RU218841U1 - EQUALIZING JOINT - Google Patents

EQUALIZING JOINT Download PDF

Info

Publication number
RU218841U1
RU218841U1 RU2023105199U RU2023105199U RU218841U1 RU 218841 U1 RU218841 U1 RU 218841U1 RU 2023105199 U RU2023105199 U RU 2023105199U RU 2023105199 U RU2023105199 U RU 2023105199U RU 218841 U1 RU218841 U1 RU 218841U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wit
blade
joint
rail
rolling stock
Prior art date
Application number
RU2023105199U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Владимирович Бузлаев
Олег Валерьевич Демин
Эльдар Данилович Загитов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Application granted granted Critical
Publication of RU218841U1 publication Critical patent/RU218841U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, к устройствам бесстыкового железнодорожного пути, а именно к уравнительному стыку, служащему для компенсации продольных перемещений пути, вызванных изменениями температуры в летнее и зимнее время года, а также восприятия динамических нагрузок от подвижного состава. Уравнительный стык, содержащий подвижной рельс и остряк, расположенные на подкладках и прикрепленные к основанию крепежными элементами, при этом рамный рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а рамный рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка, при этом расстояния от острия остряка до плоскостей его поперечного сечения, в которых ширина головок составляет 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм, будут равняться 930 мм, 2558 мм, 4450 мм, 5322 мм, соответственно. Обеспечивается повышение долговечности эксплуатации уравнительного стыка, за счет снижения градиента динамических воздействий от подвижного состава на элементы его конструкции посредством увеличения длины остряка. 3 ил.

Figure 00000006
The utility model relates to the field of railway transport, to devices for a seamless railway track, namely to an equalizing joint that serves to compensate for the longitudinal movements of the track caused by temperature changes in the summer and winter seasons, as well as the perception of dynamic loads from rolling stock. An equalizing joint containing a movable rail and a blade located on linings and attached to the base with fasteners, while the frame rail and the blade are limited on the sides by stops, and the frame rail has the ability to move longitudinally relative to the blade, while the distance from the blade of the blade to its planes cross-section, in which the width of the heads is 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm, will be equal to 930 mm, 2558 mm, 4450 mm, 5322 mm, respectively. EFFECT: increased service life of the leveling joint is provided by reducing the gradient of dynamic effects from the rolling stock on its structural elements by increasing the length of the blade. 3 ill.
Figure 00000006

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, к устройствам бесстыкового железнодорожного пути, а именно к уравнительному стыку, служащему для компенсации продольных перемещений пути, вызванных изменениями температуры в летнее и зимнее время года, а также восприятия динамических нагрузок от подвижного состава.The utility model relates to the field of railway transport, to devices for a seamless railway track, namely to an equalizing joint that serves to compensate for the longitudinal movements of the track caused by temperature changes in the summer and winter seasons, as well as the perception of dynamic loads from rolling stock.

Устройство обеспечивает свободное изменение длины рельсового пути без появления добавочных усилий, как в рельсах, так и в подрельсовом основании (шпалы).The device provides a free change in the length of the rail track without the appearance of additional forces, both in the rails and in the under-rail base (sleepers).

Основными элементами конструкции известного из уровня техники уравнительного стыка являются: подвижной (рамный) рельс и остряк, которые расположены на подкладках, прикрепленных к основанию крепежными элементами, при этом рамный рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка. Перемещение рамного рельса относительно остряка происходит по криволинейной поверхности. Линии, образующие эту поверхность, представляют из себя кривые, описываемые уравнением упругой линии консольно закрепленной балки постоянного сечения изогнутой под воздействием приложенной на конце сосредоточенной силы.The main structural elements of the leveling joint known from the prior art are: a movable (frame) rail and a blade, which are located on linings attached to the base by fasteners, while the frame rail and the blade are limited on the sides by stops, and the rail has the ability to move longitudinally relative to the blade . The movement of the frame rail relative to the wit occurs along a curved surface. The lines that form this surface are curves described by the equation of the elastic line of a cantilevered beam of constant cross section, bent under the action of a concentrated force applied at the end.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен источник информации RU 97738 U1, 20.09.2010, в котором раскрыта конструкция уравнительного стыка, содержащего подвижный (рамный) рельс и остряк, расположенные на подкладках и прикрепленные к основанию крепежными элементами, при этом подвижный (рамный) рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а подвижный (рамный) рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка, при этом поверхность контакта остряка и подвижного (рамного) рельса выполнена криволинейной, а линии, ее образующие, представляют из себя кривые, описываемые уравнением упругой линии консольно закрепленной балки постоянного сечения, изогнутой под воздействием приложенной на конце сосредоточенной силы, причем координата произвольной точки на кривой на расстоянии X от ее начала может быть вычислена по формулеFrom the prior art known source of information RU 97738 U1, 09/20/2010, which discloses the design of the leveling joint, containing a movable (frame) rail and a point, located on the lining and attached to the base with fasteners, while the movable (frame) rail and the point are limited stops on the sides, and the movable (frame) rail has the ability to move longitudinally relative to the blade, while the contact surface of the blade and the movable (frame) rail is curved, and the lines forming it are curves described by the equation of the elastic line of the cantilevered beam of constant section, bent under the influence of a concentrated force applied at the end, and the coordinate of an arbitrary point on the curve at a distance X from its beginning can be calculated by the formula

