Прирельсовый длинномерный упругий элемент

Полезная модель относится к строительству рельсового полотна и, в частности, железнодорожных путей. При эксплуатации рельсовых транспортных средств вследствие неровностей колеса и рельсового полотна, а также из-за местных изменений в жесткости рельсошпальной решетки, возникают вибрации, которые отрицательно влияют на самочувствие пассажиров и обслуживающего персонала и приводят к акустическому загрязнению окружающей среды. Кроме того, вибрации приводят к преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути, что требует повышенных затрат на обслуживание. Для борьбы с шумом и вибрацией применяются различные средства, выполненные из упругих материалов, монтируемые на рельсовом полотне.
Из уровня техники известен прирельсовый длинномерный упругий элемент (RU 109142, 10.10.2011), выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру безжелобчатого рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены верхний и нижний продольные выступы, между которыми имеется продольный паз, верхний продольный выступ имеет внешнюю по отношению к продольному пазу поверхность, форма которой повторяет форму нижней поверхности головки рельса, нижний продольный выступ имеет внешнюю по отношению к продольному пазу поверхность, форма которой повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса, отличающийся тем, что на верхней поверхности профиля дополнительно выполнен буртик, идущий вдоль края, противолежащего головке рельса, и выполненный с обеспечением возможности при установке профиля в камеру рельса сохранения зазора между буртиком и головкой рельса.
Недостатком данного упругого элемента является то, что при вибрации полотна происходит постепенный выход упругого элемента из полости железнодорожного рельса, что в конечно итоге приводит к его выпадению, и, как следствие, к потере возложенной на него функции в виде уменьшения акустического загрязнения окружающей среды и преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути.
Из уровня техники известен прирельсовый длинномерный упругий элемент (RU 117447, 13.03.2012, п. 11-14 формулы, фиг. 5), выполненный в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнено два выступа, в которых выполнены каналы, при этом один из выступов выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньше мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, а другой - с возможностью размещения на подошве рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону верхней поверхности подошвы рельса, при этом в стенке профиля между упомянутыми выступами выполнен канал.
Недостаток данного упругого элемента, который был выявлен в процессе эксплуатации, является следующий. Канал, который выполнен между в центре элемента выполнен в недостаточно толстой стенке упругого элемента, и при установке профиля оба выступа сжимаются таким образом, что стенка указанного канала, обращенная к рельсу, сильно деформируется, возникают излишние напряжения в ней, вследствие чего возникает перекос в установке профиля, что в дальнейшем приводит к досрочному износу всего профиля.
Заявленная полезная модель решает задачу устранения указанного недостатка с достижением такого технического результата, как повышение срока службы уплотняющего элемента.
Заявленный технический результат достигается тем, что используют прирельсовый длинномерный упругий элемент согласно настоящей полезной модели. Упругий элемент выполнен в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнено два выступа, в которых выполнены каналы, при этом один из выступов выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой рельса и содержит по меньше мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, а другой - с возможностью размещения на подошве рельса и содержит по меньшей мере один уплотняющий элемент, обращенный в сторону верхней поверхности подошвы рельса, при этом фигурный профиль содержит утолщение между упомянутыми выступами, равное не менее половины длины любого из выступов, при этом в упомянутом утолщении выполнен канал.
Дополнительная особенность заключается в том, что нижняя часть боковой поверхности профиля выполнена плавно сужающейся к выступу, размещенному на подошве рельса; упомянутые каналы имеют сечение в виде многоугольника с по меньшей мере одним скругленным углом и с по меньшей мере одной стороной в виде дуги окружности.
Дополнительная особенность заключается в том, что уплотняющий элемент, обращенный в сторону нижней поверхности головки рельса, представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформирован таким образом, что при взаимодействии с нижней поверхностью головки рельса прижимается к поверхности выступа, и уплотняющий элемент, обращенный в сторону верхней поверхности подошвы рельса, представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформирован таким образом, что при взаимодействии с верхней поверхностью подошвы рельса прижимается к поверхности выступа.
На Фиг. 1 изображено сечение упругого элемента согласно настоящей полезной модели, который предназначен для использования с железнодорожным рельсом.
На Фиг. 1 условно обозначены следующие позиции: 1 и 2 - выступы; 3 и 4 - каналы в выступах 1 и 2, соответственно; 5 - уплотняющий элемент на выступе 1; 6 - уплотняющий элемент на выступе 2; 7 - канал между выступов 1 и 2; и 8 - стенка.
