Рейкова підкладка

Изобретение относится к строительству железных дорог, в частности, верхнего строения железнодорожного пути и может быть использовано при оснащении подкладками рельсовых скреплений на бетонных шпалах. Известна рельсовая подкладка [1], содержащая полотно и два выступа, ограничивающие боковые перемещения рельса и имеющие внутренние грани, расположенные ближе к центру подкладки, и наружные грани. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. Отношение ширины подкладки к расстоянию между внутренними гранями выступов составляет 1,7 - 1,92. Недостатком этой подкладки является невозможность закрепления на ней упругих элементов рельсового скрепления из-за отсутствия отверстий или пазов, что снижает надежность скрепления. Известна рельсовая подкладка [2], содержащая полотно, прижимаемое к шпале через отверстия в полотне, и два выступа, ограничивающие боковые перемещения рельса и имеющие внутренние грани, обращенные к отверстиям. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В выступах подкладки выполнены пазы типа "ласточкина хвоста", в которые вставляются головки клеммных болтов, прижимающих жесткие клеммы или упругие прутковые клеммы к подошве рельса. В отверстия подкладки вставляются закладные болты, зацепляемые своими головками в шпале и крепящие подкладку к шпале через упругую двухвитковую шайбу. Недостатком этой подкладки является большая трудоемкость изготовления фигурных пазов в выступах, а также недостаточная упругость крепления подкладки к шпале закладными болтами с двухвитковой шайбой, что приводит к необходимости периодического подтягивания в пути гаек этих болтов и снижает надежность скрепления. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является рельсовая подкладка [3], содержащая полотно, прижимаемое к шпале через отверстия в полотне, и два выступа, ограничивающие боковые перемещения рельса и имеющие внутренние грани, расположенные ближе к центру подкладки, чем отверстия, и наружные грани, обращенные к отверстиям. Эти признаки совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. В выступах подкладки выполнены горизонтальные пазы для размещения пластинчатых пружинных клемм, прижимаемых к подошве рельса закладными болтами. Отверстия под закладные болты максимально приближены к выступам и частично заходят на них. Недостатком этой подкладки является высокая трудоемкость изготовления пазов в выступах и недостаточная упругость скрепления с этой подкладкой и пластинчатой клеммой. Упругость пластинчатой клеммы, используемой с этой подкладкой, составляет менее 6мм при номинальном усилии прижатия подкладки закладным болтом около 10кН. В результате приработки деталей скрепления и проседания резиновых прокладок под рельсом и подкладкой на 2мм усилие прижатия подкладки падает на треть, что снижает надежность скрепления. Для описанных аналогов и прототипа общей причиной, препятствующей получению требуемого технического результата является несовершенная конструкция подкладок, приводящая к высокой трудоемкости их изготовления и не позволяющая разместить пружинную клемму высокой упругости, обеспечивающую надежность скрепления. В основу изобретения поставлена задача в рельсовой подкладке путем новой формы ее выполнения обеспечить снижение трудоемкости изготовления подкладки и возможность размещения на ней прутковых пружинных клемм высокой упругости, повышающей надежность скрепления. Для решения указанных задач рельсовая подкладка содержит полотно, прижимаемое к шпале через отверстия в полотне, и два выступа, ограничивающие боковые перемещения рельса и имеющие внутренние грани, расположенные ближе к центру подкладки, чем отверстия, и наружные грани, обращенные к отверстиям. В отличие от прототипа выступы выполнены без сквозных пазов между гранями, а близлежащие к обеим наружным граням края отверстий расположены отстоящими от этих граней в направлениях ограничения боковых перемещений рельса на расстоянии 0,3 - 0,9 расстояния между гранями одного выступа в месте пересечения их с полотном. Вышеизложенные признаки заявляемого изобретения обеспечивают получение технического результата, заключающегося в снижении трудоемкости изготовления подкладки за счет устранения фигурных пазов в выступах и в повышении надежности скрепления за счет возможности размещения на подкладке прутковых пружинных клемм высокой упругости. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков и достигаемым техническим результатом состоит в следующем. Выполнение выступов подкладки без сквозных пазов между гранями дает возможность устранить операции вырубки пазов или их механической обработки и снизить затраты на ее изготовление. Расположение близлежащих к обеим наружным граням краев отверстий отстоящими от этих граней в направлении ограничения боковых перемещений рельса на расстоянии 0,3 - 0,9 расстояния между гранями одного выступа в месте пересечения их с полотном позволяет образовать между выступом и отверстием пространство, в котором можно разместить среднюю петлю прутковой пружинной клеммы. При монтажном нагружении средняя петля, свободно перемещаясь вниз мимо выступа, имеет большой упругий ход, а следовательно, клемма имеет высокую упругость. Интервал указанного соотношения расстояний между выступом и отверстием подкладки обеспечивает оптимальное соотношение 0,4 - 0,8 двух плечей клеммы. Первое плечо равно расстоянию от места опоры клеммы на подкладку до места нагружения средней петли клеммы закладываемым в отверстие болтом с гайкой. Второе плечо равно расстоянию от места