Figure 00000001
Figure 00000001

где Vi - координата кривой в произвольной точке;where V i is the coordinate of the curve at an arbitrary point;

Vmax - величина максимального отгиба подвижного (рамного) рельса на конце кривой;V max - the value of the maximum bend of the movable (frame) rail at the end of the curve;

L - длина зоны контакта подвижного рельса и остряка.L is the length of the contact zone of the movable rail and the blade.

Недостатками устройства известного из уровня техники является его малая долговечность эксплуатации, связанная с тем, что в нынешних реалиях эксплуатации железнодорожного полотна, с текущим, возросшим грузооборотом, а также и с его последующим возрастанием, при перекатывании колеса подвижного состава с подвижного (рамного) рельса на остряк, элементы конструкции уравнительного стыка испытывают динамические воздействия (напряжения), которые приводят к преждевременному выходу из строя остряков уравнительных стыков по дефектам усталостного характера (износ, выкрашивание).The disadvantages of the device known from the prior art is its low durability of operation, due to the fact that in the current realities of the operation of the railway track, with the current, increased turnover, as well as with its subsequent increase, when rolling the wheel of the rolling stock from the rolling (frame) rail to sharp edge, the structural elements of the leveling joint experience dynamic effects (stresses), which lead to premature failure of the sharp points of the leveling joints due to fatigue defects (wear, spalling).

Динамические воздействия (напряжения), возникающие в процессе перехода колеса подвижного состава с подвижного (рамного) рельса на остряк обусловлены конструкцией остряка.Dynamic influences (stresses) arising during the transition of a wheel of a rolling stock from a rolling (frame) rail to a wit are due to the design of the wit.

При этом остряк выполнен с разными габаритными характеристиками по всей его длине.At the same time, the wit is made with different overall characteristics along its entire length.

Так высота остряка в его острие меньше высоты его противоположного конца, который соединяется с подвижным (рамным) рельсом, при этом высота на противоположном конце равна высоте подвижного (рамного) рельса.So the height of the wit in its tip is less than the height of its opposite end, which is connected to the movable (frame) rail, while the height at the opposite end is equal to the height of the movable (frame) rail.

Таким образом, остряк имеет поверхность, которая имеет перепад высот, характеризующуюся углом переката колеса (наклона) подвижного состава с подвижного (рамного) рельса на остряк.Thus, the wit has a surface that has a height difference, characterized by the angle of rolling of the wheel (tilt) of the rolling stock from the rolling (frame) rail to the wit.

Кроме того, конструкция остряка на указанном выше участке с разными высотами в его начале и конце также имеет различную ширину головки остряка.In addition, the construction of the wit in the above section with different heights at its beginning and end also has a different width of the wit's head.

Под головкой остряка понимается его верхняя часть профиля, которая на разных расстояниях от его острия будет иметь различный характер, что обусловлено изменениями габаритных параметров, а именно углом переката колеса (наклона) подвижного состава и шириной головки остряка.The head of the wit is understood as its upper part of the profile, which at different distances from its tip will have a different character, due to changes in overall parameters, namely the roll angle of the wheel (tilt) of the rolling stock and the width of the wit's head.

