RU188927U1

RU188927U1 - COMPOSITE CROSS VARIABLE SECTION

Info

Publication number: RU188927U1
Application number: RU2018139675U
Authority: RU
Inventors: Денис Сергеевич Лавриненко; Владимир Александрович Дрещинский; Антон Викторович Кибкало; Александр Александрович Клименко; Владимир Владимирович Панов
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2019-04-29

Abstract

Настоящий конструктивный элемент является шпалой и относится к верхнему строению пути. Заявленное техническое решение заключается в применении композитных материалов, уменьшении массы относительно аналогов и повышении устойчивости против поперечных и продольных сдвигов в балласте, что достигается за счет изменения сечения шпалы. Средняя часть представленной шпалы выполнена в виде тавровой формы, а вертикальное ребро конически уширено для увеличения жесткости элемента. По краям шпалы также выполнено изменение сечения в виде образования полостей. Заполнение данных полостей балластом, наряду с рельефной подошвой шпалы, позволят увеличить сопротивляемость элемента продольным и поперечным сдвигам. Пластичность материала делает возможным применение различных типов скреплений. Положительным результатом принятия данных решений являются улучшенные эксплуатационные характеристики, повышенная скорость укладки по сравнению с железобетонными шпалами, а также сокращение расходов на эксплуатацию в расчете на весь срок службы и повышение сопротивляемости разрушению.This structural element is a sleeper and refers to the superstructure of the path. The claimed technical solution consists in the use of composite materials, reducing the mass relative to analogs and increasing resistance against transverse and longitudinal shifts in the ballast, which is achieved by changing the cross section of the cross tie. The middle part of the presented sleepers is made in the form of a T-shaped form, and the vertical edge is conically broad to increase the stiffness of the element. Along the edges of the sleepers also made a change in the cross section in the form of the formation of cavities. Filling these cavities with ballast, along with the relief base of the sleepers, will increase the resistance of the element to longitudinal and transverse shifts. The plasticity of the material makes it possible to use different types of fasteners. The positive result of these decisions are improved performance, increased laying speed compared to concrete sleepers, as well as reduced operating costs per lifetime and increased fracture resistance.

Description

Настоящий конструктивный элемент является шпалой и относится к верхнему строению пути.This structural element is a sleeper and refers to the superstructure of the path.

В предшествующих конструкциях верхнего строения пути применялись деревянные (ГОСТ 78-2004 «Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи») [1], металлические, железобетонные шпалы (ГОСТ Р 54747-2011 «Шпалы железобетонные для железных дорог колеи 1520 мм») [2], с различной вариативностью сечений и видов промежуточных скреплений. Известна шпала из композитных материалов компании ТВЕМА [3].In the previous structures of the upper structure of the track, wooden (GOST 78-2004 "Wooden sleepers for broad gauge railways") [1], metal, reinforced concrete sleepers (GOST R 54747-2011 "Ferro-concrete sleepers for 1520 mm gauge railways") were used [2 ], with different variability of sections and types of intermediate fasteners. The famous sleeper made of composite materials company TVEMA [3].

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в применении композитных материалов, уменьшении массы относительно аналогов и повышении устойчивости против поперечных и продольных сдвигов.The task, the solution of which the claimed technical solution is directed, is to use composite materials, reduce mass relative to analogs and increase resistance against transverse and longitudinal shifts.

Данная задача достигается за счет того, что композитная шпала имеет измененное сечение, а пластичность композитных материалов позволяет получать изделия сложной формы. Средняя часть представленной шпалы выполнена в виде тавровой формы, а вертикальное ребро конически уширено для увеличения жесткости элемента, фиг. 1. Прочностные характеристики данного сечения, удовлетворяют потребностям эксплуатации на железных дорогах с осевой нагрузкой в 21 тонну на ось. По краям шпалы также выполнено изменение сечения, представленное на фиг. 1. Образованные изменением сечения полости заполняются балластом, что позволяет несколько увеличить прочностные характеристики элемента, поскольку щебень будет препятствовать изгибу шпалы. Сравнение массы шпал представлено в таблице 1.This task is achieved due to the fact that the composite sleeper has a modified cross section, and the plasticity of composite materials allows to obtain products of complex shape. The middle part of the presented sleepers is made in the form of a T-shaped form, and the vertical edge is conically broadened to increase the rigidity of the element, FIG. 1. Strength characteristics of this section meet the needs of operation on railways with an axial load of 21 tons per axis. Along the edges of the sleepers, a change in the cross section shown in FIG. 1. Formed by changing the cross section of the cavity are filled with ballast, which allows to slightly increase the strength characteristics of the element, since the rubble will prevent bending of the sleepers. Comparison of the weight of the sleepers is presented in table 1.

