Типы железнодорожных рельс

Рельсы, предназначенные для ширококолейных линий, изготавливаются с учетом требований ГОСТ Р 21585-2000. Габариты различных типов металлопроката:

Профиль, длина и масса

Поперечный профиль, очертания и размеры рельсов зависят от требований, которые предъявляются к их прочности. Учитывается также конструкция колес составов. При изготовлении рельсов их головку выполняют так, чтобы она была немного выпуклой. Это позволяет увеличить площадь контакта с поверхностью и центральность давления колес. Очертания головки соответствуют прямой переменной радиуса:

• Радиус в средней части кривой – 300 – 500 мм.
• Радиус по краям – 80 – 100 мм.
• Радиус сопряжения головки железнодорожных рельсов с боковыми гранями – 13 и 15 мм.

Рельсы, в конструкции которых предусмотрены болтовые соединения, могут иметь длину 25,00; 24,92; 24,84; 12,52; 12,50; 12,46; 12,42; 12,38 м. Отклонение этого показателя не должно превышать 4 мм. Варианты длины рельсов без болтовых соединений:

• До 20 м с отклонением не более 1 мм.
• От 21 до 25 м с отклонением в пределах 20 мм.
• От 26 до 100 м с погрешностью до 30 мм.

Масса железнодорожных рельс соответствует таблице:

Требования и действующие стандарты

Железнодорожные рельсы изготавливаются с соблюдением следующих ГОСТов:

• 19240-73 – для наземных и подвесных путей;
• 7173-54 – для рельсов, используемых в промышленных целях;
• 6368-82 – для узкоколейных рельсов;
• 6726-53 – для ширококолейных линий.

Согласно ГОСТ Р 51685-2013 рельсы должны изготавливаться с учетом таких требований:

• Для уменьшения нагрузки на движущий механизм составов и элементы пути рельсовые петли должны быть максимально большими.
• Конструкции, монтируемые на путях с высокими осевыми нагрузками, утяжеляют.
• Жесткость при установке железобетонных шпал должна быть 100 – 120 НМ/м., а для деревянных – 40 – 50 НМ/м.
• Ударная вязкость не менее 20 Дж/см2 – такие рельсы не ломаются в ответ на динамическое воздействие.

Маркировка железнодорожных рельс

На поверхности рельса указывают:

• тип металлопроката;
• марку использованной для изготовления стали;
• длину изделия;
• категорию качества;
• наличие отверстий под болты;
• принадлежность к определенному стандарту по ГОСТ.

Дополнительно используется маркировка краской различных цветов. Разберемся, что она обозначает:

• Обводка голубого оттенка по контуру торца и один керн – рельс 1-ой группы.
• Обводка белого цвета по контуру торца – изделие 2-ой группы.
• Полоса голубая или белая, расположенная на верхней части головки – 1-ый сорт, концы закалены.
• Зеленая обводка по контуру торца с выдавленной буквой З, и вертикальная полоса через 1 метр от него – 1-ый сорт, закаленный в соответствии с 1-ым классом по всей длине.
• Желтый контур торца и вдавленная «З», зеленая полоска через 1 метр – первосортный рельс, 2-ой класс закалки.
• Желтая контурная обводка с шифром из буквы и цифр через 1 метр – опытный рельс с характеристиками, указанными в сопроводительной документации.
• Окрашенный в белый или голубой оттенок край подошвы обозначает одинарное укорочение – 40 мм (при длине 12,5 м.) или 80 мм (для 25 м.)
• Окрашивание двух концов подошвы – укорочение с обеих сторон, равное 80 мм (для 2,5 м.) и 160 мм (у рельсов на 25 м.).
• Покраска верха подошвы в желтый цвет говорит о том, что углерода в стали содержится больше средних значений, прописанных в нормативных документах.
• Красная краска на подошве и части шейки, а также два выбитых керна – второсортное незакаленное изделие.
• Зеленая отметина по подошве и половине шейки с двумя выбитыми кернами – закаленная балка второго сорта.
• Полное окрашивание торцевой части в синий, три керна на каждом торце – негодная к прокладке международных путей сообщения деталь.

Размеры

Нормативные документы закрепляют основные параметры рельсов, способных выдержать высокие динамичные нагрузки. Ознакомиться с ними поможет таблица:

Характеристики

Виды рельс подразделяют на категории в зависимости от их прочности и выносливости. На поверхность металлопроката наносится соответствующая маркировка:

• ДТ – дифференцированно термоупрочненные;
• ОТ – объемно термоупрочненные;
• НТ – нетермоупрочненные;
• ИК – повышенные показатели выносливости и контактной устойчивости;
• ВС – высокоскоростное пассажирское движение;
• СС – скоростное совмещенное движение;
• НН – низкотемпературная надежность.

Нормативные документы определяют предел скручивания рельсов:

• При длине меньше 18 м – до 1,25 мм.
• При длине от 18 до 24,84 м – до 2 мм.
• При длине более 24,84 – до 2,5 мм.

Допустимо отклонение перпендикулярности торцов относительно рельсовой поверхности, не превышающее 0,6 мм.

На поверхности катания головок может образоваться магнитная индукция. Ее допустимое значение - 0,7 мТл. При превышении этих показателей выполняется размагничивание. Остаточное напряжение подошвы для любых типов рельс должно быть меньше 250 Н/мм2.

Качество

На рельсы наносят маркировку, обозначающую их качество – В (высшее), Т1 (нормальное), Н (слабое). Маркировка «В» означает, что это изделие с высокой прямолинейностью, с ресурсом допустимой нагрузки 1100 млн. тонн. Согласно ГОСТ Р51685-2013, качество поверхности рельс определяет отсутствие:

• раскатных корочек и загрязнений;
• вмятин, трещин, продиров;
• волосовин, морщин и раскатных пузырей на длине 20 см, отсчитанной от торцов;
• дефектов, которые можно выявить с помощью неразрушающих методов контроля;
• расслоений, заусенцев, наплывов металла;
• дефектов, появляющихся в результате вытравления металла;
• иных признаков разрушения и повреждения металлопроката.