаемых плит на шпалу.
Прокладкой боковой междупутной называют амортизатор из резины для рельсовых соединений полотна железной дороги, устанавливаемый на железобетонные шпалы.
Известна полезная модель «Подрельсовая амортизирующая прокладка» по патенту РФ № 171526, опубл. 05.06.2017.
Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, а именно к прокладкам, укладываемым между шпалой и подошвой рельса. Подрельсовая амортизирующая прокладка (прокладка-амортизатор) выполняется из эластичного материала и содержит на обеих поверхностях (обращенной к рельсу опорной поверхности, а также поверхности, обращенной к шпале) рифления (рифли) в виде продольных канавок (углублений), отличающаяся тем, что по меньшей мере одна канавка имеет внутри себя поперечные ребра жесткости (перемычки).
Технический результат состоит в уменьшении плоскостной (изгибание) и поперечной (смятие) деформации прокладки при боковых нагрузках. Однако прокладка имеет непродолжительный срок службы из-за недостаточной эластичности материала и выбранных размеров прокладки.
Известна «Прокладка подошвенная» по патенту РФ № 187649, опубл.19.11.2018.
Прокладка подошвенная относится к промежуточным рельсовым скреплениям железнодорожного пути, предназначена для прикрепления рельсов к железобетонному основанию. Достигается повышение горизонтальной поперечной устойчивости рельса к оси пути. Подкладка подошвенная представляет собой пластину из эластичного материала с загнутыми вверх вовнутрь краями, на каждой из внешних боковых поверхностей подкладки выполнена выемка, профиль внутренней стороны загнутых краев выполнен соответствующим профилю подошвы рельса, а внешняя верхняя сторона загнутых краев параллельна основанию подкладки, при этом подкладка изготовлена из стирол-этилен-полипропилен-стирольного каучука. Технический результат, достигаемый при использовании заявленной полезной модели, заключается в повышении виброзащиты пути при сооружении железнодорожных мостов. Однако рабочая площадь упругого элемента прокладки не способствует усилению виброзащиты. Кроме того, указанная прокладка предназначена, в первую очередь, для использования при сооружении мостов.
Известна полезная модель «Нашпальная прокладка» по патенту РФ № 77286, опубл. 20.10.2008, выполненная из термоэластичного материала, имеющая в поперечном сечении -образную форму и содержащая отверстия для фиксации, при этом на верхней поверхности средней части прокладки выполнены углубления, а боковые части сопряжены со средней частью, углубления расположены параллельно боковым частям с равным шагом, при этом каждое из углублений в поперечном сечении имеет форму равнобокой трапеции, меньшее основание которой расположено внутри прокладки.
Недостатком известной нашпальной прокладки является непродолжительный срок службы, связанный с быстрым износом прокладки из-за недостаточной эластичности и прочности материала и недостаточной рабочей площади прокладки, что приводит к необходимости замены прокладок на новые и, как следствие, повышает затраты на эксплуатацию и ремонт рельсового скрепления.
Известна полезная модель «Нашпальная прокладка» по патенту РФ № 163612, опубл. 27.07.2016.
Нашпальная прокладка выполнена из термоэластичного материала, имеет в поперечном сечении -образную форму и содержит отверстия 1 для фиксации, при этом на верхней поверхности средней части 2 прокладки выполнены углубления 3, а боковые части 4 сопряжены со средней частью 2, углубления 3 расположены параллельно боковым частям 4 с равным шагом, при этом каждое из углублений 3 в поперечном сечении имеет форму равнобокой трапеции, меньшее основание которой расположено внутри прокладки, на верхней поверхности средней части 2 прокладки выполнены дополнительные углубления 5, при этом дополнительные углубления 5 расположены перпендикулярно боковым частям 4 прокладки, углубления 3 и 5 выполнены с размером меньшего основания трапеции 4-5 мм.
Технический результат - увеличение срока службы прокладки. Недостатком является плохой грязе- и водоотвод, что снижет срок службы изделия.
Наиболее близким техническим решением является полезная модель «Прокладка узла крепления устройства контроля схода подвижного состава (УКСПС)» по патенту РФ № 201768, опубл. 12.01.2001. Технический результат заключается в повышении прочности и жесткости соединения платформы УКСПС к шпале путем применения прокладки.
Прокладка узла крепления УКСПС размещена между консолью комплекта крепежного УКСПС и шпалой, выполнена из резины на основе комбинации синтетических дивинильного и изопренового каучуков в виде прямоугольной пластины, на поверхности, обращенной к планке, имеет выступающие борта, объемлющие с боков консоль комплекта крепежного, на поверхности контакта со шпалой выполнены упругие элементы, образованные канавками, имеющие в поперечном сечении трапециевидную форму с меньшим основанием внутрь. Кроме того, резина имеет условную прочность не менее 12 МПа, относительное удлинение при разрыве не менее 250%, твердость по Шору от 60 до 75 единиц.
