Прирельсовый длинномерный упругий элемент
В основу полезной модели поставлена задача - снижение материалоемкости и повышение надежности и плотности контакта с поверхностями рельса для уменьшения шума и вибрации. Прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, от прототипа отличается тем, что со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены два продольных выступа. Первый выступ предназначен для установки под головкой рельса, второй - на подошве рельса, между выступами имеется продольный паз. Внешняя по отношению к продольному пазу поверхность первого выступа повторяет форму нижней поверхности головки рельса. Внешняя по отношению к продольному пазу поверхность второго выступа повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса. При этом внешние по отношению к продольному пазу поверхности первого и второго выступов могут иметь наклонные участки, сходящиеся к вершинам выступов и переходящие в закругленные поверхности. На концевых частях профиля могут быть выполнены сквозные поперечные пазы для установки крепежных элементов рельса, а теле профиля могут быть выполнены продольные полости.
Полезная модель относится к строительству рельсового полотна. При эксплуатации рельсовых транспортных средств вследствие неровностей колеса и рельсового полотна, а также из-за местных изменений в жесткости рельсошпальной решетки возникают вибрации, которые отрицательно влияют на самочувствие пассажиров и обслуживающего персонала и приводят к акустическому загрязнению окружающей среды. Кроме того, вибрации приводят к преждевременному износу подвижного состава и элементов рельсового пути, что требует повышенных затрат на обслуживание. Для борьбы с шумом и вибрацией применяются различные средства, выполненные из упругих материалов, монтируемые на рельсовом полотне.
Известны боковые профили для рельса фирмы PHOENIX [Проспект фирмы PHOENIX. Вибрационные технологии. - Гамбург, 1996 г.]. Профили имеют сложную конфигурацию и снабжены многочисленными продольными внутренними каналами. Рабочая поверхность, заглубляемая в продольную камеру рельса, имеет выступы, один из которых предназначен для установки под головкой рельса, другой - на его подошве. На выступах профиля выполнены продольные ребра. Такая форма профиля обеспечивает локальные контакты с рельсом. Плоскостной контакт осуществляется лишь по боковой поверхности головки рельса, остальные контакты осуществляются по выступающим ребрам профиля и являются линейными. Это контакт под головкой рельса, контакты в верхней и нижней частях шейки рельса и контакт по верхней части подошвы рельса. Локальные линейные контакты рельса с упругим профилем не могут обеспечить эффективного гашения шума и вибрации. Не выполняется также функция герметизации, т.е. вода попадает в камеру рельса.
В качестве прототипа выбран боковой профиль для рельса [Свидетельство на полезную модель РФ №16000, опубл. 27.11.2000]. Рабочая часть профиля, заглубляемая в камеру рельса, образованную между головкой рельса и подошвой, имеет форму клина со скругленными ребрами. Одна из наклонных поверхностей клина выполнена с обеспечением возможности сопряжения с нижней наклонной поверхностью головки рельса, другая наклонная поверхность клина выполнена с
обеспечением возможности сопряжения с верхней наклонной поверхностью подошвы рельса. Таким образом, контакт осуществляется по плоскостям, что должно способствовать более эффективному гашению шума и вибрации. Однако, для того, чтобы обеспечить плотное прилегание сопрягающихся поверхностей должна быть соблюдена высокая точность размеров упругого профиля. Кроме того, такой клинообразный профиль достаточно проблематично установить в камеру рельса, поскольку при установке возникают воздушные полости и зазоры. Еще одним недостатком такого профиля является его повышенная материалоемкость.
В основу полезной модели поставлена задача - снижение материалоемкости и повышение надежности и плотности контакта с поверхностями рельса для уменьшения шума и вибрации.
Поставленная задача решается следующим образом. Прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, от прототипа отличается тем, что со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены два продольных выступа. Первый выступ предназначен для установки под головкой рельса, второй - на подошве рельса, между выступами имеется продольный паз. Внешняя по отношению к продольному пазу поверхность первого выступа повторяет форму нижней поверхности головки рельса. Внешняя по отношению к продольному пазу поверхность второго выступа повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса.
При этом внешние по отношению к продольному пазу поверхности первого и второго выступов могут иметь наклонные участки, сходящиеся к вершинам выступов и переходящие в закругленные поверхности. На концевых частях профиля могут быть выполнены сквозные поперечные пазы для установки крепежных элементов рельса, а теле профиля могут быть выполнены продольные полости.