В процессе прохождении подвижного состава по конструкции уравнительного стыка, при контакте колеса подвижного состава с остряком происходит его удар об остряк с возникновением вертикального ускорения и перераспределением нарастающих динамических нагрузок от подвижного состава между подвижным (рамным) рельсом и остряком.In the process of passing the rolling stock along the design of the leveling joint, when the wheel of the rolling stock contacts the wit, it hits the wit with the occurrence of vertical acceleration and the redistribution of increasing dynamic loads from the rolling stock between the rolling (frame) rail and the wit.

При перекатывании колеса, возникающие динамические воздействия (напряжения) в разных плоскостях (вертикальной, горизонтальной) приводят к увеличению вертикальных ускорений и изменению угловых скоростей колес оси подвижного состава, оказывающих негативное воздействие на долговечность конструкции уравнительного стыка.When the wheel rolls, the resulting dynamic effects (stresses) in different planes (vertical, horizontal) lead to an increase in vertical accelerations and a change in the angular velocities of the wheels of the rolling stock axle, which have a negative impact on the durability of the equalizing joint structure.

Известные из уровня техники остряки имеют конструкцию, характеризующуюся разными габаритными числовыми значениями параметров (высота остряка, ширина головки остряка) по всей его длине и которая также обуславливается градиентом динамических воздействий (уровень возникающих нагрузок в зоне контакта колеса подвижного состава и элементов стыка уравнительного) на остряк, при которых удар колеса и вертикальное ускорение подвижного состава имеют значения, способные привести к нарушению долговечности элементов конструкции уравнительного стыка.Wits known from the prior art have a design characterized by different overall numerical values of the parameters (wit height, width of the wit head) along its entire length and which is also determined by the gradient of dynamic influences (the level of loads occurring in the contact zone of the rolling stock wheel and the elements of the equalization joint) on the wit , at which the impact of the wheel and the vertical acceleration of the rolling stock have values that can lead to a violation of the durability of the structural elements of the leveling joint.

Данное обстоятельство в первую очередь, обусловлено численными значениями длины остряка, а именно протяженностью зоны перекатывания колеса с подвижного (рамного) рельса на остряк.This circumstance is primarily due to the numerical values of the length of the wit, namely the length of the zone of wheel rolling from the movable (frame) rail to the wit.

Кроме того, возросшая грузонапряженность на сети железных дорог, в большей степени оказывает негативное влияние на сложные, состоящие из нескольких элементов, конструкции стрелочной продукции, в том числе и уравнительный стык, поскольку в конструкции элементов уравнительных стыков известного уровня техники не было заложены параметры для изменившихся условий эксплуатации, таких как возросшая осевая нагрузка от подвижного состава, а также возросшего числа данных воздействий, вызванных увеличением провозной способности.In addition, the increased traffic density on the railway network, to a greater extent, has a negative impact on the complex, consisting of several elements, the design of switch products, including the leveling joint, since the design of the elements of the leveling joints of the known prior art did not include parameters for the changed operating conditions, such as increased axle load from rolling stock, as well as an increased number of these impacts caused by an increase in carrying capacity.

К основным причинам, снижающим долговечность эксплуатации уравнительных стыков, являются напряжения, вызванные ударом колеса при перекатывании с подвижного рамного рельса на остряк.The main reasons that reduce the durability of the operation of equalizing joints are the stresses caused by wheel impact when rolling from a movable frame rail to a point.

Удар колеса в основном приходится на остряк, так как его геометрические параметры изменяются по длине (изменение высоты остряка, см. выше). Это обусловлено величиной угла наклона поверхности катания остряка, которая изменяется в зависимости от его длины.The impact of the wheel mainly falls on the wit, since its geometric parameters change along the length (change in the height of the wit, see above). This is due to the angle of inclination of the wit's tread surface, which varies depending on its length.

Динамическое воздействие колес подвижного состава на остряк конструкции стыка уравнительного тем интенсивнее, чем больше угол наклона поверхности катания остряка.The dynamic effect of the wheels of the rolling stock on the blade of the leveling joint structure is the more intense, the greater the angle of inclination of the blade's tread surface.

Таким образом, можно сделать вывод в отношении того, что чем меньше длина зоны перекатывания уравнительного стыка по отношению к изменению его высоты на данной участке, тем большие градиенты динамических воздействий действуют на элементы конструкции остряка, то есть стык испытывает большие нагрузки, способные привести к выходу из строя его отдельных элементов, тем самым снижая долговечность стыка уравнительного.Thus, it can be concluded that the smaller the length of the rollover zone of the leveling joint in relation to the change in its height in this section, the greater the gradients of dynamic influences act on the structural elements of the point, that is, the joint experiences large loads that can lead to exit failure of its individual elements, thereby reducing the durability of the leveling joint.

