ПОДРЕЛЬСОВАЯ НАШПАЛЬНАЯ ПРОКЛАДКА-АМОРТИЗАТОР
UNDERRAIL TIE COVER STRIP-SHOCK ABSORBER

Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути на щебеночном основании и используется в качестве подрельсовой прокладки, устанавливаемой между подошвой рельса и подрельсовым основанием.
Известно, что между подошвой железнодорожного рельса и лежащим под ним основанием (шпала), на котором покоится рельс, размещают прокладку, играющую роль амортизатора между рельсом и основанием с тем, чтобы ограничить передачу динамических сил на основание.
Известна монолитная однослойная прокладка ЦП 204 АРС (ТУ 2539-161-01124323). Известная прокладка выполнена из жестких марок резины (твердость по Шору "А" 65-80 ед.) и из-за этого не обеспечивает достаточной степени виброгашения в низкочастотной области, а также обладает невысокой износоустойчивостью, что является причиной высокого процента ее внеплановых замен вследствие преждевременного износа в процессе эксплуатации.
Известна подрельсовая прокладка из упругого материала, устанавливаемая в рельсовом скреплении между подошвой рельса и подрельсовым основанием, при этом прокладка выполнена многослойной, по крайней мере, из не менее двух слоев, состоящих из резины и обрезиненного корда, причем прокладка имеет рифление в виде продольных и поперечных канавок как по верхней поверхности, обращенной к подошве рельса, так и по нижней поверхности, обращенной к рельсовой подкладке (патент РФ №2121029, МПК Е01В 9/68, публикация 1998 г.).
Введение в резиновую прокладку слоя резинокорда или резины с вяжущими и упрочняющими добавками теоретически направлено на увеличение упругих свойств прокладки, снижающих остаточную деформацию, и на увеличение срока службы прокладки.
Но резина, как материал, в замкнутом объеме несжимаема, то есть является абсолютно жесткой, и поэтому в готовом к эксплуатации рельсовом скреплении с затянутыми до существующих нормативов болтами резиновые прокладки практически уже находятся в условиях замкнутого объема, то есть не выполняют предназначенную им роль амортизатора, смягчающего динамические нагрузки, направленные от подошвы рельса к подрельсовой опоре. Кроме того, резине свойственно стареть под действием динамических нагрузок и перепадов температур, поэтому и срок службы прокладки, содержащей резину, невелик.
Известна упругая многослойная комбинированная прокладка-амортизатор ЦП-369, выполненная в виде набора расположенных горизонтально один над другим и соединенных между собой слоев упругих элементов из полиамида и жестких марок резины, жесткость которых выбирают из условия обеспечения суммарной жесткости прокладки в диапазоне 50-150 т/см, причем опорная поверхность нижнего элемента выполнена гладкой или профилированной с возможностью обеспечения постоянной площади контакта и жесткости (патент РФ №2250280, МПК Е01В 9/68, 9/54, публикация 2005 г.).
Однако ввиду термодинамической несовместимости полиамида и резины длительное воздействие динамических эксплуатационных нагрузок приводит к характерным разрушениям поверхности контакта пластин вследствие значительной величины поверхностного трения между пластинами, появлению типичных видов поверхностных разрушений (трещины, каверны и т.д.), что сказывается в ухудшении их масло- и влагостойкости, а также характеристик виброгашения. Кроме того, жесткие марки резины не обеспечивают достаточной степени виброгашения в низкочастотной области вибраций.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое решение, является разработка дешевой, технологичной и надежно работающей в условиях высоких статических и динамических нагрузок подрельсовой нашпальной прокладки-амортизатора.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Подрельсовая нашпальная прокладка-амортизатор содержит несколько горизонтально расположенных слоев, образованных из разных материалов, при этом основа прокладки-амортизатора выполнена из мягкой резины с твердостью по Шору "А" 45-50 ед., а верхняя часть прокладки-амортизатора и ее основание армированы прорезиненными тканевыми слоями. Два крайних, противоположно расположенных тканевых слоя по обе стороны прокладки дополнительно обрезинены резиновой смесью с добавкой 30% весовых порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена, имеющего молекулярную массу не более 8,0 миллионов г/моль.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид прокладки-амортизатора, на фиг.2 - вид А на фиг.1.
Основа 1 прокладки-амортизатора выполнена из мягкой резины с твердостью по Шору "А" - 45-50 ед.
Прокладка содержит слои обрезиненной ткани (ткань ТК-200-2, ГОСТ 18215-87), при этом 4 слоя ткани (слои 1-4) закладываются в ребра прокладки, и 4 слоя ткани (слои 5-8) в основание прокладки. Самый верхний слой 1 и самый нижний слой 8 с внешней стороны покрыты слоями 9 и 10 соответственно, образованными из резиновой смеси с добавкой 30% весовых порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с молекулярной массой не более 8,0 миллионов г/моль.
Соединение слоев между собой осуществляется в процессе вулканизации изделия.
Под рабочей нагрузкой (не менее 9,0 т) подрельсовая прокладка-амортизатор не деформируется более 2,5 мм вследствие наличия армирования (8 слоев ткани), а прослойки мягкой резины между тканевыми слоями выполняют функции виброгашения (в низкочастотной области вибраций 6-50 Гц). При этом самый верхний и самый нижний слои ткани, обрезиненные резиновой смесью с добавкой 30% весовых порошкообразного СВМПЭ, имеют твердость не мене 65 ед. (по Шору "А"), что увеличивает их стойкость на истирание, а также влаго- и маслостойкость.