опоры клеммы на подкладку до места нажатия клеммы на подошву рельса. Исходя из реальной ширины выступа в пределах 22 - 30мм при высоте его не менее 30мм, которую можно получить при прокатке профиля прокладки, при соотношении длин первого и второго плечей 0,4 - 0,8 от клеммы на рельс будет передаваться усилие нажатия с соответствующей долей от усилия зажатия средней части клеммы закладным болтом с гайкой, что обеспечит нормальную работу скрепления. Если расстояние от наружной грани выступа до края отверстия подкладки в направлении ограничения бокового перемещения рельса окажется меньшим 0,3 расстояния между гранями одного выступа в месте пересечения их с полотном, то в пространстве между закладываемым в отверстие болтом и выступом невозможно разместить среднюю петлю прутковой пружинной клеммы и достигнуть высокой упругости скрепления. Если расстояние от наружной грани выступа до края отверстия подкладки в направлении ограничения бокового перемещения рельса окажется большим 0,9 расстояния между гранями одного выступа в месте пересечения их с полотном, то второе плечо окажется слишком коротким, и усилие нажатия закрепленной на подкладке прутковой пружинной клеммы на подошву рельса окажется меньшим 0,4 усилия прижатия подкладки закладным болтом к шпале, что не создаст необходимых противоугонных свойств скрепления. Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 общий вид рельсовой подкладки; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - общий вид рельсового скрепления для бетонных шпал с металлической подкладкой, прутковой клеммой и закладным болтом, изолированным от подкладки и клеммы; на фиг.4 - то же, вид сверху. Рельсовая подкладка для бетонных шпал содержит полотно 1, прижимаемое к шпале 2 через прямоугольные отверстия 3 в полотне, и два выступа 4, ограничивающие боковое перемещение рельса 5 и имеющие внутренние грани 6, расположенные ближе к центру подкладки, чем отверстия 3, и наружные грани 7, обращенные к отверстиям 3. Выступы 4 подкладки выполнены без сквозных пазов между гранями 6 и 7, близлежащие к обеим наружным граням 7 края 8 отверстий 3 расположены отстоящими от этих граней в направлениях ограничения боковых перемещений рельса 5 на расстоянии "a", равном 0,3 - 0,9 расстояния "b" между гранями 6 и 7 одного выступа 4 в месте пересечения их с полотном 1. Через отверстия 3 подкладки проходят закладные болты 9, зацепляемые своей головкой в шпале 2. На резьбовую часть болтов 9 навинчены гайки 10, которые через шайбы 11 и изолирующие прокладки 12 сжимают упругие прутковые клеммы 13, имеющие форму омеги. Между выступом 4 подкладки и закладным болтом 9 благодаря указанному соотношению расстояний образовано пространство шириной не менее 0,3b, в котором перемещается при закреплении средняя петля 14 клеммы 13, проходя мимо выступа 4 до самого его основания. Большой ход средней петли 14 клеммы 13 при ее сжатии гайкой 10 обеспечивает высокую упругость рельсового скрепления. Удаление отверстий 3 от выступов 4 ограничивается необходимостью выдержать распределение усилия сжатия клеммы 13 закладным болтом 9 на две составляющие: усилие прижатия рельса 5 к подкладке и усилие прижатия подкладки к шпале 2. Оптимальное соотношение этих усилий составляет 0,5. Следовательно, согласно равенства изгибающих моментов относительно опоры клеммы на подкладку на такую же величину соотносится плечо "c", равное расстоянию от места нагружения клеммы 13 болтом 9 с гайкой 10 до места опоры клеммы 13 на полотно 1, с плечом "d", равным расстоянию от места нажатия концами 15 клеммы 13 на подошву рельса 5 за выступом 4 подкладки до места опоры клеммы 13 на полотно 1. Рельсовая подкладка для бесстыкового пути на бетонных шпалах с рельсами Р65 изготавливается рубкой прокатанного профиля на мерные заготовки шириной 140мм. Профиль выполнен в виде полотна толщиной 15,5мм, длиной 364мм и двух выступов с шириной у основания 24мм и высотой 32мм. Два прямоугольных отверстия 3 шириной 30мм и длиной 46мм для закладных болтов 9 своими краями 8, близлежащими к наружным граням 7, отстоят от эти х граней на 13мм, что составляет 0,54 от ширины 24мм выступа 4. Ширина пространства между выступом 4 и болтом 9 составляет 17мм. В этом пространстве размещена средняя петля 14 клеммы 13, изготовленной из прутка диаметром 14мм. Плечо "c" составляет 52мм, а плечо "d" - 104мм. Монтажный ход упругого сжатия клеммы составляет 18мм при наибольшем усилии 24кН. Для сравнения наибольшее усилие сжатия двухвитковой шайбы в скреплении КБ составляет всего 14кН при упругом ходе 7мм до сжатия витков шайбы. В процессе работы рельсового скрепления с подкладкой при прохождении состава по рельсам происходит сжатие на несколько мм изолирующи х прокладок 16 под подкладкой и 17 под рельсом. При этом благодаря описанному конструктивному выполнению подкладки усилия прижатия рельса к подкладке и подкладки к шпале, создаваемые одной клеммой, незначительно изменяются по сравнению с монтажными и составляют соответственно 10 и 20кН, что обеспечивает хорошие противоугонные свойства пути и надежность рельсового скрепления в бесстыковом пути. Таким образом, у рельсовой подкладки новой конструкции за счет устранения фигурных пазов в выступах себестоимость на 10% ниже, чем у подкладки КБ для бетонных шпал. Кроме того, конструкция подкладки позволяет разместить на ней прутковую пружинную клемму с упругостью в 1,5 и более раз больше, чем у известных скреплений, что устраняет затраты на подтягивание гаек крепежных болтов в п ути и повышает надежность скрепления.