Раскрытие сущности полезной моделиDisclosure of the essence of the utility model

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является устранение недостатков известного уровня техники.The task to be solved by the claimed utility model is to eliminate the shortcomings of the prior art.

Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в повышении долговечности эксплуатации уравнительного стыка, за счет снижения градиента динамических воздействий от подвижного состава на элементы его конструкции посредством увеличения длины остряка.The technical result achieved in the implementation of the claimed utility model is to increase the durability of the equalization joint, by reducing the gradient of dynamic effects from the rolling stock on its structural elements by increasing the length of the wisecrack.

Следствием заявляемого технического результата является увеличение плавности проезда подвижного состава по конструкции уравнительного стыка.The consequence of the claimed technical result is an increase in the smoothness of the passage of the rolling stock on the design of the leveling joint.

Сущность технического решения заявляемой полезной модели заключается в том, что уравнительный стык, содержащий подвижный рамный рельс и остряк, расположенные на подкладках и прикрепленные к основанию крепежными элементами, при этом подвижный рамный рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а подвижный рамный рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка, при этом расстояния от острия остряка до плоскостей его поперечного сечения, в которых ширина головок составляет 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм, будут равняться 930 мм, 2558 мм, 4450 мм, 5322 мм, соответственно.The essence of the technical solution of the claimed utility model lies in the fact that the leveling joint, containing a movable frame rail and a blade, located on linings and attached to the base with fasteners, while the movable frame rail and the blade are limited on the sides by stops, and the movable frame rail has the ability to longitudinal movement relative to the wit, while the distances from the tip of the wit to the planes of its cross section, in which the width of the heads is 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm, will be equal to 930 mm, 2558 mm, 4450 mm, 5322 mm, respectively.

Новым в заявляемой полезной модели является увеличение длины отрезков остряка от его острия до плоскостей его поперечного сечения, которые имеют определенные значения ширины головки остряка.New in the claimed utility model is the increase in the length of the segments of the wit from its point to the planes of its cross section, which have certain values of the width of the wit's head.

Указанные изменения в конструкции заявляемого устройства позволили уменьшить угол удара колеса при перекатывании с подвижного рельса на остряк, что в свою очередь позволило уменьшить вертикальное ускорение и улучшить плавность проезда подвижного состава по конструкции уравнительного стыка, тем самым обеспечив повышение его долговечности эксплуатации.These changes in the design of the proposed device made it possible to reduce the angle of impact of the wheel when rolling from the movable rail to the sharp point, which in turn made it possible to reduce vertical acceleration and improve the smoothness of the passage of the rolling stock along the design of the equalizing joint, thereby ensuring an increase in its service life.

Остряк разделен на зоны, для определения которых по его длине выполнены поперечные сечения, в которых ширина головки остряка имеет определенные значения, составляющие 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм.The wit is divided into zones, to determine which cross sections are made along its length, in which the width of the wit's head has certain values, which are 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm.

Указанные значения ширины головки остряка делят его на зоны:The indicated widths of the head of the wit divide it into zones:

зона (А) от острия остряка до плоскости его поперечного сечения, в которой ширина головки остряка составляет 5 мм, характеризует процесс начала контакта реборды колеса подвижного состава с остряком;zone (A) from the tip of the wit to the plane of its cross section, in which the width of the wit's head is 5 mm, characterizes the process of the beginning of the contact between the wheel flange of the rolling stock and the wit;

зона (Б) от плоскости поперечного сечения остряка, в которой ширина его головки составляет 5 мм, до плоскости поперечного сечения остряка, в которой ширина его головки составляет 20 мм, характеризует процесс продолжения контакта колеса подвижного состава с остряком;zone (B) from the plane of the cross section of the wit, in which the width of its head is 5 mm, to the plane of the cross section of the wit, in which the width of its head is 20 mm, characterizes the process of continuing contact of the wheel of the rolling stock with the wit;

зона (В) от плоскости поперечного сечения остряка, в которой ширина его головки составляет 20 мм, до плоскости поперечного сечения остряка, в которой ширина его головки составляет 50 мм, характеризует процесс перекатывания колеса подвижного состава с подвижного рельса на остряк;zone (B) from the plane of the cross section of the wit, in which the width of its head is 20 mm, to the plane of the cross section of the wit, in which the width of its head is 50 mm, characterizes the process of rolling the rolling stock wheel from the movable rail to the wit;

