RU55788U1

RU55788U1 - GASKET

Info

Publication number: RU55788U1
Application number: RU2005107449/22U
Authority: RU
Inventors: Станислав Валерьевич Козлов; Олег Вадимович Краштан; Николай Серафимович Озеров; Николай Иванович Питеев; Александр Викторович Потлов; Владимир Михайлович Федин
Original assignee: ООО "Механизированная колонна № 20"
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-08-27

Abstract

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, к элементам рельсового скрепления, а именно к прокладкам, например, ДН6-65 и т.п., укладываемым под подкладку, на шпалах. Задачей является повышение долговечности и улучшение динамических свойств прокладок, а также уменьшение динамических нагрузок, передаваемых на рельсовый фундамент. Техническим результатом является обеспечение экологической чистоты производства, получение эффективных эластичных прокладок, повышающих надежность работы конструкции верхнего строения железнодорожного пути. Поставленная задача достигается тем, что прокладка из упругого материала в виде прямоугольной пластины со сквозными отверстиями, по поверхности которой сформированы рравные по высоте и равномерно расположенные рядами канавки, при этом канавки расположены поперечными рядами и выполнены в виде замкнутых пазов, в поперечном сечении канавки трапециевидной формы с большим основанием снизу, а сквозные отверстия расположены в торцовых частях прямоугольника, кроме того в качестве упругого материала используется термоэластопласт «Технолой», являющийся смесью двух материалов «Хайтрела» и поливинилхлорида пластиката. Содержание материала «Хайтрел» составляет от 20% до 90%, оптимальное содержание материала «Хайтрел» составляет 25-30%. При этом каждая пара отверстий расположена с симметрией вращения на угол 180° относительно геометрического центра прокладки и таким образом, чтобы средняя часть прокладки относительно продольной оси и поперечной оси была целостной.The utility model relates to the design of the upper structure of the railway track, to the elements of rail fastening, namely to gaskets, for example, DN6-65, etc., laid under the lining, on the sleepers. The objective is to increase the durability and improve the dynamic properties of the gaskets, as well as reduce the dynamic loads transmitted to the rail foundation. The technical result is to ensure environmental cleanliness of production, obtaining effective elastic gaskets that increase the reliability of the design of the upper structure of the railway track. This object is achieved in that the gasket is made of elastic material in the form of a rectangular plate with through holes, on the surface of which grooves are formed equal in height and evenly spaced in rows, while the grooves are arranged in transverse rows and made in the form of closed grooves, in the cross section of the grooves are trapezoidal with a large base from the bottom, and through holes are located in the end parts of the rectangle, in addition, the Tekhnoloy thermoplastic elastomer is used as an elastic material , which is a mixture of two Heitrel and polyvinyl chloride plastic compounds. The content of the Highrel material is from 20% to 90%, the optimal content of the Highrel material is 25-30%. Moreover, each pair of holes is located with a rotation symmetry of 180 ° relative to the geometric center of the gasket and so that the middle part of the gasket with respect to the longitudinal axis and the transverse axis is integral.

Description

Полезная модель относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути, к элементам рельсового скрепления, а именно к прокладкам, например, ДН6-65 и т.п., укладываемым под подкладку, на шпалах.The utility model relates to the design of the upper structure of the railway track, to the elements of rail fastening, namely to gaskets, for example, DN6-65, etc., laid under the lining, on the sleepers.

