УРАВНИТЕЛЬНЫЙ СТЫК

Устройство относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам бесстыкового железнодорожного пути и железнодорожным мостам, служащее для компенсации перемещений пути на мостах от изменения температуры и временной нагрузки. Устройство обеспечивает свободное изменение длины рельсового пути без появления добавочных усилий, как в рельсах так и в подрельсовом основании. Оно прикрепляется к концам длинных участков бесстыкового пути либо мостового полотна железнодорожных мостов при больших температурных пролетах.
Известна конструкция уравнительного прибора (стыка) содержащая рамный рельс и остряк, которые имеют возможность продольного перемещения друг относительно друга. Перемещение происходит по косой прямой линии, (см. Шахунянц Г.М. «Железнодорожный путь», Москва «Транспорт» 1987 г, стр.324-325, рис 1.5.53.)
Недостатком данной конструкции уравнительного стыка является то, что чем больше диапазон взаимного перемещения рельсов, тем больше должна быть зона их взаимного контакта. А также возникновение значительных поперечных сил при работе стыка.
Известна конструкция уравнительного прибора (стыка), содержащая подвижный рамный рельс и остряк расположенные на лафетах, которые прикреплены к подкладкам клеммами, при этом рамный рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а рамный рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка. Перемещение рамного рельса относительно остряка происходит по наклонной прямой линии. Подкладки прикреплены к основанию крепежными деталями (см. «Указания по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах». Москва, «Транспорт», 1989 г. стр.90-92. рис.1, 2, 3).
Недостатком данной конструкции уравнительного стыка (прибора) является сложность конструкции, обусловленная тем, что при продольном перемещении рамного рельса возникают значительные боковые силы, которые приходится удерживать большим количеством боковых упоров, закрепленных на громоздких лафетах сложной конструкции. Сами лафеты дополнительно закреплены на подкладках. Значительные боковые силы возникают из-за того, что рамный рельс отогнут от прямого направления пути под определенным углом, в зависимости от необходимой величины его перемещения и при продольном перемещении вынужден деформироваться в точке изгиба, создавая значительные боковые силы.
Задачей настоящего конструктивного решения является преодоление выше указанных недостатков.
Для этого уравнительный стык выполнен в виде подвижного рамного рельса и остряка расположенных на подкладках, прикрепленных к основанию крепежными элементами, при этом рамный рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка. Перемещение рамного рельса относительно остряка происходит по криволинейной поверхности. Линии образующие эту поверхность представляют из себя кривые описываемые уравнением упругой линии консольно закрепленной балки постоянного сечения изогнутой под воздействием приложенной на конце сосредоточенной силы. Координата произвольной точки на кривой на расстоянии X от ее начала может быть вычислена по формуле:
где: Vi - координата кривой в произвольной точке;
max
max
V - величина максимального отгиба рамного рельса на конце кривой (в нашем случае V=S, где S - ширина головки остряка у конца кривой);
L - длина зоны контакта подвижного рамного рельса и остряка
на фиг.1 - общий вид уравнительного стыка
на фиг.2 - сечение по А-А
на фиг.3 - сечение по Б-Б
на фиг.4 - сечение по В-В
на фиг.5 - схема криволинейного очертания линии контакта рамного рельса и остряка
Уравнительный стык содержит подвижный рамный рельс 1 и остряк 2, расположенные на подкладках 3, прикрепленных к основанию крепежными элементами 4, при этом рамный рельс 1 и остряк 2 ограничены с боковых сторон упорами 5.
Уравнительный стык работает следующим образом.
Под действием продольных сил от изменения температуры и временной нагрузки, действующих на рамный рельс 1, происходит его перемещение по криволинейной поверхности относительно остряка 2.
Линии образующие эту поверхность представляют из себя кривые описываемые указанной выше формулой, в результате чего поперечные силы, воздействующие на упоры 5, имеют минимальные значения.
Таким образом, такое выполнение уравнительного стыка позволяет упростить конструкцию уравнительного стыка за счет уменьшения боковых сил действующих на упоры и следовательно уменьшить количество самих упоров, исключить лафеты сложной конструкции, а также сократить длину зоны контакта остряка с подвижным рамным рельсом.