Недостатком прокладки является непродолжительный срок службы, связанный с быстрым износом прокладки из-за недостаточной эластичности и прочности материала и недостаточного водо- и грязеотвода, что снижает срок службы как прокладки, так и узла в целом, что приводит к необходимости замены прокладок на новые и, как следствие, повышает затраты на эксплуатацию и ремонт рельсового скрепления.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение качества амортизации при увеличении ударных перегрузок, увеличение срока службы прокладки.
Поставленный технический результат достигается тем, что прокладка нашпальная междупутная выполнена в форме равносторонней пластины прямоугольной формы, толщина которой увеличивается к центру пластины, с трапецеидальной выемкой в нижней части, выполненной вдоль одной из сторон пластины, и выемкой сложной формы в верхней части пластины, выполненной в форме прямоугольника, углы которого соединены канавками с боковыми сторонам пластины. Сторона равносторонней прямоугольной пластины равна 190±10 мм. Ширина канавок составляет 16±5 мм, а глубина – 9±5 мм. Высота прокладки составляет 30±5 мм. Верхнее основание трапецеидальной выемки составляет 162±5 мм.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид сбоку прокладки боковой междупутной.
На фиг. 2 представлен вид сверху прокладки боковой междупутной.
Где
1 - трапецеидальная выемка,
2 - выемка сложной формы,
3 - канавки.
Прокладка нашпальная междупутная выполнена в форме равносторонней пластины прямоугольной формы, толщина которой увеличивается к центру пластины, с трапецеидальной выемкой в нижней части, выполненной вдоль одной из сторон пластины, и выемкой сложной формы в верхней части пластины, выполненной в форме прямоугольника, углы которого соединены канавками с боковыми сторонам пластины. Сторона равносторонней прямоугольной пластины равна 190±10 мм. Ширина канавок составляет 16±5 мм, а глубина – 9±5 мм. Высота прокладки составляет 30±5 мм. Верхнее основание трапецеидальной выемки составляет 162±5 мм.
Поставленный технический результат достигается тем, что прокладка нашпальная междупутная выполнена в форме пластины прямоугольной формы, толщиной H1, увеличивающейся к центру пластины. Прокладка содержит трапецеидальную выемку (1) в нижней части пластины, расположенную вдоль одной из сторон пластины, и выемку сложной формы (2) в верхней части пластины, выполненную в форме прямоугольника, углы которого соединены канавками (3) с боковыми сторонам пластины, которые обеспечивают водо- и грязеотвод, что улучшает рабочие характеристики прокладки. Благодаря увеличивающейся к центру толщине прокладки повышается качество амортизации, увеличивая ее ударные перегрузки путем постепенного вступления в действие амортизирующих частей, принимающих в первую очередь максимальное статическое давление, – от участка с наибольшей толщиной путем перехода к участкам с наименьшей толщиной – боковым участкам, т.е. путем перехода к различным зонам приема воздействия. Это позволяет обеспечить плавное распределение поступающих на прокладку нагрузок, которые сначала принимаются более высокой центральной частью прокладки, а по мере увеличения нагрузки в действие вступают части, удаленные от центра, обеспечивая уменьшение вибраций. Наличие канавок и выемок позволяет удалить влагу и загрязнения при уменьшении массы изделия, снижении его жесткости и увеличении упругости и амортизирующих свойств.
3
Опытный образец был реализован в виде равносторонней прямоугольной пластины монолитной структуры, выполненной из резиновой смеси ИРП 1347/2 по ТУ 005216-99, сторона которой L1 равна 190±10 мм, ширина канавок L2 составляет 16±5 мм, а глубина H2 – 9±5 мм, высота прокладки H составляет 30±5 мм, верхнее основание трапецеидальной выемки L3 – 162±5 мм. Прокладка соответствует предъявляемым к изделиям данного вида требованиям. Прокладка обеспечивает статическую жесткость на сжатие 200 МН/м в интервале нагрузок от 20 до 90 кН, а относительная деформация после 10-кратного кратковременного статического сжатия не превышает 30%, истираемость по абразивному материалу – не более 140 м/ТДж. Статическая жесткость на сжатие в интервале нагрузок от 20 до 90 кН сохранилась в пределах ±30%. Данные показатели были определены в ходе эквпериментальных исследований как максимально уменьшающие выбрационные и акустические нагрузки.
Заявленную прокладку легко изготовить известными способами на известном оборудовании в условиях массового производства.