Рельсы железнодорожные

Рельсы железнодорожные: типы, профили и технические параметры для верхнего строения пути

Рельсы железнодорожные основной элемент верхнего строения пути (ВСП), воспринимающий нагрузки от подвижного состава и передающий их на подрельсовое основание. Классификация рельсов выполняется по типу профиля (Р50, Р65, Р75), категории качества (нетермоупрочнённые, термоупрочнённые объёмной закалкой, дифференцированно закалённые) и марке стали. Для магистральных линий с грузонапряжённостью свыше 50 млн ткм/км в год применяют рельсы категории ДТ350 (дифференцированно закалённые) с твёрдостью поверхности катания от 350 до 400 HB. На путях промышленного транспорта и подъездных путях предприятий используют рельсы Р50 и Р65 без термообработки.

Конструктивные особенности и геометрия профиля

Поперечное сечение рельса включает головку, шейку и подошву. Основные геометрические параметры регламентируются ГОСТ Р 51685-2013 и ГОСТ 33799-2016. Высота рельса Р65 составляет 180 мм, ширина головки 75 мм, ширина подошвы 180 мм. Масса погонного метра рельса Р65 64,88 кг. Для рельсов Р50 высота равна 152 мм, ширина головки 70 мм, ширина подошвы 132 мм, масса 51,67 кг/м. Допуски по высоте профиля составляют от 0,5 до 1,0 мм в зависимости от категории точности.

Кривизна рельсов в вертикальной и горизонтальной плоскостях не должна превышать 0,2 мм на 1 м длины для рельсов первой группы точности. Овальность отверстий под болтовые соединения в стыковых накладках нормируется в пределах от 0,5 до 1,0 мм. Твёрдость металла по Шору (HSD) для термоупрочнённых рельсов составляет от 38 до 44 HSD на поверхности катания и от 34 до 40 HSD в зоне шейки.

Марки стали и механические свойства

Для производства рельсов применяют стали марок М76, М76Т, М76Ф, К76, Э76, Э76Ф, Э90А, Э90ХАФ. Химический состав регламентирует содержание углерода (от 0,71 до 0,82 %), марганца (от 0,75 до 1,05 %), кремния (от 0,25 до 0,60 %), фосфора (не более 0,035 %) и серы (не более 0,040 %). Легирование ванадием (0,030,15 %) и хромом (0,200,60 %) повышает износостойкость и контактную выносливость.

Временное сопротивление разрыву для термоупрочнённых рельсов составляет не менее 1180 МПа, предел текучести не менее 800 МПа, относительное удлинение не менее 8 %. Ударная вязкость KCU при температуре от +20 C не менее 25 Дж/см, при температуре от 60 C не менее 15 Дж/см. Твёрдость по Бринеллю (HB) для объёмно-закалённых рельсов от 341 до 401 HB, для дифференцированно закалённых от 350 до 400 HB.

Области применения по категориям путей

• Магистральные линии с грузонапряжённостью от 25 до 80 млн ткм/км в год рельсы Р65 категорий ДТ350, ДТ370, ДТ400.
• Скоростные участки (до 250 км/ч) рельсы Р65 дифференцированно закалённые с повышенной прямолинейностью (кривизна не более 0,1 мм/м).
• Промышленные железнодорожные пути металлургических и горно-обогатительных комбинатов рельсы Р50 и Р65 нетермоупрочнённые.
• Подкрановые пути мостовых и козловых кранов рельсы КР70, КР80, КР100 (отдельная категория крановых рельсов).
• Рудничные и шахтные откаточные пути рельсы Р33, Р38, Р43.

Условия эксплуатации и контроль качества

Рельсы железнодорожные эксплуатируются в диапазоне температур от 60 до +60 C. Для регионов с холодным климатом (до 60 C) применяют рельсы из стали с ударной вязкостью не менее 20 Дж/см при 60 C. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию (УЗД) на наличие внутренних дефектов расслоений, флокенов, трещин. Допустимая глубина дефектного слоя после механической обработки не более 0,5 мм. Предельные отклонения по длине рельсов мерной длины (12,5 м, 25 м) составляют от 20 до +30 мм.

Вопросы и ответы