Чем определяется тип рельса
Что такое рельсы и их виды
Рельсы – это металлические балки, изготовленные из углеродистой стали. Конструкция укладывается на специализированные шпалы. Рельсы применяются для построения железнодорожных путей. Они изготавливаются в соответствии с ГОСТ для каждого вида.
Главная функция конструкции – направление колес железнодорожного транспорта. Рельсы принимают на себя нагрузку и распределяют ее на нижние элементы пути. В зонах, где необходима электрическая тяга, они играют роль проводника тока. В местах с автоблокировкой рельсы служат проводником.
Материал изготовления
Самый распространенный материал для изготовления металлоконструкции – углеродистая сталь. Качество металла зависит от его химического строения, микро- и макроструктуры. Наличие углерода в рельсе повышает ее надежность и увеличивает срок эксплуатации, но чрезмерное содержание углерода в металлоконструкции, наоборот, повышает хрупкость рельсы. Поэтому при добавлении этого элемента следует позаботиться о максимальной прочности и надежности стали.
Можно дополнительно улучшить качество углеродистой стали. Например, обработать ее марганцем. Это увеличит эксплуатационный срок рельсов, сделает их более вязкими и устойчивыми к механическим повреждениям. Кремний повысит твердость материала и его устойчивость к износу. Для улучшения качественных характеристик стали можно также использовать титан, цирконий и ванадий.
Нельзя добавлять серу или фосфор, так как они делают сталь хрупкой и ломкой. Рельсы, изготовленные из этих веществ, подвержены трещинам и разломам.
Для микроструктуры материала используют перлит, который по форме напоминает пластины с ферритом. Однородный состав стали получается при ее обработке в условиях высокой температуры. Такой метод повышает жесткость, вязкость, стойкость к износу, надежность и эксплуатационный срок металла. Макроструктура должна быть однородной, без лишних элементов.
Физические характеристики рельсов
За все время существования рельсов их делали разной формы: двухголовые, в виде гриба, угловые и другие.
Современные рельсы делают широкоподошвенными. Конструкция состоит из головки, подошвы и шейки, которая соединяет две другие части. Центральную часть делают выпуклой, чтобы она могла принимать на себя нагрузку с колес железнодорожного транспорта. Места соединений имеют плавную форму. Чтобы снять напряжение с шейки, ее делают кривой. Чем шире подошва рельсов, тем больше ее боковая устойчивость.
Для Российской Федерации рельсы принято делать стандартной длины:
Конструкции меньшей длины делают для неровных участков железной дороги. Чем длиннее рельс, тем меньше ее износ и сопротивление железнодорожного транспорта.
Рассчитывая мощность материала, учитывают его удельный вес на 1 метр рельс.
Шпалы – это важный крепежный элемент в конструкции. Их производят из дерева, железобетона, пластика и стали.
Рассчитывая стоимость конструкции, учитывают ее удельный вес, ширину, длину, твердость и устойчивость к износу.
Требования к рельсам
Типы рельсов
Классификация рельсов зависит от загруженности линий и средней скорости транспорта, передвигающегося по ним. Например, массивный рельс большого веса снижает затраты на обслуживание линии (за счет увеличения ее эксплуатационного срока) и благотворно влияет на износостойкость шпал.
Выделяют следующие виды рельсов:
Выделяют и другие виды рельс. Их классифицируют по:
От данных характеристик зависит цена на рельсы.
Условные обозначения
Каждый рельс обязательно маркируют. Маркировка состоит из букв и цифр, каждая из которых обозначает ту или иную характеристику конструкции. Например:
Месяц изготовления обозначается римскими цифрами, год – арабскими. Маркировку наносят несмываемой краской голубого, фисташкового, желтого или белого цвета.
Приобрести рельсы любого вида можно в ООО «Череповецком заводе металлоконструкций». Мы работаем более 55 лет и за это время заслужили безупречную репутацию. Для производства конструкций используем исключительно качественные материалы, которые обрабатываем в собственных цехах.
В команде Череповецкого завода работают 120 опытных специалистов, которые с ответственностью подходят к своему делу. Мы изготавливаем детали на современном оборудовании, что позволяет гарантировать высокое качество и надежность изделий. В процессе работы мы строго соблюдаем все государственные стандарты.
Каждому клиенту наш завод предлагает:
Помимо продажи металлоконструкций, мы осуществляем диагностику оборудования, проектирование технических документов, доставку готовой продукции заказчику.
Оформить заказ можно онлайн или по телефону 8-(800)-222-04-45.
Как выбрать рельс
Среди тех, кто покупает рельсы или иное оснащение для железной дороги либо кранов, не бывает случайных людей. Кроме того, эта категория потребителей обычно хорошо ведет подсчеты и имеет понимание того, что каждый уплаченный за качество рубль сейчас вернется многократной экономией впоследствии.
