Рельс Р43: размеры, вес, характеристики и требования ГОСТ

Рельсы Р43 относятся к категории промышленных железнодорожных рельсов и предназначены для укладки на путях промышленного транспорта. Они занимают промежуточное положение между узкоколейными (Р24, Р18) и более тяжелыми магистральными рельсами (Р50, Р65). Их несущая способность оптимальна для условий, где использование узкой колеи невозможно, а применение Р50 экономически неоправданно.

Область применения рельс железнодорожных Р43

Рельсы Р43 применяются преимущественно на путях промышленного транспорта, где не требуется пропуск тяжеловесных поездов с осевыми нагрузками до 25-30 тс, но необходима большая прочность по сравнению с узкоколейными линиями.

Основные объекты использования:

• Горнодобывающая промышленность – подъездные и внутрикарьерные пути на угольных разрезах, рудниках, шахтах для транспортировки полезных ископаемых;
• Промышленные предприятия – железнодорожные ветки, соединяющие цеха, склады сырья и готовой продукции, погрузочные площадки;
• Подкрановые пути – для мостовых и козловых кранов грузоподъемностью до 30-50 т, где нагрузка на рельсы ниже, чем на магистральных линиях;
• Временные технологические дороги – на строительных площадках, в карьерах, при возведении крупных объектов.

Рельсы Р43 укладываются на прямых и криволинейных участках, могут использоваться как в звеньевом, так и в бесстыковом пути (при сварке в плети). Они рассчитаны на колею 1520 мм, что позволяет сопрягать такие пути с сетью общего пользования через стрелочные переводы соответствующих типов.

Какой ГОСТ нормирует размеры Р43

Производство рельсов Р43 регламентируется несколькими нормативными документами, что связано с длительной историей их выпуска и модернизацией стандартов.

Основные стандарты:

• ГОСТ 7173-54 – один из первых стандартов на рельсы типа Р43 для путей промышленного транспорта (взамен ГОСТ 3542-47). Действовал длительное время, но в настоящее время устарел.
• ГОСТ 7173-75 – более поздняя редакция, устанавливающая конструкцию и размеры рельсов Р43. Именно этот стандарт чаще всего указывается в сопроводительной документации на рельсы нового производства.
• ГОСТ 30165-94 – межгосударственный стандарт, действующий на территории стран СНГ. Распространяется на рельсы узкой и широкой колеи для угольной и горнорудной промышленности, включая тип Р43. Содержит наиболее полные требования к геометрии, допускам, химическому составу стали и методам контроля.

Помимо указанных, при производстве могут применяться технические условия ТУ 14-2Р-155-99, ТХ ЦПТ-80/350 и другие отраслевые нормативы. Для потребителя важно, чтобы поставляемая продукция сопровождалась сертификатом качества с указанием конкретного ГОСТа или ТУ, по которому изготовлены рельсы.

Технические характеристики и требования к рельсу Р-43

ГОСТ 30165-94 предъявляет к рельсам Р43 ряд обязательных требований, касающихся качества металла, геометрической точности и состояния поверхности.

Требования к материалу:

• Сталь должна быть спокойной, без флокенов, расслоений, усадочных раковин;
• Химический состав регламентируется по содержанию углерода, марганца, кремния, серы и фосфора;
• Допустимые отклонения по массовой доле элементов контролируются при ковшовых пробах.

Требования к поверхности:

• Не допускаются трещины, рванины, закаты, плены, раскатанные загрязнения;
• Допускаются отдельные дефекты глубиной не более 2 мм (на подошве – не более 1 мм) при условии их пологой вырубки или зачистки;
• На торцах и в болтовых отверстиях не должно быть расслоений, заусенцев, рванин.

Требования к точности изготовления:

• Предельные отклонения размеров установлены для обычной и повышенной точности прокатки;
• Допустимая кривизна – не более 0,15 % длины при равномерном прогибе;
• Скручивание относительно продольной оси – не более 2 мм;
• Торцы должны быть обрезаны перпендикулярно оси с перекосом не более 2 мм.

Механические требования:

• Рельсы должны выдерживать копровые испытания – удар падающим грузом массой 1 т с высоты, установленной нормативной документацией, без образования трещин и изломов.

