Назначение рельсов - создать поверхности с наименьшими сопротивлениями для качения колес подвижного состава, непосредственно воспринимать и упруго передавать воздействие силы от колес на опоры (шпалы, брусья) и в движении направлять колеса подвижного состава. На участках с автоблокировкой рельсовые нити служат проводниками сигнального тока, а на участках с электрической тягой - обратного тягового тока.
К рельсам предъявляются следующие требования: они должны быть достаточно прочными, долговечными, надежными в эксплуатации, т.е. износостойкими, твердыми и в то же время нехрупкими - достаточно вязкими, так как они воспринимают ударно-динамическую нагрузку.
Тип современных рельсов обозначают буквой Р и числом, округленно равным массе 1 м рельса. Например, рельс, 1 м которого имеет массу 64,72 кг, обозначается Р65. Форма и основные размеры поперечного сечения рельса приведены на Рис. 2.5.
Рис. 2.5. Основные размеры поперечного сечения Р65 (Р75)
Н - высота рельса; h - высота шейки; b - ширина головки; В - ширина подошвы; С - толщина шейки; m - высота пера.
Шпалы.
Они являются основным видом подрельсовых оснований и служат для восприятия давления от рельсов и передачи его на щебеночный балластный слой.
Применяют шпалы деревянные и железобетонные. Достоинством деревянных шпал является легкость, упругость, простота изготовления, удобство применения рельсов, высокое сопротивление током рельсовых цепей. Материалом служит сосна, ель, пихта, лиственница. По форме поперечного сечения шпалы бывают обрезные, опиленные с четырех сторон и брусковые, опиленные только снизу и сверху.
В зависимости от назначения шпалы делят на три типа: I (сечением 250х180) – для магистральных железных дорог; II (сечением 230х160) – для станционных и подъездных путей и III (сечением 230х150) – для промышленных предприятий.
Недостаток деревянных шпал – небольшой срок службы (15…..18 лет).
Железобетонные шпалы с предварительно напряженной арматурой в зависимости от рельсового скрепления бывают двух типов:
Ш1 – для раздельного клеммно-болтового рельсового скрепления (типа КБ) с болтовым прикреплением подкладки к шпале;
Ш2 – для нераздельного клеммно-болтового рельсового скрепления (типа БПУ) с болтовым прикреплением подкладки или рельса к шпале.
Основные размеры железобетонной шпалы показаны на рис. 2.6.
Достоинством железобетонных шпал является, долговечность (40-50 лет), обеспечение высокой устойчивости пути, плавность движения, что объясняется одинаковыми размерами и ровной упругостью шпал. Их применение позволяет сберечь деловую древесину.
К недостаткам относится большая масса, токопроводимость, высокая жесткость, сложность крепления рельсов к шпале. Для повышения упругости пути на железобетонных шпалах под рельсы приходиться укладывать амортизирующие прокладки.
