НАШПАЛЬНАЯ ПРОКЛАДКА

Полезная модель относится к строительству железнодорожных путей, в частности, к элементам рельсового скрепления, а именно к прокладкам, устанавливаемым между рельсовой подкладкой и шпалой.
Известна нашпальная прокладка, имеющая в поперечном сечении -образую форму и содержащая отверстия для фиксации, при этом на верхней поверхности средней части прокладки выполнены углубления, а боковые части сопряжены со средней частью.
(См. свидетельство на полезную модель RU №40056 по классу МПК-7 Е01В 9/00, заявл. 30.04.2004 г., опубл. 27.08.2004 г «Рельсовое скрепление».)
Известная нашпальная прокладка имеет непродолжительный срок службы из-за недостаточной эластичности материала и выбранных размеров прокладки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой нашпальной прокладке и выбранной в качестве прототипа является нашпальная прокладка, 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.
(См. патент на полезную модель RU №77286 по классу МПК-7 Е01В 9/00, заявл. 29.05.2008 г., опубл. 20.10.2008 г. «Нашпальная прокладка»)
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.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности нашпальной прокладки при ее работе в условиях, характерных как для линий со смешанным движением, включая тяжеловесные, так и на высокоскоростных и скоростных линиях за счет создания прокладки, конструкция которой обеспечивает уменьшение сжимающих и сдвиговых напряжений, действующих на упругие элементы прокладки, представляющие собой часть верхней поверхности средней части прокладки, полученная после выполнения углублений
Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу является увеличение срока службы прокладки за счет увеличения количества углублений и в свою очередь увеличения количества упругих элементов прокладки, увеличения рабочей площади упругих элементов прокладки, а также за счет использования современных материалов для изготовления нашпальных прокладок.
Кроме того, задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, обеспечивающих изготовление нашпальных прокладок, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.
Поставленная задача достигается тем, что нашпальная прокладка, 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, согласно полезной модели, прокладка выполнена из композиционного материала на основе полиэфирного термоэластопласта, на верхней поверхности средней части прокладки выполнены дополнительные углубления, при этом дополнительные углубления расположены перпендикулярно боковым частям прокладки, углубления выполнены с размером меньшего основания трапеции 4-5 мм.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая нашпальная прокладка не известна т.е. соответствует критерию «новизна».
Предлагаемая нашпальная прокладка может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Таким образом, заявляемая нашпальная прокладка соответствует критерию «промышленная применимость».
Выполнение нашпальной прокладки из композиционного материала на основе полиэфирного термоэластопласта позволяет достичь уменьшения сжимающих и сдвиговых напряжений, действующих на выступающие упругие элементы прокладки и, следовательно, повысить эксплуатационную надежность прокладки, увеличить срок службы прокладки.
Указанный выше термоэластопласт обладает высокой усталостной прочностью при многократных знакопеременных деформациях при высокой несущей способности. Он обладает отличным сопротивлением раздиру, ползучести и истиранию. Обладает высокой ударопрочностью и сохраняет свои свойства в широком диапазоне температур от -60° до +110° и более.
Выполнение на верхней поверхности средней части прокладки дополнительных углублений позволяет увеличить количество углублений и в свою очередь увеличить количество упругих элементов прокладки, увеличить рабочую площадь упругих элементов прокладки, что обеспечивает уменьшение сжимающих и сдвиговых напряжений, действующих на элементы прокладки и тем самым увеличить срок службы прокладки.
Выполнение дополнительных углублений расположенными перпендикулярно боковым частям прокладки и соответственно перпендикулярно основным углублениям позволяет оптимизировать размеры углублений, увеличить рабочую площадь упругих элементов прокладки и тем самым снизить сжимающие и сдвиговые напряжения, действующие на элементы прокладки, что увеличивает срок службы прокладки еще в большей степени.
Выполнение углублений с размером меньшего основания трапеции 4-5 мм позволяет оптимизировать количество и размеры углублений и максимально увеличить рабочую площадь упругих элементов прокладки, что уменьшает сжимающие и сдвиговые напряжения, действующие на элементы прокладки, что в свою очередь также увеличивает срок службы прокладки.
Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемой нашпальной прокладки позволяет достичь заявленного технического результата, а именно увеличение срока службы прокладки за счет увеличения количества углублений и в свою очередь увеличения количества упругих элементов прокладки, увеличения рабочей площади упругих элементов прокладки, а также за счет использования современных материалов для изготовления нашпальных прокладок.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами:
На фиг. 1 представлен общий вид нашпальной прокладки в разрезе
На фиг. 2 изображен вид А на фиг. 1,
На фиг. 3 изображено место Б на фиг. 1
Нашпальная прокладка, выполненная из термоэластичного материала в виде композиционного материала на основе полиэфирного термоэластопласта, имеющая в поперечном сечении -образную форму и содержащая 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.
Нашпальную прокладку используют следующим образом.
Нашпальную прокладку устанавливают плоской нижней поверхностью средней части 2 в нишу шпалы (не показана) и располагают боковые части 4 в откосах ниши. На нашпальную прокладку укладывают металлическую рельсовую подкладку (не показана) и закрепляют крепежными элементами, проходящими через отверстие 1 средней части 2.
При движении подвижного состава по рельсовому пути нашпальная прокладка деформируется, поглощая энергию ударов и вибраций, возникающих при качении колес поезда по участку рельса, расположенному над этой прокладкой.
При эксплуатации во время прохождения по рельсам подвижного состава средняя часть 2 прокладки сжимается. При этом происходит перемещение материала прокладки в углубления 3 и 5, что снижает сжимающие и сдвиговые напряжения в средней части 2 и особенно в ее верхней поверхности в виде упругих элементов.
После снятия нагрузки нашпальная прокладка расправляется и восстанавливает свою первоначальную форму. Углубления 3,5 также принимают свою первоначальную форму поперечного сечения.