Технический результат достигается следующими элементами конструкции. За счет того, что прирельсовом длинномерном упругом элементе, который выполнен в виде фигурного профиля, в котором со стороны, предназначенной для заглубления в камеру железнодорожного рельса, образованной между его головкой и подошвой, выполнено два выступа (1 и 2), в каждом из которых по всей его длине выполнен канал (3 и 4), соответственно. Выступ (1) выполнен с возможностью размещения непосредственно под головкой железнодорожного рельса и содержит по меньше мере один уплотняющий элемент (5), который обращен в сторону нижней поверхности головки железнодорожного рельса для более плотного прилегания к нему, а выступ (2) выполнен с возможностью размещения на подошве упомянутого рельса.
За счет выполнения утолщения между упомянутыми выступами (1 и 2), которое равно не менее половины длины любого из выступов (1 или 2), достигается уменьшение стенки (8), что не позволяет ей деформироваться при установке профиля. При этом при проведении дополнительных испытаний было выявлено, что в случае выполнения упомянутого утолщения менее половины длины любого из выступов (1 или 2) стенка (8) начинает деформироваться, что приводит со временем к деформации всего профиля «, соответственно, не достигается заявленный срок службы уплотняющего элемента.
Канал (7), который выполняют в упомянутом утолщении, а также канал (3) и канал (4), которые выполнены в упомянутых выступах (1 и 2), имеют сечение в виде сложного многоугольника с по меньшей мере одним скругленным углом и с по меньшей мере одной стороной в виде дуги окружности. Данный профили каналов были получены экспериментальным путем и наилучшим образом позволяют устанавливать заявленный упругий элемент с железнодорожным рельсом.
За счет того, что уплотняющий элемент (5) представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформированный таким образом, что при взаимодействии с головкой рельса, когда уплотняющий элемент до упора вставлен в камеру рельса, прижимается к поверхности выступа, обращенной в сторону нижней поверхности головки рельса, достигается дополнительный эффект стопора. Для исключения выпадении упругого элемента согласно полезной модели из упомянутой полости из-за вибраций создается замковое соединение, так как при снятии сжимающей нагрузки, создаваемой за счет «натяга», уплотняющие элемент (5) будет отгибаться, а, соответственно, появляется дополнительный контакт нижней поверхности рельса с упругим элементом согласно полезной модели.
Уплотняющий элемент (6), обращенный в сторону верхней поверхности подошвы рельса, работает аналогично уплотняющему элементу (5) и представляет собой отгиб, направленный в сторону от рельса, и сформирован таким образом, что при взаимодействии с верхней поверхностью подошвы рельса прижимается к поверхности выступа, достигается дополнительный эффект стопора. Для исключения выпадении упругого элемента согласно полезной модели из упомянутой полости из-за вибраций создается замковое соединение, так как при снятии сжимающей нагрузки, создаваемой за счет «натяга», уплотняющие элемент (6) будет отгибаться, а, соответственно, появляется дополнительный контакт верхней поверхностью подошвы рельса с упругим элементом согласно полезной модели.
Дополнительно необходимо отметить, что выполнение нижней часть боковой поверхности профиля плавно сужающейся к выступу, размещенному на подошве рельса, позволяют добиться более плотного прилегания уплотняющего элемента согласно настоящей полезной модели к железнодорожному рельсу, что в конечном итоге позволит достичь заявленный срок службы уплотняющего элемента.
Существует три вида упругих элемента: межколейный, межрельсовый (колейный) и боковой. Заявленный упругий элемент относится к межрельсовым (колейным) и может быть использован на железнодорожном рельсе.
Заявленное устройство собирают следующим образом. Укладывают рельсовое полотно, затем в полости рельс вставляют соответствующий прирельсовый упругий элемент и монтируют соответствующее покрытие (например, сборно-разборное железобетонное покрытие, выполненное виде межрельсовых, междупутных и боковых железобетонных плит). При этом согласно вышеперечисленным особенностям заявленного упругого элемента облегчается его установка, а также увеличивается его срок службы и, соответственно, время эксплуатации всей системы.
Заявленное устройство легко изготовить известными способами на известном оборудовании, например, на основе регенерата резины методом экструзии и вулканизации.