Изучение устройства составных элементов верхнего строения пути: рельсы и скрепления, шпалы, балластный слой

Цель – знакомство с устройством составных элементов верхнего строения пути: рельсами и скреплениями, шпалами, балластным слоем.

Оборудование: стенд, макет ВСП, обыкновенный стрелочный перевод на полигоне ГПОУ НТТТ.

Краткие теоретические сведения

Верхнее строение пути представляет собой комплексную конструкцию, включающую в себя балластный слой, шпалы, рельсы, рельсовые скрепления, противоугоны, стрелочные переводы, глухие пересечения, мостовые и переводные брусья. Рельсы, соединенные со шпалами, образуют рельсошпальную (путевую) решетку. При этом шпалы заглубляются в балластный слой, укладываемый на основную площадку земляного полотна.

Основной несущий элемент верхнего строения пути - рельсы. Рельсы непосредственно воспринимают нагрузку от колес подвижного состава, передают ее на лежащие ниже элементы и направляют движение колес. Рельсы изготовляют из особой стали, в состав которой входит железо, химически соединенное с углеродом, кремнием и марганцем.

Рельсовые скрепления разделяют на стыковые и промежуточные. Стыковые скрепления прочно соединяют рельсы в непрерывную нить. Места соединения называют рельсовыми стыками. Концы рельсов перекрываются накладками, которые через имеющиеся отверстия стягивают стыковыми болтами. Под гайки болтов ставят пружинные или тарельчатые шайбы.

Рельсы соединяют со шпалами с помощью промежуточных скреплений, которые должны обеспечивать неизменную ширину колеи, не допускать продольного смещения и опрокидывания рельсов. Промежуточные рельсовые скрепления служат для прочного соединения рельсов со шпалами и брусьями, чтобы исключить поперечное и продольное перемещение и опрокидывание рельсовых нитей колесами подвижного состава. Эти скрепления подразделяются на костыльные и клеммные.

Шпалы служат опорами для рельсов. Шпалы выполняют две основные задачи. Во-первых, они воспринимают нагрузку от рельсов и передают ее балластному слою, распределяя на значительные площади. Во-вторых, шпалы прочно соединяют рельсовые нити, обеспечивая постоянство ширины колеи и устойчивость пути. На один километр прямого участка пути укладывают 1840 шт. шпал; в кривых – 2000 шт. шпал.

Применяют деревянные и железобетонные шпалы.

Деревянные шпалы. Их изготовляют из сосны, ели, пихты, лиственницы, кедра и березы, причем, лучшими являются сосновые шпалы. В путь их укладывают только после пропитки масляными антисептиками. По форме поперечного сечения деревянные шпалы подразделяются на три вида: обрезные, полуобрезные и необрезные.

Каждый вид шпал делится на три типа в зависимости от их толщины и ширины верхней и нижней постели. Тип I предназначен для укладки на главных путях, тип II – на станционных и подъездных путях, тип III – на малодеятельных подъездных путях промышленных предприятий.

Основными достоинствами железобетонных шпал являются долговечность (до 50 лет), обеспечение высокой устойчивости пути и плавности хода поездов. Основные недостатки: большая масса, наличие электропроводности, высокая жесткость, сложность крепления к рельсам.

Балластный слой - это слой сыпучих материалов (щебня, гравия, песка) в виде трапеции на основной площадке земляного полотна.

Балластный слой служит для равномерной передачи давления от шпал на возможно большую поверхность основной площадки земляного полотна, чтобы избежать его деформации. Балластный слой является упругой подушкой, он препятствует возникновению пыли, закрепляет путь в продольном и поперечном направлениях, способствует отводу атмосферных осадков от рельсов и шпал. Балласт должен не размываться, не выветриваться и быть морозоустойчивым. На дорогах применяются следующие балластные материалы: щебень из естественного камня, щебень из валунов и гальки, гравий карьерный, песчаный и песчано-гравийный балласт, ракушечник.

Наилучший материал для балласта – щебень размером от 25 до 60 мм.

Порядок выполнения работы

1. Практически ознакомиться с конструкцией верхнего строения пути. Описать назначение, составные элементы и типы верхнего строения пути, какие требования к нему предъявляются.

2. Практически ознакомиться с конструкцией рельсов. Описать назначение, материал из которого они изготавливаются, типы рельсов и их стандартную длину, какие требования к ним предъявляются.

3. Практически ознакомиться с конструкцией рельсовых скреплений. Описать виды и назначение рельсовых скреплений, какие промежуточные скрепления применяются для деревянных и железобетонных шпал.

4. Практически ознакомиться с конструкцией шпал. Описать назначение шпал и их типы, материал из которого они изготавливаются, вес и длину.

5. Практически ознакомиться с конструкцией балластного слоя. Описать назначение балластного слоя, материал для балласта, толщину слоя под шпалой.

6 Сделать вывод

Содержание отчета

1. Тема и цель занятия.

2. Оборудование.

3. Описание верхнего строения пути

4. Письменные ответы на контрольные вопросы и задания.

5. Вывод.

Контрольные вопросы и задания

1. Что является составными элементами верхнего строения пути и для чего ВСП предназначено?

2. Укажите назначение рельсов и их типы. Какие предъявляются к ним требования?

3. Что такое рельсовые скрепления и для чего они предназначены? Перечислите виды, типы и основные элементы рельсовых скреплений.

4. Для чего предназначены шпалы? Типы, материалы для изготовления, срок их службы.

5. Для чего предназначен балластный слой? Предъявляемые к нему требования и применяемые балластные материалы.

 

 

Практическое занятие № 3