RU205391U1

RU205391U1 - Sleeper

Info

Publication number: RU205391U1
Application number: RU2021103844U
Authority: RU
Inventors: Михаил Александрович Таймаров; Евгений Геннадьевич Чикляев
Priority date: 2021-02-16
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2021-07-13

Abstract

Полезная модель относится к области конструкции шпалы для железнодорожного и электрического транспорта, использующих рельсы для передвижения по ним транспортных средств. Конструкция может быть также использована для крепления рельс с целью передвижения по ним механизмов подъемных кранов в строительстве. Особое значение она имеет для прокладки железнодорожных путей сверхскоростных поездов типа «Сапсан».Задачей полезной модели является увеличение срока службы железнодорожных шпал и колесных пар железнодорожных вагонов путем гашения механических низкочастотных колебаний, возникающих при прохождении тяжеловесных составов.Положительный технический результат достигается за счет дополнительного ввода в конструкцию демпфирующей стальной пластинчатой пружины, расположенной горизонтально по центру древесной основы шпалы и гасящей низкочастотные механические колебания, возникающие при прохождении тяжеловесных составов. 2 ил.The utility model relates to the field of construction of sleepers for railway and electric transport, using rails to move vehicles along them. The structure can also be used for fastening rails for the purpose of moving crane mechanisms on them in construction. It is of particular importance for the construction of railway tracks of bullet trains of the "Sapsan" type. The task of the utility model is to increase the service life of railway sleepers and wheelsets of railway cars by damping mechanical low-frequency vibrations arising from the passage of heavy trains. A positive technical result is achieved due to additional input into the design of a damping steel leaf spring, located horizontally in the center of the wood base of the sleeper and damping low-frequency mechanical vibrations arising from the passage of heavy trains. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области конструкции шпалы для железнодорожного и электрического транспорта, использующих рельсы для передвижения по ним транспортных средств. Конструкция может быть также использована для крепления рельс с целью передвижения по ним механизмов подъемных кранов в строительстве. Особое значение она имеет для прокладки железнодорожных путей сверхскоростных поездов типа «Сапсан».The utility model relates to the field of construction of sleepers for railway and electric transport, using rails to move vehicles along them. The structure can also be used for fastening rails in order to move crane mechanisms on them in construction. It is of particular importance for the construction of railway tracks of bullet trains of the Sapsan type.

Известна шпала, содержащая удлиненное тело из многослойного материала и имеющая древесную основу, пропитанную антисептиком, выполненную из склеенных между собой листов шпона, в виде сгруппированных в два горизонтальных пакета с горизонтальным расположением листовых элементов и в один вертикальный пакет с вертикальным расположением листовых элементов, причем вертикальный пакет в конструкции шпалы закреплен между верхним и нижним горизонтальными пакетами путем склеивания, имеющая отверстия под крепеж (см. патент на полезную модель №183931 от 9 октября 2018 г. Бюллетень №28).Known sleeper containing an elongated body made of multilayer material and having a wood base impregnated with an antiseptic, made of veneer sheets glued together, in the form of grouped in two horizontal packages with a horizontal arrangement of sheet elements and in one vertical package with a vertical arrangement of sheet elements, and vertical the package in the sleeper structure is fixed between the upper and lower horizontal packages by gluing, having holes for fasteners (see patent for utility model No. 183931 dated October 9, 2018 Bulletin No. 28).

Недостаток известной конструкции: 1. Отсутствие демпфирующей способности для гашения колебаний от железнодорожных колесных пар при прохождении тяжеловесных составов, которые передаются на рельсы и далее на шпалы и технический ресурс колесных пар понижается, появляются трещины в колесных парах и колесные пары выбраковываются для предупреждения аварий, а также снижается срок службы шпал за счет появления трещин.The disadvantage of the known design: 1. Lack of damping ability to damp vibrations from railway wheelsets during the passage of heavy trains, which are transferred to the rails and then to sleepers and the technical resource of the wheelsets decreases, cracks appear in the wheelsets and wheelsets are rejected to prevent accidents, and the service life of the sleepers is also reduced due to the appearance of cracks.

Указанный недостаток устранен в заявляемой полезной модели, которая направлена на решение задачи увеличения срока службы железнодорожных шпал и колесных пар железнодорожных вагонов путем гашения механических низкочастотных колебаний, возникающих при прохождении тяжеловесных составов.The indicated drawback is eliminated in the claimed utility model, which is aimed at solving the problem of increasing the service life of railway sleepers and wheelsets of railway cars by damping mechanical low-frequency vibrations that occur during the passage of heavy trains.