Назначение рельс
Рельсы являются одной из главных составляющих верхнего строения пути— это балки особого сечения, их изготавливают из углеродистых сталей. Располагаются рельсы на шпалах и опорах, они являются направляющей для передвижения железнодорожных составов, необходимы для принятия и равномерного распределения силы давления колёсных пар на шпалы и иные детали полотна. Они применяются при укладывании пути железной дороги, для сооружения линий промышленного назначения и путей подъезда к шахтам, карьерам, также при помощи рельсов обеспечивают передвижение кранов строительного и грузового вида.
Разбираемся в маркировке
Тип рельсов определяет их удельный вес, маркируются они комбинацией буквы «Р» и цифр, которые соответствуют весу одного погонного метра рельса в килограммах. Рельсы реализуются «на вес», поэтому это стоит учитывать первым делом в процессе расчётов. У нас в стране обычно используют рельсы Р65, Р50 и Р43. Стандартная длина железнодорожных рельсов, которые производятся рельсопрокатными предприятиями, равна 12,5; 25; 50 и 100 метрам.
Чтобы верно определить требуемый тип рельс, стоит учесть несколько моментов:
Для справки
Основные требования, предъявляемые качеству:
Чтобы обеспечивать необходимую силу сцепления между рельсами и движущими колесами составов плоскость катания должна быть шероховатой. Чтобы снизить сопротивление движению остальных колес – вагонов, тендеров и поддерживающих колес локомотивов – надо, чтобы поверхность катания рельсов была гладкой.
Материал рельсов
Сегодня рельсы прокатывают исключительно из стальных слитков. Сталь изготавливается в конвертерах методом Бессемера либо в мартеновской печи. Бессемеровскую сталь получают путем продувки кислородом расплавленной чугунной массы, в течение 15 – 18 минут. При этом происходит выгорание углерода и части примесей. Мартеновскую сталь варят несколько часов из чугуна и стального лома в огромной печи, емкость которой составляет от 200 до 1500 тонн. Такая сталь более чистая и имеет меньшую хладноломкость, если сравнивать с изготовленной методом Бессемера. Рельсы тяжелого типа, например Р65 и Р75, прокатывают исключительно из мартеновской стали.
Химический состав сплава
Качественные показатели рельсовых сталей определяются их химическим составом и структурой. Химический состав стали российских рельсов характеризуется добавками к железу в процентах. Углерод применяют для увеличения твердости и износостойкости рельсовой стали. Тем не менее чем больше содержится углерода, тем выше при иных равных условиях хрупкость стали и более затруднительна холодная правка рельсов. Вследствие этого потребуется наиболее равномерно распределить металл по сечению рельса, наиболее четко необходимо выдерживать химический состав, особенно это касается фосфора и серы.
Закалка
Сейчас большое распространение обрела объемная закалка рельсов. Данный метод увеличивает пластичность и вязкость, повышает усталостную прочность и стойкость рельсов против образования поперечных усталостных изломов. Эксплуатационная стойкость этих рельсов в 1,3–1,5 раза выше стойкости незакаленных рельсов. По техническим и экономическим подсчетам, применение рельсов с объемной закалкой в среднем за год на 1 км пути обеспечит существенную финансовую экономию. Сталь должна быть однородного мелкозернистого строения без шлаковин, волосовин, плен, следов неоднородного распределения химических добавок по сечению.
Чем определяется тип рельса
Рельсы относятся к числу важнейших и наиболее дорогостоящих элементов железнодорожного пути. Максимально возможное продление срока их службы, оптимизация расходов по текущему содержанию и замене рельсов являются ключевыми составляющими стратегии обеспечения работоспособности инфраструктуры.
Рельсы изготавливаются в соответствии с ГОСТ Р 51685-2013 «Рельсы железнодорожные. Общие технические условия» (EN 13674-1:2011, NEQ), а также техническими условиями, согласованными ОАО «РЖД».
Рисунок 1.1 Рельсы железнодорожные
Рисунок 1.1 Рельсы железнодорожные
Классификация рельсов для железных дорог РФ
Рисунок 1.2 Основные размеры поперечного сечения рельса
Рисунок 1.2 Основные размеры поперечного сечения рельса
Таблица 1.1 Основные размеры поперечного сечения рельсов (в миллиметрах)
| Размер поперечного сечения | Обозначение | Значение размера для типа рельса | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Р50 | Р65 | Р65K | Р75 | ||
| Высота рельса | H | 152,00 | 180,00 | 181,00 | 192,00 |
| Высота шейки | h | 83,00 | 105,00 | 105,00 | 104,4 |
| Ширина головки | b | 72 | 75 | 75 | 75 |
| Ширина головки поверху на уровне 13 мм от поверхности катания, мм | 69,6 | 72,2 | 72,2 | 71,3 | |
| Ширина подошвы | B | 132,00 | 150,00 | 150,00 | 150,00 |
| Толщина шейки | e | 16,00 | 18,00 | 18,00 | 20,00 |
| Высота пера подошвы | m | 10,50 | 11,2 | 11,2 | 13,5 |
Нормы по отклонению формы поверхности катания от номинальной не распространяются на рельсы типа Р65К.
