.jpg/1280px-Total_reconstruction_of_Neunkirchen_station_(254).jpg)
Система рельсового скрепления — это средство крепления рельсов к железнодорожным шпалам ( Северная Америка ) или шпалам ( Британские острова , Австралазия и Африка ). Термины рельсовые анкеры , подкладки , стулья и путевые скрепления используются для обозначения частей или всей системы рельсового скрепления. Компоненты системы рельсового скрепления могут также быть известны под общим названием « другой путевой материал » или сокращенно OTM . На протяжении многих лет использовались различные типы скрепления.
Самые ранние деревянные рельсы крепились к деревянным шпалам штифтами через отверстия в рельсе или гвоздями. К XVIII веку стали использоваться чугунные рельсы, которые также имели отверстия в самом рельсе, чтобы их можно было прикрепить к опоре. [1] Такие разработки XVIII века, как фланцевый рельс и рельс с рыбьим животом, также имели отверстия в самом рельсе; когда использовались шпалы из каменных блоков, гвозди вбивались в деревянный блок, который был вставлен в углубление в блоке. Считается, что первый стул для рельса был представлен в 1797 году и крепился к рельсу на вертикальной стенке с помощью болтов. [2]
К 1820-м годам начали производить первые прокатные рельсы, изначально в форме буквы Т, для удержания которых требовался стул; рельсы удерживались на месте железными клиньями (которые иногда приводили к поломке рельса при вдавливании), а позднее деревянными клиньями, которые стали стандартом. [3] В 1830-х годах Роберт Л. Стивенс изобрел ребордированный «тавровый» рельс (на самом деле искаженную двутавровую балку), который имел плоское дно и не требовал стула; похожую конструкцию имел современный мостовой рельс (перевернутого U-образного сечения с нижней полкой и уложенный на продольные шпалы); эти рельсы изначально прибивались непосредственно к шпале. [4]
В североамериканской практике рельсы T с фланцами стали стандартом, позже их стали использовать с подкладками. В других местах рельсы T были заменены рельсами с бычьей головкой с закругленным 'I' или 'восьмеркой' видом, которые все еще требовали опорного кресла. В конце концов рельсы T с фланцами стали обычным явлением на всех железных дорогах мира, хотя различия в системе крепления все еще существуют.
Золотой галстук, также известный как золотой шип или последний шип, может использоваться для обозначения начала или завершения начинания. Реже они изготавливаются из серебра или другого драгоценного материала.
Исторически сложилось так, что церемониальный Золотой костыль, забитый Леландом Стэнфордом, соединил рельсы Первой трансконтинентальной железной дороги через Соединенные Штаты. Ценный рельсовый костыль олицетворял слияние железных дорог Central Pacific и Union Pacific 10 мая 1869 года в Промонтори-Саммите, Территория Юта. Таким образом, рельсовый костыль вошел в американское общественное сознание; забитие Золотого костыля стало ключевым моментом в развитии западного побережья Северной Америки и было признано национальным достижением и демонстрацией прогресса. С тех пор железнодорожники прославлялись в популярной культуре, в том числе в песнях и стихах. [5]
Железнодорожный костыль ( также известный как резаный костыль или скоба ) — это большой гвоздь со смещенной головкой, который используется для крепления рельсов и опорных плит к железнодорожным шпалам (шпалам) на пути. Роберту Ливингстону Стивенсу приписывают изобретение путевого костыля, [6] первое зарегистрированное использование которого было в 1832 году. [7] Железнодорожный костыль был изобретением, которое стало результатом состояния индустриализации в Соединенных Штатах в начале 19 века: английские магистральные железные дороги того периода использовали тяжелые и дорогие чугунные стулья для крепления Т-образных рельсов; вместо этого Стивенс добавил к Т-образному рельсу опорное основание, которое можно было закрепить простым костылем. [8] [9] В 1982 году костыль все еще был самым распространенным рельсовым креплением в Северной Америке. Обычные размеры составляют от 9 ⁄ 16 до 10 ⁄ 16 дюйма (от 14 до 16 мм) квадрата и 5+Длина от 1 ⁄ 2 до 6 дюймов (от 140 до 150 мм). [10] : 582–3
