Сколько весит метр рельса

Содержание:

• Классификация
• Используемые конструкционные материалы
• Геометрия сечения и вес рельсов
• Для чего необходимо знать вес рельсов и для чего он указан в маркировке?

Железнодорожные рельсы – основной элемент верхнего строения путей, который воспринимает всю динамическую и статическую нагрузку от поезда во время движения или стоянки. Производство ж/д рельсов стандартизировано и регулируется техническим регламентом соответствующего ГОСТа. Для стандартизации также используют утвержденные технические условия (ТУ).
В зависимости от назначения железной дороги, скоростного режима и интенсивности движения на конкретном участке пути подбирают определенный вид рельсов по ширине его контактной поверхности, профилю в сечении и весу, типу шпал, ширине колеи и другим техническим показателям. При этом вес рельсового проката влияет на его прочность и способность воспринимать нагрузку.

Классификация

Железная дорога – это не только магистральные транспортные линии междугороднего сообщения, но и городской транспорт, производственная логистика на промышленных предприятиях, передвижение подъемных башенных, мостовых и козловых кранов, внутрицеховое перемещение тяжелого оборудования и пр. Каждое такое направление использования железнодорожного полотна требует соблюдения определенного технико-эксплуатационного режима, ввиду чего появилась классификация рельсов по их прочностным показателям, по весу и геометрии профиля, по назначению и прочим техническим характеристикам.

• Железнодорожные (ширококолейные) – прокладка ж/д магистралей, внутрипроизводственных путей, линий городского общественного транспорта и стрелочных переходов. Для этого используют рельсы Р43, Р50 и Р65 стандартной длины по 12,5 или 25 метров.
• Узкоколейные – карьерные выработки, горнодобывающие и военные шахты, технологические железнодорожные пути для перемещения вагонеток с сырьем и готовой продукцией или небольших вагонов с людьми, узкоколейные трамваи и детские железные дороги. Рельсы Р8, Р11, Р18 и Р24 стандартной длины по 8 метров.
• Трамвайные – городские и пригородные трамваи, в т.ч. и скоростные. Для прокладки таких ж/д линий в черте города используют желобчатые рельсы Т58 или Т62, иногда встречаются участки с рельсовым полотном на основе марки Р65.
• Промышленные – ширококолейные пути и стрелочные переходы на производственных предприятиях. Маркируются такие рельсы буквами РП (РП50, РП65 и РП75).
• Крановые – это самые большие по весу рельсы. Их массивность объясняется необходимостью воспринимать и равномерно распределять нагрузку от перемещающегося по ним башенного, мостового или козлового крана с грузом. Для крановых путей используют рельсы марок КР70, КР80, КР100, КР120 и КР140 длиной по 11 метров. При этом нередко укладывают сразу три и более нитки для равномерного распределения нагрузки.
• Рудничные – шахтная или карьерная добыча полезных ископаемых. Для перемещения вагонеток с породой и пассажирских рабочих вагонов в шахтах используют железнодорожное полотно на базе рельсов Р33, Р38 и Р43.
• Рамные – пересечения и соединения железнодорожных путей (РР65).
• Контррельсовые – создание конструкций верхнего строения путей (РК50, РК65 и РК75).
• Остряковые – используют при сооружении стрелочных переводов (ОР43, ОР50, ОР65 и ОР75).
• Усовиковые – часть конструкции крестовины стрелки (УР65).

Маркировка железнодорожных рельс буквенной частью показывает их назначение, а цифрами – вес одного погонного метра в килограммах. Один метр рельса Р65 весит 65 кг и т.д.
Чем больше весит погонный метр железнодорожного рельса, тем он более металлоемкий, а значит, более устойчив к изгибающим, скручивающим и другим динамическим, статическим, ударным и вибрационным нагрузкам, которые действуют на ж/д полотно во время передвижения по нему состава или стоянки поезда.

