Рейкове скріплення

1. Рейкове скріплення, що містить вкладиш, який ізолює рейку, пруткову пружинну клему, що має три петлі, дві з яких сформовані біля кінцевих ділянок, направлених в один бік, а третя петля розміщена на верхній похилій поверхні вкладиша, замурований в шпалу анкер для утримання клеми, який в вертикальній стінці має отвір для розміщення кінцевих ділянок клеми, і підрейкову прокладку, яке відрізняється тим, що на верхній поверхні вкладиша виконані два виступи, що розміщені по різні боки від отвору в стінці анкера і щільно прилягають до неї, причому похила части C2 2 (19) 1 3 80025 лювати ширину рейкової колії і має металомісткий литий крихкий анкер. Найбільш близьким по технічній сутності до рейкового скріплення, яке заявляється, є рейкове скріплення 131, що містить вкладиш, який ізолює рейку, пруткову пружинну клему, що має три петлі, дві з яких сформовані біля кінцевих ділянок, направлених в один бік, а третя петля розміщена на верхній похилій поверхні вкладиша, замурований в шпалу анкер для утримання клеми, який в вертикальній стінці має отвір для розміщення кінцевих ділянок клеми, і підрейкову прокладку. Ці ознаки співпадають з істотними ознаками винаходу, що заявляється. Верхня похила поверхня ізолюючого вкладиша виконана паралельній поверхні, що контактує з підошвою рейки. Недоліком рейкового скріплення є його недостатня надійність. Мала площина опори вкладиша на стінку анкера призводить до його зносу від циклічних бокових навантажень в кривих ділянках колії і до нестійкого положення рейки. В основу винаходу поставлена задача в рейковому скріпленні шляхом нової форми виконання деталей скріплення забеспечити збільшення його надійності. Для вирішення зазначеної задачі рейкове скріплення містить вкладиш, який ізолює рейку, пруткову пружинну клему, що має три петлі, дві з яких сформовані біля кінцевих ділянок, направлених в один бік, а третя петля розміщена на верхній похилій поверхні вкладиша, замурований в шпалу анкер для утримання клеми, який в вертикальній стінці має отвір для розміщення кінцевих ділянок клеми, і підрейкову прокладку. На відміну від прототипу на верхній поверхні вкладиша виконані два виступи, що розміщені по різні боки отвору в стінці анкера і щільно прилягають до неї, причому похила частина верхньої поверхні вкладиша має кут нахилу, більший, ніж кут нахилу поверхні вкладиша, що контактує з підошвою рейки, на 2...20°. Величина зазору між кінцевими ділянками і третьою петлею клеми в кожному з горизонтальних перерезів в положенні перед монтажем клеми складає 0,95... 1,2 сумарної товщини стінки анкера і виступів на верхній поверхні вкладиша. Зазор між частиною нижньої поверхні вкладиша, що примикає до підошви рейки, і верхньою поверхньою підрейкової прокладки складає 0,1... 0,4 висоти підошви рейки, виміряної між точками перетину продовжень вертикальної бокової поверхні підошви з її верхньою похилою і нижньою горизонтальною поверхнями. На кінцевих ділянках клеми виконані заглиблення, що взаємодіють з верхньою стінкою отвору анкера. Гілки третьої петлі клеми зближуються у міру віддалення від її частини, що розташована на верхній похилій поверхні вкладиша. Вищевикладені ознаки винаходу, що заявляється, забезпечують одержання технічного результату, що полягає в збільшенні надійності рейкового скріплення. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю істотних ознак винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. 4 Виконання на верхній поверхні вкладиша двох виступів, що розміщені по різні боки отвору в стінці анкера і щільно прилягають до неї, дає можливість збільшити площу контакту вкладиша зі стінкою анкера, не перешкоджаючи розміщенню в його отворі кінцевих ділянок клеми, і підвищити міцність вкладишу. При цьому сумарна з усієї площі опори реакція на вкладиш з боку анкера буде прикладена вище краю підошви рейки, що при однаковому перевертальному моменту, що діє на рейку, призведе до зменшення вказаної реакції і підвищенню надійності рейкового скріплення. Виконання похилої частини верхньої поверхні вкладиша з кутом нахилу, більшим, ніж кут нахилу поверхні вкладиша, що контактує з підошвою рейки, на 2...200 дозволяє перед монтажем клеми мати більш низьке розташування її кінцевих ділянок по відношенню до отвору в анкері при незмінній товщині кінцевої ділянки виступа вкладиша, що