Рисунок 1.3 Рельс типа Р50
Рисунок 1.3 Рельс типа Р50
Рисунок 1.4 Рельс типа Р65
Рисунок 1.4 Рельс типа Р65
Рисунок 1.5 Рельс типа Р65К
Рисунок 1.5 Рельс типа Р65К
Рисунок 1.6 Рельс типа Р75
Рисунок 1.6 Рельс типа Р75
Срок службы железнодорожных рельсов зависит от качества рельсовой стали и качества изготовления рельсов, а также от эксплуатационных характеристик пути (плана и профиля пути), осевой нагрузки, типа обращающегося подвижного состава, скоростей движения поездов, климатических условий.
Срок службы рельсов определяется уровнем одиночного их изъятия. В соответствии с Положением о системе ведения путевого хозяйства ОАО «РЖД» срок службы термоупрочненных рельсов типа Р65 должен быть не менее 100% от нормативного срока (не менее 700 млн т брутто для бесстыкового пути, не менее 600 млн т брутто – для звеньевого пути). Срок службы рельсов категории «В» (ДТ350СС) должен составлять не менее 1100 млн т брутто.
Маркировка рельсов
Интерактивная схема 1.1 Маркировка рельса
Обозначение предприятия-изготовителя (начальная буква названия завода: К – Кузнецкий металлургический комбинат, Т – Нижнетагильский металлургический комбинат и т.д.)
Месяц – римскими цифрами
Год изготовления рельсов (последние две цифры)
Обозначение головного конца стрелкой (острие стрелки указывает на передний конец рельса по ходу прокатки)
Дополнительная маркировка: не более четырех знаков в виде выпуклых точек
На средней части шейки с одной стороны каждого рельса выкатывают выпуклую маркировку.
Маркировку выкатывают с периодичностью не более 4 м по длине рельсов. На рельсах с болтовыми отверстиями маркировка не должна располагаться на расстоянии менее 0,6 м от торцов рельса. Маркировочные знаки должны быть высотой от 20 до 25 мм и выступать на расстояние от 0,6 до 1,3 мм с плавным переходом к поверхности шейки. Допускается дополнительно выкатывать не более четырех знаков в виде выпуклых точек диаметром от 2 до 3 мм высотой около 1 мм и выпуклых линий длиной до 80 мм.
Рисунок 1.7 Выпуклая маркировка
Рисунок 1.7 Выпуклая маркировка
Маркировка, наносимая клеймовочной машиной
На средней части шейки каждого рельса со стороны, противоположной выпуклой маркировке (а на рельсах до 2010 года изготовления – на той же стороне), в горячем состоянии клеймовочной машиной наносят вдавленную маркировку:
Рисунок 1.8 Маркировка, наносимая клеймовочной машиной
Рисунок 1.8 Маркировка, наносимая клеймовочной машиной
Маркировку наносят на расстоянии более 1 м от торца рельса с периодичностью не более 12,5 м по длине рельсов (для рельсов длиной до 12,52 м – не менее чем в одном месте). Расстояние между знаками за исключением пробела должно быть от 20 до 40 мм.
Маркировочные знаки должны иметь высоту около 16 мм, глубину от 0,4 до 1,5 мм, угол наклона около 10° к вертикальной оси рельса. Знаки должны быть четкими, без острых очертаний контуров и вершин. Не допускается наносить и исправлять клеймением в холодном состоянии маркировочные знаки, нанесенные горячим клеймением. Дополнительно на объемно-закаленных рельсах по шейке нанесен знак «О».
Рельсы, соответствующие требованиям безопасности и прошедшие процедуру подтверждения соответствия, должны иметь маркировку единым знаком обращения продукции на рынке государств – членов Таможенного союза.
Маркировка единым знаком обращения осуществляется перед выпуском рельсов в обращение на рынке. Единый знак обращения наносится на каждый рельс в холодном состоянии любым способом, исключающим образование концентраторов напряжений на поверхности рельса и обеспечивающим четкое и ясное изображение в течение всего срока службы рельсов.
Эксплуатация рельсов, гарантии качества и надежности рельсов
Рельсы, уложенные в путь, должны безотказно работать в течение времени, определяемого количеством перевезенного по ним груза в соответствии с требованиями к качеству рельса.
В договор на поставку новых рельсов включаются условия гарантии их качества, которые являются определяющими при проведении претензионной работы. Порядок предъявления претензий (рекламаций) на рельсы определен «Условиями гарантии на железнодорожные рельсы и порядком рекламационно-претензионной работы по гарантийным случаям». Гарантии распространяются на рельсы, выпущенные до и после 1.10.2010 г.
Таблица 1.2 Гарантийная наработка различных типов и категорий железнодорожных рельсов, выпущенных после 1 октября 2010 г.
