Трамвайна рейка

Винахід стосується транспортного машинобудування і може бути використаний для трамвайних колій. Прототипом запропонованого винаходу є трамвайна рейка, яка має головку, обмежену, верхньою, зовнішньою, боковою та внутрішньою боковою гранями; губку, обмежену верхньою зовнішньою боковою і внутрішньою боковою гранями; підошву, обмежену нижньою, боковими і верхніми гранями. Між головкою та губкою розташовано жолоб, обмежений внутрішніми боковими гранями головки та губки, а також дном. Днище розташовано у головці рейки. Прототип збігається з запропонованим винаходом тим, що він має головку, губку, підошву та робочий жолоб, розташований. поміж головкою та губкою. Недоліком прототипу є висока металоємкість, низька довговічність та технологічність виготовлення. Висока металоємкість прототипу пояснюється присутністю невиправдано великої кількості металу у лівій частині рейки в зоні головки. Низька довговічність прототипу пояснюється низькою довговічністю головки, яка викликає високу жорсткість системи головка підошва. У процесі експлуатації трамвайної рейки при натисненні на головку навантаження Q, відсутня пружна деформація головки, що приводить до підвищення її зносу, створення великих задирок на бічній грані головки, що в свою чергу знижує довговічність роботи пари рейка колесо. Низька технологічність виготовлення рейки по прототипу пояснюється великою несиметричністю розташування металу по перерізу. Так, у лівій частині рейки у зоні головки розташовано значно більше металу, ніж у зоні губки, що викликано присутністю в цій зоні робочого жолобу. Велика несиметричність розташування металу по поперечному перерізу рейки приводить до того, що в процесі виробництва рейка згинається в сторону головки і виникає велика кривизна, яка надає необхідність додаткового виправлення на ребрі в холодному стані. В свою чергу, виправлення у холодному стані приводить до закладення в головку рейки розтягуючих напруг, що також знижує якість рейки за рахунок зниження міцності та довговічності. В основу винаходу поставлено задачу в трамвайній рейці шляхом виготовлення у підошві подовженого паза певних параметрів забезпечити: - зниження металоємкості; - підвищення технологічності виробництва; - підвищення довговічності трамвайної рейки. Поставлена задача вирішена у трамвайній рейці, яка містить головку, обмежену верхньою, зовнішньою і внутрішньою гранями; губку, обмежену верхньою, внутрішньою і зовнішньою боковими гранями; жолоб, що розташований між головкою і губкою, та підошву, обмежену нижньою, боковими і верхніми гранями таким чином, що під головкою виготовлено подовжній паз шириною, рівною 0,2 - 0,9 ширини головки, та глибиною, рівною 0,1 - 1,0 відстані між нижньою гранню підошви і нижньою точкою дна жолоба. У процесі пересування колеса по рейці на головку діють великі вертикальні Q та бічні P навантаження, на губку - бічні навантаження P. Виконання з боку підошви у зоні під головкою подовжнього паза дозволяє при пересуванні колеса по головці рейки створювати пружні деформації, зменшувати тим самим інтенсивність зношення головки від дії вертикальних зусиль, підвищуючи таким чином довговічність рейки. Виконання паза із боку підошви підвищує довговічність, значно знижує металоємкість рейки. Крім того, виконання подовжнього паза у зоні головки приводить до вирівнювання обсягів металу зліва і справа від вертикальної осі симетрії OO, що приводить до вирівнювання швидкості охолодження рейки по перерізу, внаслідок чого відтворюється прямолінійний профіль з невеликими термічними напругами, що в свою чергу також підвищує якість і довговічність рейки. Виготовлена таким чином рейка потребує мінімальної виправки, що підвищує технологічність її виготовлення. Зменшення глибини hп паза менше 0,1... висоти hш (відстані між нижньою гранню підошви і нижньою крапкою K дна жолобу) і ширини Bп паза менше 0,2... ширини Bг головки недоцільно внаслідок зменшення ефективності, підвищення металоємкості і зниження довговічності. Крім того, зменшення цих розмірів менше зазначених не дає підвищення технологічності виготовлення, так як відсутній ефект зменшення вигину рейки вздовж випрямленої з боку головки. Збільшення глибини hп паза більше 1,0 висоти hш (відстані між нижньою гранню підошви і нижньою крапкою K днища робочого жолоба) та ширини Bп паза більше 0,9 недоцільно внаслідок послаблення рейки в області головки більше припустимих значень. Крім того, збільшення цих розмірів не дає підвищення технологічності виробництва внаслідок того, що у даному випадку рейка починає згинатися у протилежний бік. Разом з тим, збільшення глибини паза вимагає значного збільшення виступу, формуючого паз на прокатному валку, що дуже ускладнює технологічність виготовлення обладнання для виробництва рейок і, внаслідок збільшення обжимів металу при формуванні неробочого жолоба, приводить до швидкого зносу даного виступу, що знижує довговічність обладнання для виробництва рейок. На кресленні (фіг.) зображена конструкція запропонованої трамвайної рейки. Запропонована трамвайна рейка складається з головки 1, обмеженої верхньою 2, зовнішньою боковою 3 і внутрішньою боковою 4 гранями; губки 5, обмеженої верхньою 6, зовнішньою боковою 7 і внутрішньою боковими 8 гранями; підошви 9, обмеженої нижньою 10, боковими зовнішніми 11 і верхніми 12 гранями. Між головкою 1 і губкою 5 розташовано жолоб 13, обмежений внутрішніми боковими гранями 4 і 8 головки 1 та губки 5, а також дном 14. З боку підошви 9, у зоні під головкою 1, виконано подовжній паз 15, обмежений боковими гранями 16 і дном 17. Паз 15 виконано шириною, рівною 0,2 - 0,9 ширини головки - Bг, та глибиною - Bп, рівною 0,1 - 1,0 відстані Bп між нижньою гранню 10 підошви 9 і нижньою крапкою K дна жолоба 13. Паз 15 обмежений боковими гранями 16 і дном 17. Запропонована трамвайна рейка працює таким чином. Під час руху трамвая реборда колеса транспортного засобу вільно пересувається у жолобі 13, обмеженому внутрішніми боковими гранями 4 і 8 головки 1 та губки 5. Наявність подовжнього паза 15 при пересуванні колеса по головці 1 рейки створює пружні деформації, зменшуючи тим самим інтенсивність зношення головки від дії вертикальних зусиль. Під час руху кривих створюється контррейковий контакт, що підвищує надійність взаємодії шляху і поїзду та забезпечує його безпечний рух.