Известна принятая за аналог прокладка из упругого материала в виде прямоугольной пластины, по поверхности которой сформированы выступы, расположенные рядами, простирающиеся по длине прокладки параллельно ее продольной оси, ориентированной вдоль оси рельса. Выступы, расположенные в смежных рядах, имеют неодинаковую общую площадь. Прокладка выполнена с изменяющейся по ширине в направлении ее поперечной оси жесткостью таким образом, что выступы в центральном ряду, расположенном вдоль продольной оси прокладки, имеют меньшую общую площадь, чем выступы, расположенные в прочих рядах. Таким образом, выступы, расположенные рядами по обе стороны от центрального ряда, имеют увеличивающуюся от ряда к ряду в направлении от центрального ряда к прочим рядам общую площадь, так что прокладка выполнена с жесткостью, увеличивающейся от продольной оси прокладки к обоим ее краям (см. патент РФ №33379, МПК: Е 01 В 9/68, опубл. 20.10.2003, Бюл. №29). Прокладка испытывает в процессе эксплуатации наибольшее напряжение в ее средней части. В результате чего в процессе эксплуатации на прокладке известной конструкции появляются трещины, она чрезмерно изнашивается и выходит из строя при весьма малом сроке службы.A known gasket made of analogue is made of elastic material in the form of a rectangular plate, on the surface of which protrusions are arranged in rows extending along the length of the gasket parallel to its longitudinal axis oriented along the axis of the rail. The protrusions located in adjacent rows have a different total area. The gasket is made with stiffness varying in width in the direction of its transverse axis so that the protrusions in the central row located along the longitudinal axis of the gasket have a smaller total area than the protrusions located in other rows. Thus, the protrusions located in rows on either side of the central row have a total area increasing from row to row in the direction from the central row to the other rows, so that the gasket is made with stiffness increasing from the longitudinal axis of the gasket to both its edges (see RF patent No. 33379, IPC: E 01 B 9/68, publ. 10/20/2003, Bull. No. 29). The gasket experiences the greatest stress in the middle part during operation. As a result, cracks appear on the gasket of a known design during operation, it wears out excessively and fails at a very short service life.

Известна принятая за прототип прокладка из упругого материала в виде прямоугольной пластины, по поверхности которой сформированы канавки, расположенные рядами, простирающиеся по длине прокладки параллельно ее продольной оси, ориентированной вдоль оси рельса [см. патент РФ №36839, МПК: Е 01 В 9/68, опубл. 27.03.2004, Бюл. №39]. Равные по высоте продольные канавки Known adopted for the prototype strip of elastic material in the form of a rectangular plate, on the surface of which grooves are arranged in rows, extending along the length of the strip parallel to its longitudinal axis oriented along the axis of the rail [see RF patent No. 36939, IPC: E 01 B 9/68, publ. March 27, 2004, Bull. No. 39]. Equal longitudinal grooves

равномерно расположены на верхней опорной поверхности прокладки с промежутками в рядах, при этом на прокладке выполнены сквозные круглые отверстия, расположенные по углам прямоугольника и в середине продольных сторон, а между отверстиями вдоль продольной стороны прямоугольника выполнены замкнутые пазы. Так как в процессе эксплуатации наибольшее напряжение прокладка испытывает в ее средней части, нижняя поверхность эластичной прокладки выполнена с выступом в ее средней части, увеличивающим жесткость прокладки в направлении от ее продольных сторон к продольной оси. В результате прокладка выходит из строя при большем сроке службы. Однако продольные стороны, выполненные с тремя сквозными отверстиями и с расположенными между ними замкнутыми пазами (по одной продольной линии) не обеспечивают необходимую вертикальную жесткость конструкции прокладки на данном участке. Кроме того, прокладку изготавливают из резиновых смесей или из резин с использованием резинокордных и резинотканевых отходов. Изменение объема канавок при прохождении подвижного состава обеспечивает динамические свойства, однако, под нагрузкой эластичная прокладка становится полностью плоской и поэтому намного жестче. На возвращение в исходное состояние прокладки из резины уходят минуты, особенно при старении материала прокладки, и следующий подвижной состав наезжает на деформированную жесткую прокладку. Таким образом, увеличение жесткости неравномерно ослабляет вибрации и неравномерно поглощает динамические нагрузки, передаваемые на рельсы проходящим подвижным составом, что в свою очередь уменьшает надежность работы. Кроме того, ударные нагрузки от подвижного состава передаются на шпалу и балласт, разрушая его.evenly located on the upper supporting surface of the gasket with gaps in the rows, while the gasket is made through circular holes located at the corners of the rectangle and in the middle of the longitudinal sides, and closed grooves are made between the holes along the longitudinal side of the rectangle. Since the gasket experiences the greatest stress in the middle part during operation, the lower surface of the elastic gasket is made with a protrusion in its middle part, increasing the rigidity of the gasket in the direction from its longitudinal sides to the longitudinal axis. As a result, the gasket fails with a longer service life. However, the longitudinal sides made with three through holes and with closed grooves located between them (along one longitudinal line) do not provide the necessary vertical rigidity of the gasket design in this section. In addition, the gasket is made from rubber compounds or from rubbers using rubber cord and rubber tissue waste. The change in the volume of the grooves during the passage of the rolling stock provides dynamic properties, however, under load, the elastic gasket becomes completely flat and therefore much stiffer. It takes minutes to return the gasket to its original state, especially when the gasket material is aging, and the next rolling stock runs into a deformed rigid gasket. Thus, an increase in stiffness non-uniformly attenuates vibrations and non-uniformly absorbs dynamic loads transmitted to the rails by passing rolling stock, which in turn reduces the reliability of operation. In addition, the shock loads from the rolling stock are transferred to the railroad tie and ballast, destroying it.