Рельсовый костыль имеет форму долота и плоский край; костыль вбивается кромкой, перпендикулярной волокнам, что обеспечивает большую устойчивость к ослаблению. [11] Основная функция — удерживать рельс в колеи. При креплении подкладок крепление делается максимально прочным, тогда как при креплении рельса к шпале или подкладке костыль обычно не требуется для обеспечения сильной вертикальной силы, что обеспечивает рельсу некоторую свободу движения. [10] : 455, 581–2
На небольших работах костыли по-прежнему забивают в деревянные шпалы, забивая их молотком с костылями , хотя эта ручная работа в значительной степени заменена гидравлическими инструментами [12] и машинами, обычно называемыми « костыльщиками » (машина, которая удаляет костыли, называется «костылесъемником»). [13] Раскалывание древесины можно ограничить, предварительно просверлив отверстия для костылей или добавив стальные полосы вокруг древесины. [10] : 455
Для использования в Соединенных Штатах в стандарте ASTM A65 описаны три основных стандарта для различного содержания углерода в стали. [14]
Шип - собачка функционально эквивалентен резаному шипу и также имеет квадратное горизонтальное сечение и схожие размеры, но имеет заостренный проникающий конец, а головка рельса (или «удерживающая пластину») имеет два выступа с каждой стороны, что создает впечатление головы собаки и облегчает удаление шипа. [15]
Крепежный винт (также известный как кареточный винт [16] ) — это большой (длиной около 6 дюймов или 152 мм, диаметром немного меньше 1 дюйма или 25 мм) металлический винт, используемый для фиксации кресла (для рельса с головкой под ключ), опорной плиты (для рельса с плоским дном) или для непосредственного крепления рельса. Крепежные винты ввинчиваются в отверстие, просверленное в шпале. [17] Крепежный винт имеет более высокую стоимость изготовления, чем костыль, но имеет преимущество в виде большей фиксирующей силы — примерно в два раза больше, чем костыль [18] — и может использоваться в сочетании с пружинными шайбами . [17]
Кресло-винт впервые было представлено в 1860 году во Франции (фр. tire-fond ) и получило распространение в континентальной Европе. [19]
Винт -собачка — это торговая марка варианта шурупа-шипа. [20]
Болты-клыки или рельсовые анкерные болты также использовались для крепления рельсов или стульев к шпалам. Болт-клык — это болт, вставленный через отверстие в шпале с гайкой-клыком, которая вгрызается в нижнюю поверхность шпалы. Для крепления рельсов с плоским дном можно использовать шайбу с верхним выступом для захвата края рельса. Они более устойчивы к ослаблению из-за вибраций и движения рельса. [21] Они считаются более эффективными, чем шипы и винты, и поэтому используются в таких позициях, как стрелочные (стрелочные) подкладки [22] и на крутых поворотах. [23]
Пружинные шипы или упругие рельсовые шипы [25] используются с рельсами с плоским дном, опорными плитами и деревянными шпалами. Пружинный шип удерживает рельс и предотвращает опрокидывание, а также крепит опорную плиту к шпале. [26] Шип Макбета (торговое название) представляет собой двухзубчатый U-образный скобообразный шип, изогнутый так, что при взгляде сбоку он кажется М-образным. [27] [28] Также использовались перевернутые J-образные одиночные острые шипы. [29]
Шипастая кувалда , также известная как шипастый молот , представляет собой разновидность кувалды с длинной тонкой головкой, которая изначально использовалась для забивания шипов. [30] [31]