Более подробно сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлено: Фиг.1 - поперечный разрез рельса с круглой головкой и прирельсовыми длинномерными упругими элементами. Фиг.2 - то же, рельс с головкой с желобом.
В приведенных ниже примерах прирельсовые длинномерные упругие элементы описываются в установленном в рабочее положение состояние, поэтому определения «вертикальная», «наклонные», «сверху», «снизу» и т.д. являются условными.
На Фигурах обозначено: 1 - головка рельса, 2 - шейка рельса, 3 - подошва рельса. С обеих сторон от шейки рельса имеются продольные камеры. Стенки каждой камеры образованы нижней наклонной поверхностью головки рельса, поверхностью шейки рельса и верхней наклонной поверхностью подошвы рельса.
В камерах рельса установлены прирельсовые длинномерные упругие элементы 4, 5. Они могут быть получены из эластичного полимерного материала, например, из полимера на основе регенерата резины методом экструзии или формования и последующей вулканизацией.
Прирельсовый длинномерный упругий элемент имеет фигурный [-образный профиль с вертикальной стенкой 6, от которой сверху и снизу отходят два продольных выступа 7, 8. Первый (верхний) продольный выступ 7 предназначен для установки под головкой 1 рельса, второй (нижний) выступ 8 предназначен для установки на подошве 3 рельса. Между выступами имеется продольный паз 9. Внешняя по отношению к продольному пазу поверхность 10 первого выступа 7 (верхняя поверхность выступа 7) повторяет форму нижней поверхности головки 1 рельса и имеет наклонный участок, переходящий на конце в закругленный. Внешняя по отношению к продольному пазу поверхность 11 второго выступа 8 (нижняя поверхность выступа 8) повторяет форму верхней поверхности подошвы 3 рельса и также имеет наклонный участок, переходящий на конце в закругленный. Расстояние между выступами выбирается чуть больше расстояния между головкой рельса и его подошвой, исходя из условия плотной (упругой) посадки упругого элемента в камере рельса.
На концевых частях упругого элемента имеются сквозные поперечные пазы 12 для установки крепежных элементов на стыке рельсов. В теле стенки 6 могут быть выполнены продольные полости (на Фигурах не показаны), снижающие материалоемкость и повышающие упругость.
В зависимости от технологии укладки полотна стенка 6 может быть не вертикальной, а наклонной (на Фигурах не показано). Стенка 6 может иметь
верхний выступ 13, закрывающий или частично закрывающий боковую поверхность головки рельса.
Таким образом, плоскостный плотный контакт поверхностей выступов 7 и 8, сопрягающихся с поверхностями рельса позволяет значительно уменьшить вибрацию и шум. При установке прирельсового элемента не образуются полости и зазоры между сопрягаемыми поверхностями, что увеличивает надежность контакта. Наличие продольного паза 9 уменьшает материалоемкость профиля и также повышает его упругие свойства, что приводит к уменьшению шума и вибрации рельса. Самоуплотняющиеся выступы препятствуют проникновению воды в камеры рельса и обеспечивают сохранение дорожного покрытия и увеличение срока службы рельсового пути.
1. Прирельсовый длинномерный упругий элемент, выполненный в виде фигурного профиля, отличающийся тем, что со стороны, предназначенной для заглубления в камеру рельса, образованную между его головкой и подошвой, выполнены два продольных выступа, первый из которых предназначен для установки под головкой рельса, второй - на подошве рельса, между выступами имеется продольный паз, внешняя по отношению к продольному пазу поверхность первого выступа повторяет форму нижней поверхности головки рельса, внешняя по отношению к продольному пазу поверхность второго выступа повторяет форму верхней поверхности подошвы рельса.
2. Прирельсовый длинномерный упругий элемент по п.1, отличающийся тем, что внешние по отношению к продольному пазу поверхности первого и второго выступов имеют наклонные участки, сходящиеся к вершинам выступов и переходящие в закругленные поверхности.
3. Прирельсовый длинномерный упругий элемент по п.1, отличающийся тем, что на его концевых частях имеются сквозные поперечные пазы для установки крепежных элементов на стыке рельсов.
4. Прирельсовый длинномерный упругий элемент по п.2, отличающийся тем, что на его концевых частях имеются сквозные поперечные пазы для установки крепежных элементов на стыке рельсов.
5. Прирельсовый длинномерный упругий элемент по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что имеет продольные полости.