Задачей является повышение долговечности и улучшение динамических свойств прокладок, а также уменьшение динамических нагрузок, передаваемых на рельсовый фундамент.The objective is to increase the durability and improve the dynamic properties of the gaskets, as well as reduce the dynamic loads transmitted to the rail foundation.

Техническим результатом является обеспечение экологической чистоты производства, получение эффективных эластичных прокладок, повышающих надежность работы конструкции верхнего строения железнодорожного пути.The technical result is to ensure environmental cleanliness of production, obtaining effective elastic gaskets that increase the reliability of the design of the upper structure of the railway track.

Поставленная задача достигается тем, что прокладка из упругого материала в виде прямоугольной пластины со сквозными отверстиями, по поверхности которой сформированы равные по высоте и равномерно расположенные рядами канавки, при этом канавки расположены поперечными рядами и выполнены в виде замкнутых пазов, в поперечном сечении канавки трапециевидной формы с большим основанием снизу, а сквозные отверстия расположены у торцовых частей прямоугольника, кроме того в качестве упругого материала используется термоэластопласт, являющийся смесью двух материалов «Хайтрела» и поливинилхлорида пластиката. Содержание материала «Хайтрел» составляет от 20% до 90%, оптимальное содержание материала «Хайтрел» составляет 25-30%. При этом каждая пара отверстий расположена на противоположных сторонах пластины таким образом, чтобы средняя часть прокладки относительно продольной оси и поперечной оси была целостной. При этом крайняя пара расположена с симметрией вращения на угол 180° относительно геометрического центра прокладки, остальные две пары отверстий расположены симметрично относительно продольной оси прокладки.This object is achieved in that the gasket is made of elastic material in the form of a rectangular plate with through holes, on the surface of which grooves are formed equally in height and evenly spaced in rows, while the grooves are arranged in transverse rows and made in the form of closed grooves, in the cross section of the trapezoidal groove with a large base from the bottom, and through holes are located at the end parts of the rectangle, in addition, thermoplastic elastomer is used as an elastic material. a mixture of two Heitrel materials and a plastic compound polyvinyl chloride. The content of the Highrel material is from 20% to 90%, the optimal content of the Highrel material is 25-30%. Moreover, each pair of holes is located on opposite sides of the plate so that the middle part of the strip relative to the longitudinal axis and the transverse axis is integral. In this case, the extreme pair is located with rotation symmetry at an angle of 180 ° relative to the geometric center of the gasket, the other two pairs of holes are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the gasket.

