RU2099460C1

RU2099460C1 - Sectional sleeper

Info

Publication number: RU2099460C1
Application number: RU94024299A
Authority: RU
Inventors: В.В. Шаповалов; Я.Я. Клим; З.В. Холодный; И.Я. Бондаренко
Original assignee: Шаповалов Владимир Владимирович
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1997-12-20
Also published as: RU94024299A

Abstract

FIELD: railway transport; permanent way. SUBSTANCE: sectional sleeper consists of two solid outer bars 1,3 and three sectional inner bars 2 with metal embedded binding members 4 placed in between. Binding members are made of steel sheet or gauze, being stamping wastes, and layers of oil resistant elastomer 5. Solid outer and sectional inner bars and embedded steel members placed in between are connected by layer of vibration resistant glue 6. Entire assembly is connected by screws 7 made of strong wood. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям верхнего строения пути и предназначается для восприятия нагрузки от подвижного состава. The invention relates to structures of the upper structure of the track and is intended to absorb the load from the rolling stock.

Из уровня техники в данной области известна составная шпала, содержащая пакет деревянных брусьев, охваченных металлическими хомутами. Каждый брус покрыт резиновой оболочкой. Металлические хомуты выполнены с отверстиями для рельсовых скреплений, а деревянные брусья пропитаны резинорастворяющим составом для увеличения адгезии резиновой оболочки с деревянными брусьями (см. авт. св. СССР N 1670021, кл. E 01 B 3/10, 1991). The prior art in this area known composite sleeper containing a package of wooden bars covered by metal clamps. Each beam is covered with a rubber sheath. The metal clamps are made with holes for rail fastenings, and the wooden bars are impregnated with a rubber-soluble composition to increase the adhesion of the rubber shell with wooden bars (see ed. St. USSR N 1670021, class E 01 B 3/10, 1991).

Недостатком этой шпалы является малая прочность в поперечном сечении, сложность технологии при горячем склеивании, большое количество потребляемой электроэнергии при склеивании, большая длительность технологического процесса. The disadvantage of this sleepers is the low strength in the cross section, the complexity of the technology during hot bonding, the large amount of electricity consumed during bonding, the long duration of the process.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении надежности и долговечности верхнего строения пути и подвижного состава, снижение уровня динамического воздействия подвижного состава на путь за счет повышения демпфирующей способности шпалы. The technical result to which the invention is directed is to increase the reliability and durability of the track’s upper structure and rolling stock, reducing the dynamic impact of rolling stock on the track by increasing the damping ability of the sleepers.

Указанный технический результат достигается тем, что в составной шпале, содержащей пакет деревянных брусьев, пакет образован верхним и нижним слоями из цельных брусьев и внутренними слоями из составных брусьев, при этом между слоями брусьев размещены закладные металлические листы или сетка и листовой маслостойкий эластомер, а все указанные элементы пакета связаны между собой водо-, морозо- и вибростойкой клеевой композицией и соединены деревянными винтами. The specified technical result is achieved in that in a composite sleeper containing a package of wooden beams, the package is formed by the upper and lower layers of solid beams and the inner layers of composite beams, while between the layers of the beams embedded metal sheets or mesh and oil-resistant sheet elastomer are placed, and all these elements of the package are interconnected by water, frost and vibration resistant adhesive composition and are connected by wooden screws.

Данная конструкция шпалы позволяет получить шпалу повышенной прочности, на порядок увеличить допустимые нагрузки на разрыв по сравнению с монолитной деревянной шпалой за счет высокой прочности на разрыв стальных листов. В данной конструкции исключено развитие трещин из-за слоистой конструкции и высокого связующего действия стальных листов. За исключением верхнего и нижнего слоя дерева, все детали могут быть составными, что позволяет экономно расходовать древесину, изготавливать шпалы практически без отходов. Слои металла позволяют применять для соединения слоев шпалы клеевой состав, а также резко сократить время технологического цикла. This design of the sleepers allows to obtain a sleepers of increased strength, to increase the permissible tensile loads by an order of magnitude compared to a monolithic wooden sleepers due to the high tensile strength of steel sheets. This design excludes the development of cracks due to the layered structure and the high binder action of steel sheets. With the exception of the upper and lower layers of the tree, all details can be composite, which allows for the economical use of wood, and the production of sleepers with virtually no waste. Metal layers make it possible to use adhesive composition for connecting the sleepers, as well as dramatically reduce the time of the technological cycle.

