II. Выбор основных параметров

Основными параметрами пути являются ширина колеи (см. рис. 16.1), т. е. расстояние между внутренними гранями головок рельсов¹ и тип рельса. По типу рельса принимают размеры стандартных элементов скреплений: подкладки, костыли, накладки, болты; по ширине колеи и типу рельса принимают стандартные размеры шпал – длину, поперечное сечение. Ширина колеи определяется колеёй принятых вагонеток или вагонов²

Тип рельса выбирают либо по условию прочности, либо по условию экономичности. Рассчитывают рельс на прочность как упругую балку, лежащую на сплошном упругом основании. Более упрощенно можно рассматривать рельс как балку, свободно опирающуюся на две опоры (соседние шпалы), нагруженную в середине пролета сосредоточенной нагрузкой, а влияние соседних пролетов учесть опытным коэффициентом. При этом потребный момент сопротивления рельса изгибу

, см³, (16.4)

где – статическая нагрузка на колесо, даН; – расстояние между шпалами, см;  – 1500 даН/см² (для главных путей) и 1800 – 2000 даН/см² (для вспомогательных путей); – коэффициент, учитывающий влияние соседних пролетов и осадки шпал.

По условию наибольшей экономичности наилучший тип рельса должен соответствовать наименьшим затратам на содержание пути. Применение легких типов рельсов, хотя и удовлетворяющих условиям прочности, при большой грузонапряженности приводит к увеличению расходов. Чем больше грузооборот, тем интенсивнее накопление остаточных деформаций и износ пути, тем выгоднее применять более тяжелые рельсы. Выбор типа рельса производят в следующем порядке. Для заданной нагрузки на ось устанавливают минимальный вес рельса по прочности. Для заданного грузооборота технико-экономическими расчетами устанавливают наиболее экономичный тип рельса. Из двух значений принимают большее.

16.2. Рельсовый путь на закруглениях

І. Устройство

Н

Рис. 16.7. Закругление рельсового пути:

1 – контррельс; 2 – отбойный брус

а закруглениях наружный рельс путем подбивки балласта поднимают по отношению к внутреннему (возвышение наружного рельса). Делают это для устранения вредного влияния центробежной силы на экипаж (локомотив, вагонетку и др.). Иногда за счет сдвижения внутреннего рельса увеличивают ширину колеи (уширение колеи на кривой). Возвышение рельса и уширение колеи имеют постоянную величину на всей длине кривой, поэтому их начинают на расстоянии до начала кривой (рис. 16.7, а), называемом «отвод возвышения» или «отвод уширения».

Для повышения устойчивости пути рельсы связывают поперечными связями. Стыковые соединения нельзя устраивать в начале кривой, так как здесь возникают ударные нагрузки при входе подвижного состава в кривую. Для повышения устойчивости против схода вагонов с рельсов применяют контррельсы или отбойные брусья (рис. 16.7). Контррельсы устанавливают на 15 – 30 мм, а отбойный брус на 40 – 80 мм выше основного рельса. Как правило, устанавливают контррельсы, а отбойные брусья в тех случаях, когда по каким-либо причинам контррельсы установить нельзя. Поскольку наружный рельс имеет большую длину, чем внутренний, то для того, чтобы стыки на прямом пути располагались друг против друга, для внутренней нитки применяют укороченные рельсы (они поставляются вместе с рельсами нормальной длины).