Заполнение технологических полостей балластом, наряду с рельефной подошвой шпалы, фиг. 2, позволят увеличить сопротивляемость элемента продольным и поперечным сдвигам. В качестве конструкции скрепления возможно заложить еще на этапе производства, как клеммно-болтовых типа КБ-65, так и костыльных скреплений типа Д0 (на фигурах не показана).The filling of technological cavities with ballast, along with the relief sole of the sleeper, FIG. 2, will increase the resistance of the element to longitudinal and transverse shear. As a fastener design, it is possible to lay even at the production stage, both terminal-bolt type KB-65 and crutch fasteners of type D0 (not shown in the figures).

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью конструктивных решений, является улучшенные эксплуатационные характеристики, повышенная скорость укладки по сравнению с железобетонными шпалами, а также сокращение эксплуатационных расходов в расчете на весь срок службы и повышение сопротивляемости разрушению. Стоит отметить, что данные шпалы не подвержены разрушению от гниения и влаги и являются диэлектриком, что позволяет отказаться от монтажа электроизолирующих элементов. Эти композитные шпалы сохраняют свои физико-механические свойства в большом диапазоне температур от +50 до -70°С, и отличаются повышенным сопротивлением ударной нагрузке и прогибу, позволяют снизить шумы и уменьшить вибрацию, вследствие чего уменьшается разрушение железнодорожного полотна, минимизируется текущее обслуживание, сокращается количество ремонтов.The technical result provided by the above set of design solutions is improved performance, higher laying speed compared to concrete sleepers, as well as reduced operating costs per lifetime and increased fracture resistance. It should be noted that these sleepers are not subject to destruction from rotting and moisture and are dielectric, which allows to refuse the installation of electrically insulating elements. These composite sleepers retain their physico-mechanical properties in a large temperature range from +50 to -70 ° C, and are characterized by increased resistance to shock load and deflection, reduce noise and reduce vibration, thereby reducing the destruction of the railroad tracks, minimizing routine maintenance, reducing number of repairs.

Элемент поясняется фиг. 1-5.The element is illustrated in FIG. 1-5.

На фиг. 1- композитная шпала переменного сечения, вид сверху.FIG. 1- composite sleeper of variable cross section, top view.

На фиг. 2 - композитная шпала переменного сечения, вид снизу.FIG. 2 - composite cross tie of variable cross section, bottom view.

На фиг. 3 - геометрические характеристики композитной шпалы переменного сечения.FIG. 3 - geometric characteristics of the composite sleepers of variable cross section.

На фиг. 4 - сечение шпалы А-А.FIG. 4 - section of the sleepers A-A.

На фиг. 5 - сечение шпалы Б-Б.FIG. 5 - section cross section BB.

Источники информации:Information sources:

1. ГОСТ 78-2004 «Шпалы деревянные для железных дорог широкой колеи».1. GOST 78-2004 "Wooden sleepers for broad gauge railways".

2. ГОСТ Р 54747-2011 «Шпалы железобетонные для железных дорог колеи 1520 мм».2. GOST R 54747-2011 "Ferroconcrete sleepers for 1520 mm gauge railways".

3. Каталог продукции компании ТВЕМА, 79 с., 2018.3. Product catalog of the company TVEMA, 79 p., 2018.

Claims

A sleeper of variable cross-section consisting of a composite material, characterized in that the middle part is made in T-shaped form, the vertical rib is conically broadened to the base of the sleepers, the edges of the sleepers are also made in T-shaped form with the broadening of the vertical edge to the base, the sole of the tie is made in relief.