зона (Г) от плоскости поперечного сечения остряка, в которой ширина его головки составляет 50 мм, до плоскости поперечного сечения остряка, в которой ширина его головки составляет 68,4 мм, характеризует процесс полного вкатывания колеса подвижного состава на остряк и последующего его следования по конструкции уравнительного стыка.zone (D) from the plane of the cross section of the wit, in which the width of its head is 50 mm, to the plane of the cross section of the wit, in which the width of its head is 68.4 mm, characterizes the process of complete rolling of the wheel of the rolling stock onto the wit and its subsequent movement along leveling joint construction.

В результате увеличения длины указанных выше зон, удалось снизить угол удара колеса в остряк при его перекатывании с подвижного рельса, уменьшить вертикальное ускорение при вкатывании подвижного состава на уравнительный стык, тем самым обеспечив лучшую плавность проезда по конструкции заявляемой полезной модели.As a result of increasing the length of the above zones, it was possible to reduce the angle of impact of the wheel into the wit when it rolls from the moving rail, to reduce the vertical acceleration when the rolling stock is rolled into the equalizing joint, thereby ensuring better smoothness of passage along the design of the claimed utility model.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Сущность заявляемой полезной модели поясняется нижеследующими описанием и прилагаемыми иллюстрациями, на которых показано:The essence of the claimed utility model is explained by the following description and the accompanying illustrations, which show:

Фиг. 1 - представлен общий вид уравнительного стыка, в виде 3D-модели в изометрии, выполненный при помощи программного комплекса «SolidWorks».Fig. 1 - a general view of the leveling joint is presented, in the form of a 3D model in isometry, made using the SolidWorks software package.

Фиг. 2 - представлен вид спереди остряка, конструкции заявляемого уравнительного стыка, с указанием зон поперечных сечений по его длине, а также их сечение в указанных зонах.Fig. 2 - a front view of the wit, the design of the inventive leveling joint, indicating the zones of cross sections along its length, as well as their section in these zones.

Фиг. 3 - представлено схематичное изображение угла удара колеса в остряк для технического решения известного уровня техники и заявляемого соответственно.Fig. 3 is a schematic representation of the angle of impact of the wheel into the wit for the technical solution of the prior art and the claimed one, respectively.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

На фиг. 1 показан уравнительный стык (1), в состав которого входят (2) подвижной рельс, (3) остряк, (4) острие остряка, (5) подкладка (не является предметом заявляемой полезной модели) и (6) боковые упоры (не являются предметом заявляемой полезной модели).In FIG. 1 shows an equalizing joint (1), which includes (2) a movable rail, (3) a point, (4) a point of a point, (5) a lining (not the subject of the claimed utility model) and (6) side stops (not subject of the claimed utility model).

На фиг. 2 представлен чертеж (вид спереди) остряка заявляемой полезной модели.In FIG. 2 shows a drawing (front view) of a wit of the claimed utility model.

Зоны (А, Б, В, Г) остряка уравнительного стыка, характеризуются расстоянием от острия остряка до плоскости его поперечного сечения, в которой ширина головки остряка составляет 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм.Zones (A, B, C, D) of the sharp joint of the leveling joint are characterized by the distance from the sharp point of the sharp joint to the plane of its cross section, in which the width of the sharp point head is 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm.

В подтверждение заявляемого технического результата, заключающегося в повышении долговечности эксплуатации уравнительного стыка, за счет снижения градиента динамических воздействий от подвижного состава на элементы его конструкции за счет увеличения длины остряка была использована величина, характеризующая угол наклона поверхности катания остряка в каждой из зон, которая была рассчитана через tg (αn).In confirmation of the claimed technical result, which consists in increasing the durability of the equalizing joint, by reducing the gradient of dynamic effects from the rolling stock on its structural elements by increasing the length of the blade, a value was used that characterizes the angle of inclination of the blade tread in each of the zones, which was calculated through tg (α n ).