По качеству рельсы подразделяются на две группы:

• I группа – полностью соответствуют всем требованиям ГОСТ;
• II группа – имеют отклонения по химическому составу, размерам или качеству поверхности, но допускаются к применению на менее ответственных участках.

Габариты рельса Р43: размеры поперечного сечения и другие характеристики

Основные геометрические параметры рельса Р43 приведены в таблице.

• Высота рельса – 140 мм;
• Ширина головки – 70 мм;
• Ширина подошвы – 114 мм;
• Толщина шейки – 14,5 мм;
• Высота шейки – 71 мм;
• Высота пера подошвы – 11 мм;
• Площадь поперечного сечения – 57 см².

Высота рельса Р43 (140 мм) складывается из высоты головки, шейки и подошвы. Такое соотношение обеспечивает необходимый момент сопротивления вертикальным нагрузкам.

Размеры рельса Р43 по длине:

• Стандартная (мерная) длина – 12,5 м;
• По согласованию с заказчиком возможна поставка длиной 25 м;
• Немерная длина может составлять от 6 до 25 м.

Параметры рельса Р43 для кривых участков:

• При радиусах кривых менее 300 м применяются укороченные рельсы, длина которых рассчитывается индивидуально в зависимости от радиуса и ширины колеи.

Размеры рельса Р43 по ГОСТу включают также расположение болтовых отверстий. По умолчанию рельсы поставляются без отверстий, но по заказу могут быть просверлены на одном или обоих концах под стыковые накладки. Диаметр отверстий, шаг и отступы от торцов регламентируются стандартом.

Вес рельса Р 43

Масса рельса – важный показатель, учитываемый при проектировании пути, расчете потребности в материалах и организации транспортировки.

Вес рельса Р43 в 1 метре составляет:

• Теоретическая масса погонного метра – 44,65 кг (по ГОСТ 30165-94);
• С учетом болтовых отверстий (при их наличии) масса уменьшается примерно на 0,47 кг на рельс длиной 12,5 м.

Общая масса рельса длиной 12,5 м:

• Без отверстий – около 558 кг;
• С отверстиями – около 557,7 кг.

Вес рельса длиной 25 м:

• Без отверстий – около 1116,5 кг.

Для расчета потребности на 1 км пути (однопутная линия):

• Количество рельсов длиной 12,5 м на одну нить – 80 шт.;
• На две нити – 160 шт.;
• Общая масса рельсов на 1 км – 160 × 0,558 = 89,28 т.

Эти цифры позволяют проектировщикам и снабженцам точно определить объем закупки и транспортные расходы.

Механические свойства

Механические характеристики рельсов Р43 определяются маркой стали и термической обработкой.

Марки стали, применяемые для изготовления:

• Мартеновские – М76, М76Ф;
• Конвертерные – К76Ф;
• Электропечные – Э76, Э76Ф, Э76ХСФ.

Химический состав стали обеспечивает:

• Временное сопротивление разрыву – не менее 880 МПа;
• Относительное удлинение – не менее 4-6 %;
• Твердость по Бринеллю – не менее 255 HB (для термоупрочненных рельсов – выше).

Термическое упрочнение позволяет значительно повысить износостойкость и контактную выносливость рельсов. Термоупрочненные рельсы Р43 выдерживают без разрушения падение груза массой 1 т с высоты 4 м (при температуре испытаний от 0 до +40 °С), тогда как нетермоупрочненные – с высоты более 7,5 м, но при этом быстрее изнашиваются в процессе эксплуатации.

Сопротивление усталостным нагрузкам рельсов Р43 обеспечивается чистотой металла по неметаллическим включениям и отсутствием поверхностных дефектов. Контроль осуществляется ультразвуковой дефектоскопией.

Ударная вязкость стали при отрицательных температурах (до -60 °С) должна соответствовать требованиям для соответствующего климатического исполнения.

Рельс Р43 – востребованный типоразмер для промышленного транспорта. Его параметры (высота 140 мм, ширина головки 70 мм, вес метра 44,65 кг) оптимальны для подъездных, внутризаводских и карьерных путей. Знание размеров, требований ГОСТ и механических свойств помогает правильно выбрать материал, обеспечить безопасность и оптимизировать затраты. При закупке важно проверять сертификаты и состояние рельсов.