Сущность поясняется чертежами, где:The essence is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 изображен вид сверху прокладки;figure 1 shows a top view of the gasket;

на фиг.2 представлен разрез по А-А;figure 2 presents a section along aa;

на фиг.3 представлен разрез по Б-Б;figure 3 presents a section along BB;

на фиг.4 представлен выносной элемент В прокладки на фиг.2.figure 4 presents the remote element B gaskets in figure 2.

Прокладка в виде прямоугольной пластины 1, по поверхности которой сформированы поперечные канавки 2 в виде замкнутых пазов, расположенных рядами. Равные по высоте канавки 2 равномерно расположены на нижней опорной поверхности A gasket in the form of a rectangular plate 1, on the surface of which transverse grooves 2 are formed in the form of closed grooves arranged in rows. Equal in height grooves 2 are uniformly located on the lower supporting surface

прокладки. В поперечном сечении канавки 2 трапециевидной формы с большим основанием снизу. При этом прокладка имеет шесть сквозных отверстий для ее фиксации, которые расположены по три у торцовых частей прямоугольника таким образом, чтобы средняя часть прокладки относительно продольной оси и поперечной оси была целостной. При этом крайняя пара отверстий 3 расположена с симметрией вращения на угол 180° относительно геометрического центра прокладки, пары отверстий 4 и 5 расположены симметрично относительно продольной оси прокладки.gaskets. In the cross section of the groove 2 is trapezoidal with a large base from the bottom. In this case, the gasket has six through holes for its fixation, which are located three at the end parts of the rectangle so that the middle part of the gasket with respect to the longitudinal axis and transverse axis is integral. The extreme pair of holes 3 is located with a symmetry of rotation through an angle of 180 ° relative to the geometric center of the gasket, pairs of holes 4 and 5 are located symmetrically with respect to the longitudinal axis of the gasket.

Прокладка изготовлена из композиционного материала «Технолой» (см. ТУ2224-034-11517367-01), являющегося смесью двух термоэластопластов:1. материала «Хайтрел» и 2. ПВХ-пластиката. Первый представляет собой полимер - сложный полиэфир с простыми эфирными группами в спиртовой части (производство фирмы «Дюпон»), второй представляет собой смесь жесткого полимера поливинилхлорида и пластификатора - сложного эфира, например, диоктилфталата. При этом содержание материала «Хайтрел» составляет от 20% (когда проявляются упругие свойства материала «Технолой») до 90% (когда увеличение его содержания не имеет смысла). Опытным путем установлено, что оптимальное содержание термоэластопласта «Хайтрел» составляет 25-30% и определяется достаточностью механических свойств и его стоимостью - более дорогого материала «Хайтрел» по сравнению с ПВХ-пластикатом.The gasket is made of composite material "Technoloy" (see TU2224-034-11517367-01), which is a mixture of two thermoplastic elastomers: 1. Highrel material and 2. PVC compound. The first is a polymer - a polyester with ether groups in the alcohol part (manufactured by DuPont), the second is a mixture of a rigid polyvinyl chloride polymer and a plasticizer - an ester, for example dioctyl phthalate. At the same time, the content of the Highrel material ranges from 20% (when the elastic properties of the Technoloy material are manifested) to 90% (when an increase in its content does not make sense). It was experimentally established that the optimum content of Heitrel thermoplastic elastomer is 25-30% and is determined by the sufficiency of mechanical properties and its cost - the more expensive Heitrel material compared to PVC compound.

Прокладка изготавливается формовым способом.The gasket is made in a molded way.

