ПОДРЕЛЬСОВАЯ ПРОКЛАДКА

Полезная модель относится к конструктивным элементам рельсового скрепления верхнего строения железнодорожного пути, а именно к прокладкам, укладываемым под подошву рельса, например Р65, в рельсовых скреплениях ЖБР-65 и т.п.
Известна и принята за аналог подрельсовая прокладка из композиционного термопласта в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами снизу на торцах вдоль шпалы (см. патент RU №2228314 C1, МПК Е01В 9/68, опубл. 27.11.2006 Бюл. №33), содержащая на верхней и нижней опорных поверхностях канавки для отвода влаги, выполненные в виде трапеций. Канавки ориентированы параллельно длине прокладки и оси рельса и равномерно расположены на опорных поверхностях, причем канавки на одной поверхности расположены между канавками на другой. Недостатками данной конструкции являются:
- наличие концентраторов напряжений в виде углов у малого основания сечения канавок, что подтверждается расчетами напряженно-деформированного состояния по конечно-элементной модели в месте стыка граней, и создает предпосылки к возникновению трещин и приводит к преждевременному разрушению прокладки под воздействием циклических нагрузок.
- горизонтальное расположение канавок на верхней опорной поверхности прокладки способствует сохранению (не полному отводу) влаги, что способствует ускоренной коррозии подошвы рельса.
- Отсутствие возможности отвода влаги из нижних канавок, что обусловлено перекрытием сечения канавок сопряжением ребер со шпалой.
Известна и принята за прототип подрельсовая прокладка из упругого композиционного материала в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами снизу на торцах вдоль шпалы (см. патент на полезную модель RU №54 052 U1, МПК Е01В 9/68, опубл. 10.06.2006, бюл. №16), канавки которой имеют трапецеидальное или прямоугольное или квадратное поперечное сечение и равномерно с чередованием расположены на опорных поверхностях подрельсовой прокладки. Канавки расположены вдоль длины прокладки и оси рельса. За счет скоса дна канавок на верхней опорной поверхности обеспечивается более полный отвод атмосферной влаги. Однако, форма канавок так же содержит концентраторы напряжений, что так же, как и в аналоге создает предпосылки к возникновению трещин и приводит к преждевременному разрушению прокладки под воздействием циклических нагрузок. Так же сохранено сопряжение ребер со шпалой, препятствующее отводу влаги из нижних канавок.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик подрельсовой прокладки.
Техническим результатом является обеспечение надежной работы рельсового скрепления путем увеличение ресурса подрельсовой прокладки в условиях циклических нагрузок за счет исключения из ее конструкции концентраторов напряжения в виде углов сечения канавок и улучшение условий влагоотведения между прокладкой и шпалой конструктивным решением.
Поставленная задача достигается тем, что подрельсовая прокладка выполнена из композиционного термоэластопласта в виде прямоугольной пластины с двумя ребрами снизу на торцах вдоль шпалы и с равномерно расположенными канавками на верхней и нижней опорных поверхностях, угол между боковыми гранями которых составляет о 0 до 120°, а внутреннее основание в сечении имеет форму плавно сопряженной с боковыми гранями дуги окружности, что исключает создание концентрации напряжений. Сечение канавок на верхней опорной поверхности прокладки по площади меньше, чем нижних, что обуславливается лучшим отводом влаги из за наличия угла скоса основания канавок, а ребра дополнительно имеют канавки для отвода влаги, выполненные соосно с канавками нижней опорной поверхности перпендикулярно им.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан расчет напряжений у прототипа и аналога, а на фиг. 2 расчет напряжений заявляемой прокладки, из которых видно, что изменение профиля канавок позволило избавиться от концентраторов напряжений и снизить величину последних.
На фиг. 3 представлен продольный разрез прокладки
На фиг. 4 представлен поперечный разрез прокладки
На фиг. 5 представлен вид прокладки снизу
Подрельсовая прокладка выполнена в виде прямоугольной пластины из упругого материала с двумя ребрами на торцах снизу, предназначенных для ориентации и фиксации прокладки на шпале. На верхней и нижней опорных поверхностях прокладки выполнены канавки для отвода влаги. Канавки на нижней опорной поверхности расположены между канавками на верхней опорной поверхности. При этом канавки параллельны и ориентированы вдоль оси рельса. В поперечном сечении канавки имеют внутреннее основание, выполненное в виде дуги окружности, сопрягаемой с боковыми гранями. Ребра дополнительно имеют канавки для отвода влаги, выполненные соосно с канавками нижней опорной поверхности перпендикулярно им.
При эксплуатации прокладки заявляемой конструкции гарантировано обеспечен отвод влаги как от верхней, контактирующей с подошвой рельса, опорной поверхности, так и от нижней, контактирующей со шпалой опорной поверхности. Кроме того, отсутствие концентраторов напряжений позволило снизить предельные напряжения в материале прокладки и повысить ее ресурс. Таким образом, цель полезной модели достигнута.