Амортизирующая пластина для узла рельсового скрепления

Область техники
Заявляемая полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, а именно к конструкции амортизирующей пластины для рельсового скрепления при эксплуатации на безбалластном пути и на шпалах.
Уровень техники
В уровне техники известна подрельсовая пластина (RU 176225 U1, 12.01.2018), которая выполнена из полимерного материала в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами снизу на торцах вдоль шпалы и с верхней и нижней опорными поверхностями, снабженными равномерно расположенными канавками в поперечном сечении трапециевидной формы, обращенными меньшим основанием внутрь, причем канавки на верхней опорной поверхности расположены между канавками нижней опорной поверхности, при этом глубина канавок составляет 0,31-0,45 толщины пластины, а в качестве полимерного материала использован армированный эластомерный материал.
Также в уровне техники известна подрельсовая амортизирующая пластина (RU 193955 U1, 21.11.2019), которая выполнена из эластичного материала и содержащая на верхней поверхности рифления в виде канавок, при этом канавки имеют U-образную форму и расположены с двух сторон симметрично
Недостатками указанных выше решений является неравномерное распределение нагрузки от поезда на основание железнодорожного пути.
Также в уровне техники известна прокладка нашпальная для рельсовых скреплений (RU 2 531 992 C2, 27.10.2014), нашпальная прокладка содержит плоские наружную и внутреннюю опорные поверхности, на концах прокладки по ее длине расположены два бурта. В прокладке выполнены два прямоугольных отверстия, расположенные на продольной оси прокладки вблизи буртов, и рифли, выполненные вдоль продольной оси прокладки хотя бы на одной из ее поверхностей. Рифли имеют полукруглое или трапециевидное сечение, исключающее концентрацию напряжений при циклическом деформировании прокладки, а их длина не превышает расстояния между линиями сопряжения внутренней или соответственно наружной опорных поверхностей прокладок с соответствующими поверхностями буртов. Подобные прокладки применяются в скреплениях КБ-65. Изобретение рекомендуется использовать прежде всего для изготовления прокладок рельсовых скреплений КБ 65. Недостатком известного уровня техники является не возможность применения, за счет геометрических параметров, толщины, ограниченное примение материалов и способов изготовления.
Раскрытие полезной модели
Задачей, на решение которой направлено заявленное решение заключается в устранении недостатков, выявленных в предшествующем уровне техники.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении равномерности распределения нагрузки от поезда на основание железнодорожного пути.
Указанный технический результат, заявленной полезной модели достигается благодаря тому, что амортизирующая пластина для узла рельсового скрепления, включающая прямоугольную пластину из эластичного материала, на верхней поверхности которой выполнены углубления, которые в центральной части выполнены волнообразной формы, а в боковых частях углубления выполнены прямолинейной формы, при этом на нижней поверхности выполнены углубления прямолинейной формы.
Краткое описание чертежей
На фигуре 1 представлена амортизирующая пластина, вид сверху.
На фигуре 2 представлена амортизирующая пластина, вид сбоку
На фигуре 3 представлена амортизирующая пластина, вид снизу.
Осуществление полезной модели
Амортизирующая пластина представляет собой прямоугольную пластину высотой (H) 8-14 мм, скругленные части (R3), описывающие внутреннюю поверхность упоров для рельсового скрепления. Два сквозных отверстия (1), описывающих форму внутреннего выступа упора для рельсового скрепления. Верхняя поверхность пластины выполнена с углублениями (l1, l2, l3, l4) высотой (h) 0,15-0,35 от толщины прокладки (H): в центральной части (3) - в виде волнообразных линий с радиусами (R1, R2). В боковых частях (2) - в прямолинейном виде. Форма углублений (l1, l2, l3, l4) может быть выполнена в виде равнобедренной трапеции или полукруга, что исключает концентрацию напряжений при циклическом деформировании прокладки. Ширина углублений (l1, l2) составляет 5-10 мм, а ширина углублений (l3, l4) составляет 3-7 мм, и глубина (h) изменяется под требуемые условия жесткости амортизирующей пластинки и конструкции узла в целом. Глубина (h) может быть выполнен с переменным значением, уменьшающимся по мере удаления от середины пластины к отверстиям (1), тем самым достигается эффект различной жесткости пластины, что, в свою очередь, способствует эффективному восприятию нагрузки. Отверстие 4 в центре способствует снижению показателя жесткости в подрельсовой зоне, тем самым допуская упругое деформирование в данной зоне, для более равномерного восприятия нагрузки на концевых участках. На боковых гранях пластины имеет выемку высотой (h1) и длиной (l5), повторяющие форму ребер жесткости свыше располагающегося элемента узла скрепления. Форма углублений также может быть выполнена в форме полукруга, четверти круга или прямоугольника.
На нижней поверхности пластины могут быть выполнены прямолинейные углубления (l6, l7, l8), которые в поперечном сечении выполнены в форме полукруга с радиусом (r) (фиг. 3). Также данные углубления могут быть выполнены в форме равнобедренной трапеции, прямоугольника. Данные углубления располагаются по оси между прямолинейных углублений на верхней поверхности. В центральной части (3) пластины может быть выполнено сквозное отверстие 4 или выступ над углублениями на высоту (h).
За счет сочетания углублений волнообразной и прямолинейной формы достигается равномерное распределение нагрузки на пластину. Прямолинейные участки (2) выполнены вдоль длинной стороны пластины, данная форма и расположение снижают деформации пластины при восприятии нагрузок в отличие от поперечно расположенных углублений на аналогичных конструкциях, тем самым обеспечивая эффективную и долговечную работоспособность. Глубина углублений, наличие и диаметр отверстия варьируются, что позволяет добиться необходимой жесткости. Амортизирующие пластины устанавливается на жесткое основание, примыкая верхней поверхностью к металлической пластине, при осуществлении выправочных работ, устанавливается на упругую регулировочную прокладку.
Амортизирующая пластина может быть выполнена из резиновых смесей/композиций, полимерных и полиуретановых материалов и композиций с низким коэффициентом жесткости, что в сочетании с геометрическими параметрами позволяет достичь показателя статической жесткости в пределах 20-70 МН/м.
Расположение и форма углублений на верхней и нижней поверхностях амортизирующей пластины позволяют наиболее равномерно воспринимать нагрузку и распределять ее на основание.