спирається на підошву рейки, в порівнянні з конструкцією, коли вказані вище кути нахилу співпадають. Таким чином, при необхідному для монтажу клеми початковому рівні розташування кінцевих ділянок клеми по відношенню до отвору в анкері в запропонованому скріпленні можливо використовувати клему з більшим пружнім ходом, яка має більше підвищення кінцевих ділянок над плоскістю розташування третьої петлі. Підвищення пружності клеми збільшить стабільність притиснення рейки і надійність рейкового скріплення. Якщо різниця кута нахилу частини верхньої поверхні вкладиша, по якій переміщується клема при закріпленні, і кута нахилу поверхні вкладиша, що контактує з підошвою рейки, буде меншою 2°, то істотного збільшення пружного ходу клеми не відбудеться. Якщо різниця кута нахилу частини верхньої поверхні вкладиша, по якій переміщується клема при закріпленні, і кута нахилу поверхні вкладиша, що контактує з підошвою рейки, буде більшою 20°, то збільшиться зусилля переміщення клеми із-за великого кута її підйому при закріпленні. Виконання величини зазору між кінцевими ділянками і третьою петлею клеми в кожному з горизонтальних перерезів в положенні перед монтажем клеми в межах 0,95... 1,2 сумарної товщини стінки анкера і виступів на верхній поверхні вкладиша дозволяє орієнтува ти клему для закріплення в анкері без перекосу як ручним інструментом, так і механізовано возиком, що переміщується по рейкам. Якщо зазор між кінцевими ділянками і третьою петлею клеми в кожному з горизонтальних перерезів в положенні перед монтажем клеми виявить ся менше 0,95 сумарної товщини стінки анкера і виступів на верхній поверхні вкладиша, то знадобиться більше зусилля пружного відтиснення кінців клеми для встановлення її на анкер і вкладиш в положення перед закріпленням. Якщо зазор між кінцевими ділянками і третьою петлею клеми в кожному з горизонтальних перерезів в положенні перед монтажем клеми виявиться більше 1,2 сумарної товщини стінки анкера і виступів на верхній поверхні вкладиша, то в результаті можливого 5 80025 перекосу клеми перед монтажем знадобляться додаткові затрати часу на її закріплення. Виконання зазору між частиною нижньої поверхні вкладиша, що примикає до підошви рейки, і верхньою поверхньою підрейкової прокладки рівним 0,1... 0,4 висоти підошви рейки, виміряної між точками перетину продовжень вертикальної бокової поверхні підошви з її верхньою похилою і нижньою горизонтальною поверхнями, дає можливість при осіданні підрейкової прокладки під дією рейки при поїздному навантаженні пересуватися вкладишу разом з підошвою рейки і не долати при цьому опір виступаючої з під рейки підрейкової прокладки, як в випадку відсутності зазору. Зусилля натиску рейки вкладишем зменшиться тільки на величину, яка пов'язана зі зменшенням пружного ходу клеми на величину осідання рейки, що підвищить надійність скріплення. Якщо зазор між частиною нижньої поверхні вкладиша, що примикає до підошви рейки, і верхньою поверхньою підрейкової прокладки виявиться меншим 0,1 висоти підошви рейки, то при навантаженні рейки вкладиш упреться в прокладку, що виступає з під рейки, і частина зусилля притиснення вкладиша клемою не передасться на підошву рейки. Якщо зазор між частиною нижньої поверхні вкладиша, що примикає до підошви рейки, і верхньою поверхньою підрейкової прокладки виявиться більшим 0,4 висоти підошви рейки, то із-за малої площини контакту края підошви рейки з вкладишем відбудеться його зім'яття під дією бокових навантажень на рейку в кривих ділянках колії. Виконання на кінцевих ділянках клеми заглиблень, що взаємодіють з верхньою стінкою отвору анкера, дозволяє збільшити опір зсуву клеми з анкера при її з'йомі. З’йом клеми вручну можливий тільки з допомогою спеціального інструмену, що додатково захищає скріплення від вандалізму. Виконання гілок третьої петлі клеми такими, що зближуються у міру віддалення від її частини, яка розташована на верхній похилій поверхні вкладиша, дає можливість збільшити довжину контакту клеми з вкладишем і знизити напруження у місті контакту без збільшення довжини анкера і тієї його частини, де розміщені пази для фіксації клеми. Суть винаходу пояснюється кресленнями, на яких зображено: на Фіг.1 - загальний вид рейкового скріплення, при цьому зліва клема знаходиться в положенні перед монтажем, а справа - після монтажу; на Фіг.2 - вид зверху