СЛАЙД №9 1.4 ФОРМА И РАЗМЕРЫ РЕЛЬСОВ В РК производство железнодорожных рельсов (ТОО «Актюбинский рельсобалочный завод» - начало строительства 2013 г., введен в эксплуатацию 2016г.), предназначенных для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог и для производства стрелочных переводов, регламентируется СТ РК 2432-2013 «Рельсы железнодорожные дифференцированно упрочненные и нетермоупрочненные. Общие технические требования» (в РФ ГОСТ Р 51685-2000).
Форма рельсов менялась со временем. Существовали уголковые, грибовидные, двухголовые, широкоподошвенные рельсы. Современные широкоподошвенные рельсы состоят из головки, подошвы и шейки, соединяющей головку с подошвой. Поверхность катания делается выпуклой для передачи давления колёс по вертикальной оси рельса. Сопряжение поверхности катания с боковыми (вертикальными) гранями головки делается по кривой радиусом близким к радиусу выкружки гребня колеса. Сопряжение головки и подошвы с шейкой рельса делается особенно плавным, а шейка рельса имеет криволинейные очертания, что обеспечивает наименьшую концентрацию местных напряжений. Подошве рельса придают достаточную ширину для обеспечения боковой устойчивости рельса и достаточной площади опоры для крепежных накладок.
Длина стандартного железнодорожного рельса, производимого рельсопрокатными заводами в России, составляет 12,5; 25,0; 50,0 и 100 метров. Для укладки на внутренних нитях кривых участков пути выпускаются укороченные рельсы. Длина бесстыковых плетей («бархатный путь») обычно находится в пределах от 400 м до длины перегона. Использование более длинных рельсов и сварных рельсовых плетей снижает сопротивление движению поездов, уменьшает износ подвижного состава и расходы на содержание пути. При переходе на бесстыковой путь сопротивление движению поездов уменьшается на 5-7 %, экономится около четырёх тонн металла на километр пути за счёт отсутствия стыковых скреплений.
Основной характеристикой рельса, дающей представление о его "мощности", является масса одного погонного метра рельса в килограммах. При выборе типа рельса учитывается грузонапряженность линии, осевая нагрузка, скорость движения поездов. Более тяжелый рельс распределяет давление колёс подвижного состава на большее число шпал, в результате чего замедляется их механический износ, уменьшается истирание и измельчение частиц балласта. При увеличении массы рельсов уменьшается расход металла на единицу пропускаемого тоннажа, сокращаются расходы по замене рельсов из-за увеличения срока их службы.
Тип современных рельсов обозначают буквой Р и числом, округленно равным массе 1 м рельса. Например, рельс, 1 м которого имеет массу 64,72 кг, обозначается Р65.
Поверхность катания головки рельсов для центральности передачи давления имеет выпуклое криволинейное очертание. Средняя часть головки прокатывается по радиусу 500 мм, переходящему в радиус 80 мм и затем в радиус 15 мм. Боковые грани головки делают наклонными 1:20, а нижние грани головки и верхнюю поверхность подошвы рельса — 1:4, как и опорные поверхности стыковых накладок. При затяжке болтов накладки входят как клин в пазуху рельса, распирая головку и подошву.
Нижняя грань головки сопрягается с шейкой рельса двумя радиусами — верхним 5 мм у рельсов Р50 и 7 мм у рельсов Р65 и Р75 и нижним соответственно 12,15 и 17 мм, с тем чтобы местные подголовочные напряжения (при переходе от широкой головки к тонкой шейке) были возможно меньшими. Боковые грани шейки рельсов Р50, Р65 и Р75 имеют криволинейное очертание по радиусам соответственно 350, 400 и 450 мм. Шейка с подошвой сопрягается по радиусу большему, чем с головкой (20 мм у рельсов Р50 и 25 мм у Р75 и Р65).
Основным отличием профилей рельса Р75 от прежних является то, что размеры его стыковой пазухи и ширина подошвы — такие же, как у Р65. Это позволяет иметь одинаковые стыковые и промежуточные скрепления для рельсов обоих типов.
Основные сведения о стандартных рельсах приведены в табл. длина рельсов по действующему стандарту равна 25 м. На сети дорог завершен переход к рельсам длиной 25 м не только прокатом новых на заводе, но и сваркой старогодных рельсов по длине 25 м. Рельсы прежней стандартной длины 12,5 м используют только как уравнительные на бесстыковом пути, при укладке стрелочных переводов и как инвентарные при сборке путевой решётки с железобетонными шпалами с последующей заменой их бесстыковыми рельсовыми плетями. для укладки на внутренней нити кривых изготовляют укороченные рельсы длиной 24,84 и 24,92 м при 25-метровых рельсах и 12,42 и 12,46 при 12,5-метровых, а для бесстыкового пути — еще и 12,38 м.
Вновь выпускаемые рельсы имеют круглые отверстия для болтов. Такая их форма выбрана по условиям увеличения прочности рельсов и упрощения технологии изготовления. Болтовые отверстия на концах рельсов просверливают перпендикулярно к вертикальной продольной плоскости рельсов; заусенцы и наплывы металла у болтовых отверстий и на торцах рельсов удаляют зачисткой. Предусмотрено снятие фаски глубиной 1…1,5 мм на кромках болтовых отверстий и по нижним кромкам головки рельсов.
Концы рельсов должны быть отфрезерованы перпендикулярно продольной оси рельса; перекос торцов не должен быть более 1,0 мм при измерении в любом направлении. Расстояние от торца рельса до первого отверстия у рельсов Р75 и Р65 равно 96 мм, между осями первого и второго отверстия — 220 мм и от оси второго до оси третьего — 130 мм; у рельсов Р50 эти расстояния составляют соответственно 66, 150 и 140 мм. Все эти расстояния имеют допуски +1 мм.