Положительный технический результат достигается за счет дополнительного ввода в конструкцию демпфирующей стальной пластинчатой пружины, расположенной горизонтально по центру древесной основы шпалы и гасящей низкочастотные механические колебания, возникающие при прохождении тяжеловесных составов.A positive technical result is achieved due to the additional introduction into the structure of a damping steel leaf spring, located horizontally in the center of the wood base of the sleeper and damping low-frequency mechanical vibrations arising from the passage of heavy trains.

Для демонстрации заявляемой конструкции шпалы выполнены рисунки на фиг. 1 и фиг. 2, на которых обозначены следующие позиции:To demonstrate the claimed construction of the sleepers, the drawings are made in Figs. 1 and FIG. 2, which bear the following positions:

1 - горизонтальные пакеты элементов древесной основы из шпона с водостойкой пропиткой,1 - horizontal packages of elements of wood base made of veneer with water-resistant impregnation,

2 - склеивающий состав,2 - adhesive composition,

3 - отверстия под крепеж,3 - holes for fasteners,

4 - вертикальный пакет элементов древесной основы из шпона с водостойкой пропиткой,4 - vertical package of elements of wood base made of veneer with water-resistant impregnation,

5 - демпфирующая стальная пластинчатая пружина.5 - damping steel leaf spring.

На фиг. 1 пунктирной линией обозначен невидимый контур демпфирующей стальной пластинчатой пружины 5, расположенной горизонтально по центру древесной основы шпалы.FIG. 1, the dashed line indicates the invisible contour of the damping steel leaf spring 5, located horizontally in the center of the wood base of the sleeper.

На фиг. 2 в увеличенном виде и повернутом сечении А-А шпала изображена в рабочем состоянии: сверху действует нагрузка от колесных пар при движении поездов, снизу располагается отсыпной грунт железнодорожного полотна.FIG. 2, in an enlarged view and rotated section A-A, the sleeper is shown in working condition: the load from the wheel pairs acts on top during the movement of trains, and the dump soil of the railway bed is located below.

Назначение и взаимодействие элементов в заявляемой конструкции шпалы следующее.The purpose and interaction of the elements in the claimed construction of the sleeper is as follows.

Предлагаемая конструкция шпалы состоит из древесной основы в виде двух пакетов (фиг. 2, позиции 1), расположенных горизонтально и одного пакета (фиг. 2, позиция 4), расположенного вертикально, в котором по центру располагается горизонтально демпфирующая стальная пластинчатая пружина 5.The proposed sleeper design consists of a wood base in the form of two packages (Fig. 2, position 1), located horizontally and one package (Fig. 2, position 4), located vertically, in which a horizontally damping steel leaf spring 5 is located in the center.

Каждый из пакетов собран из плоских элементов, изготовленных из листового древесного шпона склеенных между собой склеивающим составом 2. Древесные элементы из листового шпона пропитаны на всю глубину водостойким антисептиком на базе кризола.Each of the packages is assembled from flat elements made of wood veneer sheets glued together with an adhesive 2. Wood veneer elements are impregnated to the full depth with a water-resistant chrysol-based antiseptic.

Отверстия 3 служат для крепления подкладок, которые удерживают рельсы (на фиг. 1 и фиг. 2 подкладки условно не показаны).The holes 3 serve for fastening the pads that hold the rails (in Fig. 1 and Fig. 2, the pads are not conventionally shown).

Толщина вертикального пакета 4 составляет не менее 0,4 от всей толщины шпалы. Усилия, возникающие при движении колесных пар поездов, вызывают изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях.The thickness of the vertical package 4 is not less than 0.4 of the entire thickness of the sleeper. The forces arising from the movement of the wheelsets of trains cause bending moments in the vertical and horizontal planes.

Вертикальный пакет элементов 4 древесной основы из листового шпона создает противодействие изгибающим максимальным усилиям, направленным в статике перпендикулярно плоскостям горизонтальных элементов 1.A vertical stack of elements 4 of a wood base made of sheet veneer creates resistance to bending maximum forces directed in statics perpendicular to the planes of horizontal elements 1.

Противодействие изгибающим усилиям, направленным перпендикулярно вертикальному пакету элементов 4, создается горизонтальными пакетами 1.Resistance to bending forces directed perpendicular to the vertical stack of elements 4 is created by horizontal stacks 1.

Введение в конструкцию шпалы элемента в виде демпфирующей стальной пластинчатой пружины 5, расположенной горизонтально по центру внутри вертикального пакета, проявляется в виде новых свойств: увеличения сопротивлению растяжения в статике и увеличения способности к демпфированию механических колебаний в динамике.The introduction into the sleeper structure of an element in the form of a damping steel leaf spring 5, located horizontally in the center inside a vertical package, manifests itself in the form of new properties: an increase in tensile resistance in static and an increase in the ability to damp mechanical vibrations in dynamics.

