Рельсы

Основной элемент верхнего строения пути. Рельсы служат направляющими нитями, по которым колеса локомотива и вагонов следуют в заданном направлении. Они непосредственно воспринимают давление и другие силы от колес и передают их на опоры — шпалы и брусья.

При проходе колес во время движения поезда на рельс действуют все время меняющиеся по величине и месту приложения силы. Эти силы вызывают изгиб рельса, упругое оседание рельса вместе с опорой, вибрацию, кручение, истирание, смятие.

Рельсы изготовляют из мартеновской или бессемеровской стали согласно требованиям государственных стандартов по сортаменту (размерам) и техническим условиям.

В таблице приведены установленные ГОСТ 6368—82 размеры, расчетные данные и допуски при изготовлении рельсов узкой колеи.

Поперечные размеры и расчетные данные по рельсам узкой колеи

Тип рельсов	Размеры, мм				Площадь поперечного сечения рельса Fp'см2	Масса пог. м рельса, кг
	А	B	C	D
Р7	65,0	50	25	5,5	8,85	6,93
Р8	65,0	54	25	7,0	10,76	8,42
Р11	80,5	66	32	7,0	14,31	11,20
Р15	91,5	76	37	7,0	19,16	15,00
Р18	90,0	80	40	10,0	23,07	18,06
Р24	107,0	92	51	10,5	32,70	24,14

Тип рельсов	Расстояние от центра тяжести, см		Момент инерции рельса Ix= In относительно нейтральной оси, см4	Момент сопротивления рельса, см3		Момент инерции рельса Iy= Ir относительно вертикальной оси, см4	Момент сопротивления рельса, см3 W3= Iy Б/2
	до подошвы рельса zп	до головки рельса zг		по нижнему волокну Wп= Ix Zп	по верхнему волокну Wг= Ix Zг
Р7	2,97	3,53	53,8	18,2	15,2	1,17	2,86
Р8	2,89	3,61	59,3	20,6	16,4	9,62	3,56
Р11	3,96	4,09	125,0	31,7	30,5	15,10	4,58
Р15	4,50	4,65	221,6	49,2	47,7	31,50	8,29
Р18	4,29	4,71	240,0	56,1	51,0	41,10	10,30
Р24	5,36	5,34	468,0	87,2	87,6	80,60	17,50

Длина рельсов Тип рельсов Длина рельсов, м нормальная (льготная) укороченная для кривых Р7 5 4,925 Р8 7 (6 и 5) 6,900 (5,925) Р11 7 (6 и 5) 6,900 (5,925) Р15 7 (6 и 5) 6,900 (5,925) Р18 8 (7 и 6) 7,875 (6,900) Р24 8 (7 и 6) 7,875 (6,900)

Распределение металла по сечению рельса Тип рельсов Площадь сечения, % от общей головки шейки подошвы Р7 35,1 25,6 38,3 Р8 34,3 24,9 40,8 Р11 42,9 23,3 33,8 Р15 45,0 19,1 35,9 Р18 43,9 19,3 36,8 Р24 45,5 21,9 32,6

Поперечные сечения рельсов узкой колеи.

ГОСТ 5876—51* регламентирует химический состав стали, обработку рельсов, порядок испытаний, состояние наружной поверхности и торцов рельсов.

Рельсы первого сорта должны быть прямыми. Допускаются местные искривления со стрелой изгиба, не превышающей на любом участке рельса 3 мм на 1 пог. м. Скручивание и концевые искривления не допускаются. Концы рельсов обрезают под прямым углом к его продольной оси. Перекос в торцах не должен превышать 3 мм в любом направлении. Заусенцы более 2 мм не допускаются.

Наружная поверхность рельса должна быть чистой, без плен, рванин и трещин. Не допускаются также закаты глубиной более 1 мм. На шейке рельсов вне пределов накладок допускаются выступы высотой до 5 мм. В пределах накладки выступы должны быть удалены. Поверхность болтовых отверстий должна быть гладкой, без рванин и трещин. Рельсы, не удовлетворяющие перечисленным требованиям, относятся ко второму сорту.

Изготовленные рельсы подвергаются маркировке. На шейке каждого рельса в горячем состоянии выпуклыми буквами наносят товарный знак завода-изготовителя, год изготовления, тип рельса. Кроме того, на конце каждого рельса выбивают клеймо, указывающее номер плавки и категорию твердости (буквы «Н»—нормальные, Т—твердые или ПТ — повышенной твердости), а также клеймо отдела технического контроля.

Рельсы второго сорта окрашивают с одного торца красной краской. Помимо рельсов стандартных длин, на узкоколейных дорогах все большее распространение получают рельсы длиной 12,5; 24 и 25 м. Наряду с новыми широкое распространение находят и старогодные рельсы длиной 12,5 и 25 м, снятые по износу с линий широкой колеи.

Основные данные о рельсах широкой колеи, используемых на линиях узкоколейных железных дорог

Тип рельсов	Основные размеры, мм			Момент инерции Ix, мм4			Момент сопротивления Wx, мм3
	А	Б	С	при износе головки в мм
				3	6	9	3	6	9
IV-a (30,8 кг/м) Р33 (33,48 кг/м) Р38 (38,42 кг/м)	120,5 128 135	100 110 114	53,5 60,0 68,0	708 912 1156	656 840 1075	602 765 998	118 140 174	110 130 163	102 120 150

Примечание. Обозначения см. на рис. в таблице.

Укладка на узкоколейных железных дорогах длинных рельсов дает большой технико-экономический эффект — сокращение затрат на содержание пути, а также уменьшение сопротивления движению поездов. Уменьшение числа стыков благотворно сказывается на состоянии пути и ходовых частях подвижного состава. Применение железобетонных шпал дает возможность устройства на дорогах узкой колеи бесстыкового пути.