Определить данную величину возможно, как отношение разности высот в каждом из поперечных сечений зон остряка к расстоянию от острия остряка до плоскости его поперечного сечения в конце каждой из зон:It is possible to determine this value as the ratio of the difference in heights in each of the cross sections of the zones of the wit to the distance from the tip of the wit to the plane of its cross section at the end of each of the zones:

Figure 00000002
Figure 00000002

где α - угол удара колеса в остряк (рассчитывается для каждой зоны в отдельности);where α is the angle of impact of the wheel into the wit (calculated for each zone separately);

n - показатель, указывающий на соответствующую зону остряка (А, Б, В, Г);n is an indicator indicating the corresponding zone of the wit (A, B, C, D);

h - высота остряка в каждом из поперечных сечений его зон;h is the height of the wit in each of the cross sections of its zones;

l - расстояние от острия остряка до поперечного сечения конца каждой из его зон;l is the distance from the tip of the wit to the cross section of the end of each of its zones;

m - показатель, указывающий на соответствующую из зон остряка (в части указания высоты и его длинны).m - an indicator indicating the corresponding zone of the wit (in terms of indicating the height and its length).

Тангенс угла характеризуется отношением противолежащего катета к прилежащему, то есть в данном случае отношением высоты, которая для каждой соответствующей зоны остряков будет неизменной, к длине, которая будет иметь различное значение в каждой из зон остряков.The tangent of the angle is characterized by the ratio of the opposite leg to the adjacent one, that is, in this case, the ratio of the height, which will be unchanged for each corresponding wit zone, to the length, which will have a different value in each of the wit zones.

При этом стоит отметить, что высоты остряков (как известного из уровня техники, так и заявляемого) в каждом из поперечных сечений имеют стандартное значение: 115 мм, 123 мм, 135 мм и 140 мм.It should be noted that the heights of the wits (both known from the prior art and claimed) in each of the cross sections have a standard value: 115 mm, 123 mm, 135 mm and 140 mm.

Для подтверждения уменьшения угла удара колеса в остряк были проведены расчеты по параметру (расстояние от острия остряка до соответствующей плоскости поперечного сечения в конце каждой из зон остряка, характеризуемой шириной головки в сечении, см. выше) уравнительных стыков, известного из уровня техники и заявляемого.To confirm the decrease in the angle of impact of the wheel into the wit, calculations were made according to the parameter (distance from the tip of the wit to the corresponding cross-sectional plane at the end of each of the zones of the wit, characterized by the width of the head in the section, see above) equalization joints, known from the prior art and claimed.

Остряк 1 (известный уровень техники).Wit 1 (prior art).

Расстояние от острия остряка до плоскости его поперечного сечения в конце каждой из зон (ширина головки остряка 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм):The distance from the point of the wit to the plane of its cross section at the end of each of the zones (the width of the wit's head is 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm):

в зоне (А) 285 мм;in zone (A) 285 mm;

в зоне (Б) 1059 мм;in zone (B) 1059 mm;

в зоне (В) 1959 мм;in zone (B) 1959 mm;

в зоне (Г) 2374 мм.in the zone (G) 2374 mm.

Остряк 2 (заявляемое техническое решение).Wit 2 (the claimed technical solution).

Расстояние от острия остряка до плоскости его поперечного сечения в конце каждой из зон (ширина головки остряка 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм):The distance from the point of the wit to the plane of its cross section at the end of each of the zones (the width of the wit's head is 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm):

в зоне (А) 930 мм;in zone (A) 930 mm;

в зоне (Б) 2558 мм;in zone (B) 2558 mm;

в зоне (В) 4450 мм;in zone (B) 4450 mm;

в зоне (Г) 5322 мм.in the zone (G) 5322 mm.

В результате проведенных испытаний (представленных в виде рассчетов) были получены следующие экспериментальные данные, представленные в таблице 1

Figure 00000003
As a result of the tests (presented in the form of calculations), the following experimental data were obtained, presented in table 1
Figure 00000003

Анализ полученных результатов указывает на то, что значения tg (αη) для заявляемой полезной модели (Остряк 2) меньше значений известного из уровня техники технического решения (Остряк 1).The analysis of the obtained results indicates that the values of tg (α η ) for the claimed utility model (Wit 2) are less than the values of the technical solution known from the prior art (Wit 1).

Снижение вылечены угла наклона в зонах остряка (зона А, зона Б, зона В) удалось добиться за счет увеличения расстояний от острия остряка заявляемого уравнительного стыка до плоскости его поперечного сечения в конце каждой из зон, описанных выше.The decrease in the cured slope angle in the zones of the point (zone A, zone B, zone C) was achieved by increasing the distances from the point of the point of the claimed equalizing joint to the plane of its cross section at the end of each of the zones described above.