Увеличение способности сопротивлению растяжения повышает механическую прочность против износа шпал по сравнению с известной конструкцией шпалы, а повышение демпфирующей способности шпалы позволяет гасить вертикальные и горизонтальные колебания колесных пар, увеличивая их срок службы.An increase in the tensile resistance capacity increases the mechanical strength against wear of the sleepers in comparison with the known design of the sleepers, and the increase in the damping capacity of the sleepers allows damping the vertical and horizontal vibrations of the wheelsets, increasing their service life.

Этим достигается положительный технический результат по сравнению с известной конструкцией.This achieves a positive technical result in comparison with the known design.

Технология изготовления заявляемой шпалы включает изначальную пропитку горизонтальных и вертикальных элементов шпона водостойким антисептиком. Длина элементов шпона вдоль волокон соответствует длине шпалы.The manufacturing technology of the inventive sleepers includes the initial impregnation of horizontal and vertical veneer elements with a waterproof antiseptic. The length of the veneer elements along the grain corresponds to the length of the sleeper.

Затем производится склеивание пропитанных антисептиком элементов шпона в горизонтальные 1 и вертикальный 4 пакеты с выемками для крепежных отверстий. Предварительно в вертикальный пакет по центру закладывается демпфирующая стальная пластинчатая пружина 5, выполненными в ней отверстиями под крепеж, которые должны совпадать с выемками под крепежные отверстия в элементах из шпона.Then, the antiseptic impregnated veneer elements are glued into horizontal 1 and vertical 4 packages with recesses for fastening holes. Preliminarily, a damping steel leaf spring 5 is placed in the center of the vertical package, with holes made in it for fasteners, which must coincide with the recesses for fastening holes in veneer elements.

Из двух горизонтальных пакетов 1 и одного вертикального 4 пакета с заложенной в нем демпфирующей стальной пластинчатой пружиной 5 по схеме, показанной на фиг. 1 и фиг. 2, склеивается удлиненное тело шпалы с соблюдением совпадения отверстий в пакетах под крепеж.Of two horizontal packages 1 and one vertical package 4 with a damping steel leaf spring 5 embedded in it according to the scheme shown in FIG. 1 and FIG. 2, the elongated body of the sleeper is glued, observing the coincidence of the holes in the packages for fasteners.

Заявляемая конструкция шпалы работает следующим образом.The claimed design of the sleeper works as follows.

При прохождении тяжеловесного железнодорожного состава по рельсам в местах их крепления к шпалам возникают механические колебания следующих видов: низкочастотные - вследствие совокупного силового нагружения всеми осями колес, среднечастотные - вследствие силового воздействия каждой колесной пары, высокочастотные - вследствие вибрации неподресорных масс ходовых частей вагонов.When a heavy train passes along the rails at the points of their attachment to the sleepers, mechanical vibrations of the following types occur: low-frequency - due to the combined force loading by all axles of the wheels, medium-frequency - due to the force effect of each wheel pair, high-frequency - due to vibration of the unresolved masses of the running parts of the cars.

Высокочастотные механические колебания гасятся преимущественно за счет демпфирующей способности горизонтальных пакетов 1.High-frequency mechanical vibrations are damped mainly due to the damping ability of horizontal packs 1.

Среднечастотные механические колебания гасятся преимущественно за счет демпфирующей способности вертикальных пакетов 4.Medium-frequency mechanical vibrations are damped mainly due to the damping ability of vertical packs 4.

Низкочастотные механические колебания гасятся за счет демпфирующей способности стальной пластинчатой пружины 5.Low-frequency mechanical vibrations are damped by the damping ability of the steel leaf spring 5.

Введение стальной пластинчатой пружины 5 в заявляемую конструкцию при динамическом воздействии на шпалу колесных пар при прохождении тяжеловесных поездов позволяет достигнуть положительного технического результата по сравнению с известной конструкцией.The introduction of a steel leaf spring 5 into the inventive design with dynamic impact on the sleeper of wheelsets during the passage of heavy trains allows to achieve a positive technical result in comparison with the known design.

Claims

A tie containing an elongated body made of multilayer material and having a wood base, impregnated with an antiseptic and made of separate sheet elements of wood veneer glued together, grouped by gluing into two horizontal packages with a horizontal arrangement of sheet elements and into one vertical package with a vertical arrangement of sheet elements, moreover, the vertical package in the structure of the sleeper is fixed between the upper and lower horizontal packages by gluing and having holes for fasteners, characterized in that there is additionally a damping steel leaf spring with holes for fasteners coinciding with the holes for fastening the wood base, located horizontally in the center of the vertical package ...