На фиг. 1 показана составная шпала в аксонометрии; на фиг. 2 элемент сечения шпалы. In FIG. 1 shows a composite sleeper in a perspective view; in FIG. 2 element cross section sleepers.

Составная шпала состоит из двух сплошных внешних брусьев 1, 3 и трех составных внутренних 2. Между сплошными внешними брусьями и составными внутренними располагаются металлические закладные связующие элементы 4 и листовой маслостойкий эластомер 5. Данные связующие элементы изготавливаются из стального листа или сетки толщиной примерно 0,2 мм, являющегося отходом штамповочного производства. Толщина эластомера зависит от требуемого значения логарифмического декремента колебаний и может быть в пределах от 0,5 до 1,5 мм. Сплошные внешние и составные внутренние брусья, а также находящиеся между ними закладные стальные элементы и листы маслостойкой резины связаны слоем клея 6, являющегося стойким к ударным и вибрационным воздействиям с температурой эксплуатации от -60^oC до +50^oC. Весь пакет соединен винтами 7 диаметром примерно 25 мм, например, из прочных сортов древесины (сосны, ели, пихты, березы и пр.), расположенные попарно в центре и по краям шпалы. Центр закладных стальных элементов совпадает с осями винтов.The composite sleeper consists of two continuous outer bars 1, 3 and three composite inner 2. Between the solid outer bars and the composite inner there are metal embedded bonding elements 4 and oil-resistant sheet elastomer 5. These bonding elements are made of steel sheet or mesh with a thickness of about 0.2 mm, which is a waste of stamping production. The thickness of the elastomer depends on the required value of the logarithmic decrement of vibrations and can be in the range from 0.5 to 1.5 mm. Solid external and composite internal bars, as well as embedded steel elements between them and oil-resistant rubber sheets, are connected by a layer of glue 6, which is resistant to shock and vibration with an operating temperature from -60 ^o C to +50 ^o C. The whole package is connected with screws 7 with a diameter of about 25 mm, for example, from strong varieties of wood (pine, spruce, fir, birch, etc.) located in pairs in the center and along the edges of the sleepers. The center of the embedded steel elements coincides with the axis of the screws.

За счет составной конструкции шпалы на насыщение ее креазотом идет 40-60% последнего меньше, чем при пропитке обычной монолитной деревянной шпалы, вес пропитанной шпалы на 30-40 кг меньше по сравнению с деревянной шпалой. Прочность на сжатие, разрыв и изгиб составной шпалы-демпфера равна прочности сплошной шпалы, а логарифмический декримент колебаний в 3-4 раза выше, чем у сплошной деревянной шпалы. Так как коэффициент динамичности, имеющий прямую связь логарифмическим декриментом колебаний, в формуле расчетной долговечности стоит в третьей степени, то применение составной шпалы позволит как минимум в 3-4 раза повысить долговечность элементов пути и подвижного состава. Данная конструкция может быть эффективно использована на монолитном ВСП. Due to the composite design of the sleepers, 40-60% of the latter is used to saturate it with creosote than when impregnated with a conventional monolithic wooden sleepers, the weight of the impregnated sleepers is 30-40 kg less than a wooden sleepers. The compressive, tearing, and bending strengths of a composite sleeper damper are equal to the strength of a solid sleeper, and the logarithmic decree of vibrations is 3-4 times higher than that of a solid wooden sleeper. Since the dynamic coefficient, which has a direct relationship with the logarithmic decree of vibrations, is in the third degree in the calculated durability formula, the use of a composite sleeper will allow increasing the durability of track elements and rolling stock at least 3-4 times. This design can be effectively used on a monolithic VSP.

Claims

Composite sleepers containing a package of wooden beams, characterized in that the package is formed by the upper and lower layers of solid beams and the inner layers of composite beams, while between the layers of the beams are embedded metal sheets or mesh and oil-resistant sheet elastomer, and all of these elements of the package are connected between themselves water-, frost- and vibration-resistant adhesive composition and are connected by wooden screws.