на Фіг.1; на Фіг.3 - схема навантаження вкладиша зусиллями перевертання рейки. Рейкове скріплення має вкладиш 1, який ізолює рейку 2, пруткову пружинну клему 3, замурований в шпалу 4 анкер 5 для утримання клеми і підрейкову прокладку 6. Клема має три петлі 7, 8 і 9. Дві петлі 7 і 8 сформовані біля кінцевих ділянок 10 клеми, що направлені в один бік, а третя петля 9 розміщена на верхній похилій поверхні 11 вкладиша 1. Анкер 5 в вертикальній стінці 12 має отвір 13 для розміщення кінцевих ділянок 10 клеми. На верхній поверхні 11 вкладиша 1 виконані два ви 6 ступи 14, що розміщені по різні боки отвору 13 в стінці 12 анкера 5 і щільно прилягають до неї. Площа контакту вкладиша зі стінкою 12 анкера збільшується на третину в порівнянні з вкладишем без виступів. З умов рівності згинаючих моментів від діючих на вкладиш зусиль Р як реакцію від стінки анккера, F від клеми, Q и Т від підошви рейки відносно точки О можливого повороту рейки при перевертанні зі збільшенням відстані «к» зусилля Р знижується при незмінності решти зусиль. Зниження напружень на вкладиші призведе до підвищення надійності рейкового скріплення. Похила частина верхньої поверхні 11 вкладиша має кут нахилу «а», більший, ніж кут нахилу «Р» поверхні 15 вкладиша, що контактує з підошвою рейки 2. Якщо кут нахилу верхньої поверхні підошви рейки Рб5 складає 13°, то оптимальний кут похилої частини верхньої поверхні 11 вкладиша 1 складає 19°. Кут нахилу частини верхньої поверхні 11 вкладиша виконаний більшим, ніж кут нахилу поверхні 15 вкладиша, що контактує з підошвою рейки 2, на 2...20°, а для рейки Р65 - на 6°. При цьому перед монтажем клеми рівень розташування верхніх кінцевих ділянок клеми знаходиться проти похилої частини отвору 14 в анкері, а підвищення кінцевих ділянок над плоскістю роташування третьої петлі клеми складає біля 3 мм. Приблизно на таку ж величину в запропонованому скріпленні можливо збільшити пружній хід клеми, а, отже, підвищити надійність рейкового скріплення. Величини зазору між кінцевими ділянками 10 і третьою петлею клеми 9 в кожному з горизонтальних перерезів Б-Б в положенні перед монтажем клеми складає 0,95... 1,2 від сумарної товщини «а» стінки 12 анкера 5 і виступів 14 на верхній поверхні 11 вкладиша 1. Для клеми діаметром 16 мм, анкера з товщиною стінки 12 мм і вкладиша з товщиною виступа на його верхній плоскості 5 мм оптимальний зазор «в» між кінцевими ділянками 10 і третьою петлею 9 клеми 3 в горизонтальному перерезі, що проходить через вказану плоскість, в положенні перед монтажем клеми складає 17 мм. Можливі коливання перерахованих розмірів клеми, анкера і вкладиша в межах допусків на них не будуть перешкоджати точній орієнтації клеми перед закріпленням на анкері. Зазор «с» між частиною нижньої поверхні 15 вкладиша, що примикає до підошви рейки, і верхньою поверхнею 16 підрейкової прокладки 6 складає 0,1... 0,4 висоти «h» підошви рейки, виміряної між точками перетину продовжень вертикальної бокової поверхні підошви 17 з її верхньою похилою 15 і нижньою горизонтальною 16 поверхнями. Для рейки Р65 з висотою «h» підошви, що дорівнює 11мм, оптимальний зазор «с» складає 3мм. При цьому при осіданні рейки під навантаженням поїзда на 2мм не станеться торкання нижньою поверхньою вкладиша верхньої поверхні гумової прокладки і зусилля притиску рейки клемою через вкладиш не зменшиться із-за відсутності зазора. На кінцевих ділянках клеми виконані заглиблення 18 глибиною 1,5мм, що взаємодіюють з верхньою стінкою 19 отвору 13 анкера в положенні остаточного монтажу, і для зніття клеми з анкера 7 80025 шляхом її деформації буде потрібно одночасно подолати на тільки зусилля зачеплення двох петель в пазах анкера, а й зусилля зачеплення кінцевих ділянок. Гілки 20 третьої петлі клеми 3 зближуються у міру віддалення від її частини, що розташована на верхній похилій поверхні 11 вкладиша. На усій довжині гілок клеми зближення складає 9мм, а Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 8 довжина контакту клеми з вкадишем збільшується на 10% без збільшення довжини анкера. Джерела інформації: 1.Патент Російської федерації №2125626, кл. Е 01 В 9/30. 27.01.1999. 2.Авторське свід. СРСР №1401095, кл. Е 01 В 9/00, Бюллетень №21,1988. 3.Патент Російської федерації №2255165, кл. Е01 В 9/30,09.10.2003 (прототип). Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601