Ручное сверление отверстий и вставка и удаление шипов или винтов были заменены полуавтоматическими или автоматизированными машинами, которые приводятся в действие электричеством, пневматикой, гидравликой или двухтактным двигателем. Машины, которые удаляют шипы, называются съемниками шипов . [32] [33] [34]
Самые ранние рельсовые стулья , изготовленные из чугуна и представленные около 1800 года, использовались для фиксации и поддержки чугунных рельсов на их концах; [2] они также использовались для соединения соседних рельсов. [35]
В 1830-х годах были введены прокатные Т-образные (или однофланцевые Т-образные параллельные рельсы ) и I-образные (или двухфланцевые Т-образные параллельные или бычьи ) рельсы; оба требовали чугунных стульев для их поддержки. [36] Первоначально железные ключи использовались для того, чтобы заклинивать рельс в вертикальные параллельные челюсти стула; их заменили полностью деревянными ключами. [36] Деревянные ключи были сделаны из дуба , размягчены паром, а затем сжаты гидравлическими прессами и хранились в сушильном помещении. При вставке в стул воздействие влажной атмосферы заставляло ключ расширяться, прочно удерживая рельс. [37] Клин может находиться как внутри, так и снаружи рельса. В Британии они обычно находились снаружи. [38]
Стулья крепились к шпалам с помощью деревянных шипов ( гвоздей ), шурупов, болтов-клыков или штырей. [39]
В большинстве стран мира стандартом стали рельсы с плоским дном и опорные плиты. Однако в Великобритании рельсы и стулья с бычьей головкой использовались до середины двадцатого века. [26]
Подкладка , опорная плита или подошва представляет собой стальную пластину для центрирования и усиления точки крепления на рельсовых путях между фланцевым рельсом T и железнодорожной шпалой . Подкладка увеличивает площадь опоры и удерживает рельс в правильном положении . Она крепится к деревянным шпалам с помощью шипов или болтов через отверстия в пластине.
Часть пластины под основанием рельса сужается, устанавливая внутренний наклон рельса, как правило, «один к сорока» (или 1,4 градуса). Верхняя поверхность пластины имеет один или два плеча, которые прилегают к краям основания рельса. В настоящее время используется тип с двумя плечами. Более старые типы с одним плечом были адаптированы для различной ширины рельса, при этом одно плечо располагалось на внешней стороне (стороне поля) рельса. Большинство пластин немного шире на стороне поля, без чего пластины имеют тенденцию больше врезаться во внешние стороны шпалы, уменьшая угол наклона.
На многих железных дорогах для крепления подкладок (или опорных плит) к железнодорожным шпалам используются большие шурупы по дереву , также называемые шурупами с квадратной головкой .
Подкладочные пластины начали использовать около 1900 года, до этого времени фланцевые Т-образные рельсы крепились непосредственно к шпалам.
Для крепления рельсов к базовой плите используются различные типы прочных зажимов, одним из которых является зажим Pandrol (зажим Pandrol), названный в честь своего производителя, который имеет форму короткой скрепки. [40] Еще один тип — зажим Vossloh Tension Clamp. [41] Зажимы являются альтернативой шипам.
Более новый Pandrol fastclip устанавливается под прямым углом к рельсу. Поскольку зажим является невыпадающим, его необходимо установить во время изготовления бетонной шпалы.
.jpg/1280px-%D0%9F%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BD_(108).jpg)
Рельсовые анкеры, также называемые противосползающими, представляют собой пружинные стальные зажимы, которые крепятся к нижней стороне рельсовой опорной плиты и упираются в боковые стороны шпал, чтобы предотвратить продольное смещение рельса, либо из-за изменений температуры, либо из-за вибрации. Анкеры можно прикреплять и снимать либо вручную с помощью молотков, либо с помощью анкерной машины.
.jpg/1280px-Spacing_of_rails_in_South_Australian_Railways_triple_gauge_track_(L-R_1067,_1435_and_1600_mm).jpg)