Прокладка, установленная между подкладкой и основанием (шпалой), работает следующим образом. При прохождении подвижного состава эластичная прокладка деформируется легко и мягко и поэтому хорошо ослабляет вибрации и поглощает удары, возникающие при прохождении пары колес по участку рельса, лежащему непосредственно на этой прокладке. В начальной фазе деформации прокладка мнется и уплотняется таким образом, что материал, который ее образует, легко и свободно The gasket installed between the lining and the base (sleepers), works as follows. When the rolling stock passes, the elastic pad deforms easily and softly and therefore attenuates vibrations and absorbs shocks that occur when a pair of wheels pass along a section of the rail lying directly on this pad. In the initial phase of deformation, the gasket is wrinkled and compacted so that the material that forms it is easily and freely

перемещается, заполняя канавки 2. Затем по мере возрастания деформации происходит плавное сжатие самой прокладки благодаря упругим свойствам композиционного материала «Технолой», то есть функция удлинения от нагрузки при сжатии соответствует этой функции при снятии напряжения. В результате при прохождении подвижного состава первая пара колес деформирует прокладку из почти разгруженного состояния, вторая пара колес продолжает нагружать прокладку, находящую в состоянии не полной релаксации. Так как кривая удлинения от нагрузки для прокладки из композиционного материала «Технолой» имеет вид прямой, то вторая пара колес наезжает на прокладку практически с той же жесткостью, что и первая пара колес Прокладка имеет больший ресурс в условиях циклических нагрузок. Характер зависимости нагрузки от деформации у композиционного материала «Технолой» в интервале 0-10 тонн соответствует характеру деформации резиновых прокладок в интервале 0-1 тонны. Это благоприятно сказывается на долговечности прокладки из композиционного материала «Технолой. Кроме того, конструкция предлагаемой прокладки такова, что ее средняя часть, на которую приходится максимальная нагрузка, выполненная без сквозных отверстий, максимально обеспечивает необходимую вертикальную жесткость конструкции.moves, filling the grooves 2. Then, as the deformation increases, the gasket itself smoothly compresses due to the elastic properties of the Technoloy composite material, that is, the function of elongation from compression stress corresponds to this function when stress is relieved. As a result, when passing the rolling stock, the first pair of wheels deforms the gasket from an almost unloaded state, the second pair of wheels continues to load the gasket, which is in a state of incomplete relaxation. Since the elongation curve from the load for laying of Technoloy composite material is straight, the second pair of wheels runs into the gasket with almost the same rigidity as the first pair of wheels. The gasket has a longer life under cyclic loads. The nature of the dependence of the load on the deformation of the composite material "Technoloy" in the range of 0-10 tons corresponds to the nature of the deformation of the rubber gaskets in the range of 0-1 tons. This favorably affects the durability of the gasket from the composite material “Technoloy. In addition, the design of the proposed gasket is such that its middle part, which accounts for the maximum load, made without through holes, maximally provides the necessary vertical stiffness of the structure.

Экологическая чистота производства за счет отсутствия в рецептуре канцерогенных и других опасных продуктов, а также возможность вторичного использования бывших в употреблении прокладок из композиционного материала «Технолой» в других производствах также дает преимущество в использовании по сравнению прокладкой из резиновой смеси.Ecological cleanliness of the production due to the absence of carcinogenic and other dangerous products in the formulation, as well as the possibility of recycling used gaskets from the Technoloy composite material in other industries, also gives an advantage in using rubber gaskets in comparison.

Claims

1. A gasket of elastic material in the form of a rectangular plate with through holes, on the surface of which grooves are formed equally in height and evenly arranged in rows, characterized in that the grooves are arranged in transverse rows and made in the form of closed grooves, and thermoplastic elastomer is used, which is a mixture of two Heitrel and polyvinyl chloride compounds.

2. The gasket according to claim 1, characterized in that the content of the Heitrel material is from 20% to 90%.

3. The gasket according to claim 1, characterized in that the optimal content of the Heitrel material is 25-30%.

4. The gasket according to claim 1, characterized in that the through holes are positioned so that the middle part of the gasket relative to the longitudinal axis and the transverse axis is integral, the extreme pair of through holes being rotationally symmetrical at an angle of 180 ° relative to the geometric center of the gasket, the rest two pairs of holes are located symmetrically relative to the longitudinal axis of the gasket.

5. The gasket according to claim 1, characterized in that in the cross section of the grooves are trapezoidal with a large base from the bottom.