Стоит отметить, что значения для зоны Г не могут быть рассчитаны, так как данный участок не имеет угла наклона.It should be noted that the values for zone G cannot be calculated, since this section does not have a slope angle.

Кроме того, для подтверждения зависимости вертикальной силы от угла наклона, также были проведены расчеты на электронно-вычислительной машине (далее - ЭВМ) при помощи программного комплекса «Simpack» (далее - ПК «Simpack»).In addition, to confirm the dependence of the vertical force on the angle of inclination, calculations were also carried out on an electronic computer (hereinafter referred to as a computer) using the Simpack software package (hereinafter referred to as PC Simpack).

Таким образом, с помощью указанного выше ПК удалось получить расчетные значения вертикальной и боковых сил, а также напряжения в пятне контакта остряка, которые приведены в таблицах 2 и 3.Thus, with the help of the above PC, it was possible to obtain the calculated values of the vertical and lateral forces, as well as the stresses in the contact patch of the wit, which are given in tables 2 and 3.

При этом стоит отметить, что проведенные эксперименты, моделирующие возможность перекатывания колеса с подвижного рамного рельса на остряк в ПК «Simpack», дает значения сил и напряжений по всей длине отрезков, то есть поскольку при перекатывании колесо между рельсом и остряком взаимодействует постепенно, значение будет определяющим сразу для нескольких зон.At the same time, it should be noted that the experiments performed, simulating the possibility of rolling a wheel from a movable frame rail to a sharp point in Simpack PC, give the values of forces and stresses along the entire length of the segments, that is, since the wheel interacts gradually between the rail and the point when rolling, the value will be determining at once for several zones.

Так полученные значения сил будут характеризовать момент, когда колесо начинает перекатываться с подвижного рельса на остряк (соответственно, это зоны А, Б, В) и момент, когда колесо полностью перекатилось с подвижного рельса на остряк (и полностью находится на остряке) - соответственно это зона Г.Thus, the obtained force values will characterize the moment when the wheel begins to roll from the movable rail to the wit (respectively, these are zones A, B, C) and the moment when the wheel completely rolls from the movable rail to the wit (and is completely on the wit) - respectively, this zone G.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Анализ полученных результат указывает на то, что остряк 2, техническое решения заявляемой полезной модели испытывает меньшие силы как вертикальной, так и боковой сил, на всех участках зон остряка уравнительного стыка, что позволило также снизить и напряжение на остряк.The analysis of the results obtained indicates that the wit 2, the technical solution of the claimed utility model, experiences lower forces of both vertical and lateral forces in all areas of the wit zones of the equalizing joint, which also made it possible to reduce the stress on the wit.

Кроме того, следует отметить, что хоть значение угла наклона на участке Г рассчитать на представляется возможным (см. выше), однако, поскольку значения сил на зонах А, Б, В остряка были меньшими по сравнению с силами, действующими на остряк известного уровня техники, но значения при переходе на зону Г, также снизились, что можно объяснить, общим кумулятивным эффектом от снижения действующих сил и напряжений на всей длине остряка уравнительного стыка.In addition, it should be noted that although it is not possible to calculate the value of the angle of inclination in section G (see above), however, since the values of the forces in zones A, B, C of the wit were smaller compared to the forces acting on the wit of the prior art , but the values during the transition to the G zone also decreased, which can be explained by the general cumulative effect of the reduction in the acting forces and stresses along the entire length of the equalizing joint blade.

Соответственно, в заявляемой полезной модели будет обеспечиваться более плавный вход подвижного состава на уравнительный стык за счет уменьшения угла удара его колеса в остряк, что позволит обеспечить большую долговечность конструкции, за счет снижения контактных напряжений и пластических деформаций в зоне контакта колес подвижного состава и остряка уравнительного стыка.Accordingly, in the claimed utility model, a smoother entry of the rolling stock to the leveling joint will be provided by reducing the angle of impact of its wheel into the point, which will ensure greater durability of the structure, by reducing contact stresses and plastic deformations in the contact zone of the wheels of the rolling stock and the leveling point. joint.