Используемые конструкционные материалы

Для изготовления железнодорожных рельсов используют углеродистую сталь. В редких случаях применяют чугун. Однако стальное полотно намного проще в обработке, в резке и сварке. Сталь эластичнее и лучше воспринимает динамические нагрузки за счет демпферных свойств. Словно пластинчатый амортизатор, рельсы прогибаются и выгибаются без потери прочности и целостности.
Упругость в сочетании с низкой текучестью углеродистой стали позволяет компенсировать ударные и прочие динамические перегрузки без нарушения геометрии профиля сечения рельсов – они прогибаются, но не расплющиваются и не трескаются. Это основное технико-эксплуатационное условие для обеспечения безопасной транспортировки пассажирских и грузовых составов по железной дороги, а также длительного срока безаварийной эксплуатации ж/д полотна.
Для производства железнодорожных рельсов общего транспортного, производственного и специализированного назначения используют три вида углеродистой стали:

• конвертерная;
• электросталь;
• мартеновская.

Среди наиболее распространенных в производстве железнодорожных рельсов марок: К78ХСФ, Э78ХСФ, М76Ф, К76Ф, Э76Ф, К76Т, Э76Т, М76Т, М76, К76 и Э76.
Для придания рельсам большей прочности готовый металлопрокат подвергается термообработке. Это может быть вакуумированная сталь, термообработка с контролируемым охлаждением или изотермической выдержкой. В большинстве случаев для упрочнения стали в массе и уплотнения ее поверхностного слоя используют закалку.

Геометрия сечения и вес рельсов

Вес железнодорожных рельсов пропорционален металлоемкости изделия, которая при стандартной длине зависит от площади сечения профиля. Основные технико-эксплуатационные характеристики геометрии профиля рельсов – высота в сечении, ширина головки, толщина шейки и ширина подошвы. От этих геометрических параметров зависит прочность и грузоподъемность железнодорожного полотна.
Верхняя контактная часть рельсов подвержена сильному износу истиранием, ввиду чего ее сечение имеет форму объемной головки. Нижняя часть выполняет функции крепления к шпалам и предназначена для равномерного распределения нагрузки на шпальное основание без существенного износа, поэтому она выполнена в виде плоской подошвы, которую удобно фиксировать к шпалам. Шейка имеет тонкое сечение с целью экономии металла и уменьшения веса рельса, поскольку нагрузка переносится только по вертикальной центральной оси.

Все геометрические параметры и вес рельсов наиболее распространенных марок представлены в таблице.

Условные обозначения:
• L – стандартная длина рельса;
• H – полная высота рельса в поперечном сечении;
• A – ширина подошвы (нижнего основания);
• B – ширина головки по верхней контактной поверхности;
• S – толщина шейки.
• Н – без термообработки;
• Т1 – термообработанные (закалка).

Крановые рельсы стандартной длины 11 метров (немерные 4,1-11 м) для передвижения мостовых кранов грузоподъемностью 50-300 тонн.

Узкоколейные и рудные (производства КНР).

Маркировка железнодорожных рельсов основана на буквенном обозначении их назначения и числовом показателе веса одного погонного метра изделия. Однако для крановых рельсов принята иная маркировка, в которой числовое значение показывает не массу одного метра, а ширину головки в миллиметрах.

Для чего необходимо знать вес рельсов и для почему он указан в маркировке?

Железнодорожные рельсы – самый нагруженный и изнашиваемый элемент верхнего строения путей. Для правильного проектно-инженерного расчета создаваемого ж/д полотна проектировщикам необходимо учитывать прочностные характеристики, геометрию профиля и вес рельсов. Трамвайные или малонагруженные пути для шахтных вагонеток требуют меньшей металлоемкости, чем массивные крановые или обычные магистральные ширококолейные железнодорожные рельсы.

Вес рельсов необходим для правильного выбора шпал и создания устойчивого основания, включая подходящий для конкретной марки и условий эксплуатации железной дороги балластного щебня. Крепления подошвы к шпальной решетке также подбирают в зависимости от веса рельсов, поскольку на их прочность влияет инерционный момент силы при появлении динамических нагрузок во время прохождения поезда по колее.

Снабжение эксплуатирующих магистральные и промышленные железные дороги организаций требует грамотного расчета всех логистических процессов – от транспортировки рельсов, до хранения их на складах и погрузочно-разгрузочных работ. Составление сметы строительных и ремонтных работ по прокладке и замене железнодорожного полотна также требует учета массы рельсов на один километр пути.

Также читайте на нашем сайте о тормозных башмаках и стрелочных переводах.