Таким образом, конструктивное выполнение заявляемой полезной модели, а именно уравнительного стыка, позволило обеспечить повышение долговечности эксплуатации уравнительного стыка, за счет снижения градиента динамических воздействий от подвижного состава на элементы его конструкции посредством увеличения длины остряка.Thus, the constructive implementation of the proposed utility model, namely the surge joint, made it possible to increase the durability of the surge joint by reducing the gradient of dynamic effects from the rolling stock on its structural elements by increasing the length of the blade.

Claims (1)

Уравнительный стык, содержащий подвижный рамный рельс и остряк, расположенные на подкладках и прикрепленные к основанию крепежными элементами, при этом подвижный рамный рельс и остряк ограничены с боковых сторон упорами, а подвижный рамный рельс имеет возможность продольного перемещения относительно остряка, отличающийся тем, что расстояния от острия остряка до плоскостей его поперечного сечения, в которых ширина головок составляет 5 мм, 20 мм, 50 мм и 68,4 мм, будут равняться 930 мм, 2558 мм, 4450 мм, 5322 мм, соответственно.An equalizing joint containing a movable frame rail and a blade located on linings and attached to the base with fasteners, while the movable frame rail and the blade are limited on the sides by stops, and the movable frame rail has the ability to move longitudinally relative to the blade, characterized in that the distances from the points of the wit to the planes of its cross section, in which the width of the heads is 5 mm, 20 mm, 50 mm and 68.4 mm, will be equal to 930 mm, 2558 mm, 4450 mm, 5322 mm, respectively.
RU2023105199U 2023-03-07 EQUALIZING JOINT RU218841U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU218841U1 true RU218841U1 (en) 2023-06-14

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU41012A1 (en) * 1934-02-08 1935-01-31 А.С. Ольмезов Equalizing rail device
RU94046053A (en) * 1992-05-08 1996-09-20 БВГ Бутцбахер Вайхенбау ГмбХ (DE) Expanding rail joint of rail track section
CN201089872Y (en) * 2007-09-30 2008-07-23 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 Rail expansion device
RU97738U1 (en) * 2010-04-22 2010-09-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" LEVEL JOINT

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU41012A1 (en) * 1934-02-08 1935-01-31 А.С. Ольмезов Equalizing rail device
RU94046053A (en) * 1992-05-08 1996-09-20 БВГ Бутцбахер Вайхенбау ГмбХ (DE) Expanding rail joint of rail track section
CN201089872Y (en) * 2007-09-30 2008-07-23 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 Rail expansion device
RU97738U1 (en) * 2010-04-22 2010-09-20 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" LEVEL JOINT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109657339B (en) Method for evaluating comprehensive performance of railway vehicle ramp operation
Tao et al. Effects of wheel–rail contact modelling on wheel wear simulation
Chen et al. Impact of wheel profile evolution on wheel-rail dynamic interaction and surface initiated rolling contact fatigue in turnouts
Premoli et al. Ballast flight under high-speed trains: Wind tunnel full-scale experimental tests
CN108563828B (en) Switch point rail longitudinal crack propagation process analysis method and maintenance method
CN110377986B (en) Method for predicting side grinding of outer rail of small-radius curve of subway
CN111582656B (en) Quantitative evaluation method for shallow state of high-speed railway steel rail
CN113111554B (en) Deformation index calculation method for temporary overhead line of high-speed railway passing 80km per hour
RU218841U1 (en) EQUALIZING JOINT
Kou et al. Influence of crossing wear on rolling contact fatigue damage of frog rail
CN112836313B (en) Design method of turnout steel rail polishing profile based on contact light band position
CN202064860U (en) Damping oil pipe jigger
CN115730476B (en) Rail safety assessment method based on long wave irregularity
CN117150612A (en) Rail grinding reference profile design method based on multi-objective optimization
Zhou et al. Effects of rail hardness on rail wear and head check initiation
RU223655U1 (en) Turnout cross with continuous rolling surface
CN201942958U (en) Fixed frog with high smoothness
CN205077336U (en) A embedded track structure for in tunnel
CN203741651U (en) Fixed acute frog wing rail
JP3944472B2 (en) Rail correction necessary limit judgment method and judgment data preparation device
RU2410481C1 (en) Crosspiece for points crossing
CN211897638U (en) Grinding template for steel rail in straight section of ordinary speed railway
CN220103970U (en) Curve radius dipperstick
Cao et al. Dynamic selection and evaluation of alternative milling types for railway points
Fang et al. Prediction and analysis of wheel flange wear on small curved track considering wheel-rail conformal and lubricated contact