Рельсы: классификация, размеры и длина железнодорожных ЖД и других типов рельсов, сечение и разрезы, маркировка

Рельсы — основные структурные элементы железнодорожных и других типов путей. Они играют важную роль в обеспечении безопасности и эффективности движения поездов и прочих транспортных средств.

Каждый рельс обладает уникальной формой, разделенной на две стороны. Одна из сторон имеет выпуклый профиль, называемый “головкой”. Головка рельса контактирует с колесами поезда и является ключевым элементом для поддержания силы сцепления. Этот профиль позволяет колесам двигаться по рельсу, создавая устойчивую основу для передвижения.

Вторая сторона рельса называется “ногой” или “подошвой”. Она обеспечивает опору и фиксацию рельса на шпалах, поддерживая его вертикальное положение. Нога рельса часто имеет широкую плоскую поверхность, которая плотно прилегает к шпалам. Это обеспечивает стабильность и устойчивость путей, предотвращая смещение или деформацию под воздействием проходящих поездов.

Рельсы проходят через строгие процессы производства и эксплуатации. Материалы, например, сталь, используются для создания прочных и долговечных рельсов. Они регулярно проверяются и технически обслуживаются для обнаружения повреждений, износа или других проблем, которые могут повлиять на их работу.

Какие рельсы бывают: классификация

Рельсы для железных дорог промышленных предприятий:

РП50, РП65 – для укладки на ширококолейный железнодорожный путь и стрелочные переводы на промышленных предприятиях.

Железнодорожные рельсы узкой колеи:

P8, P11, P18, P24, Р33, Р34 – предназначены для укладки на узкоколейных железных дорогах и подземных шахтах.

Шахтерские рельсы:

 P38, P43 – предназначены для ширококолейного соединения и используются на шахтах и рудниках, подъездных путях, а также для производства стрелочных переводов в шахтах.

Крановые рельсы:

КР70, КР80, КР100, КР120, КР140 – используются при прокладывании путей для подъемных кранов и крановых тележек.

Контррельсы:

РК50, РК65, РК75 – применяются в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами широкой колеи. Концы контррельсов загибаются под углом в 45 градусов в качестве защитной меры. Ширина между контррельсом и путевым рельсом не должна превышать 90 мм.

Остряковые рельсы:

ОР43, ОР50, ОР65, ОР75 – используются для изготовления конструкций верхнего строения железнодорожного пути широкой колеи общего и необщего пользования. Они предназначены для применения в конструкциях ВСП (вертикально-сдвиговой путь) и эксплуатации их в путях железных дорог, метрополитенов и путях общего пользования.

Трамвайные рельсы желобчатые:

Т58, Т62, Т60, Т65 – используются для укладки на трамвайных железных дорогах. Трамвайные рельсы отличаются от железнодорожных составом и структурой стали, а также формой головки, предназначенной для путей городского электрического транспорта.

Железнодорожные рельсы:

Р50, Р65, Р75 – предназначены для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог широкой колеи и для производства стрелочных переводов. Самые распространенные типы рельсов выливаются из марки стали М76, Э76. Данный тип рельс может быть как термообработанным для лучшей износостойкости, так и не термообработанным (сырым)

Различия по категории качества

Железнодорожные рельсы различаются по категории качества. В зависимости от характеристик и обозначений, рельсы могут быть высшего качества (с маркировкой В), термоупрочненные (с пометкой Т1, ДТ350, ОТ350 и подобные обозначения) или обычные (не прошедшие термическую обработку), обозначаемые буквой Н.

1. Рельсы высшего качества отличаются повышенной прочностью и долговечностью. Они имеют маркировку В, для крановых рельс используют категорию А как высшую категорию. Такие рельсы обладают высокой устойчивостью к воздействию динамических и статических нагрузок, а так же относятся к высокоточным с минимальными допусками по размерам, что делает их предпочтительными для использования на участках с интенсивным движением поездов, скоростных путей и тяжелыми грузовыми поездами.
2. Термоупрочненные рельсы обозначаются маркировкой Т1, ДТ350, ОТ350 и подобные обозначения. Они проходят специальную термическую обработку, которая повышает их прочность и износостойкость. Такие рельсы применяются на участках с высокой нагрузкой и большой скоростью движения поездов, где требуется особая прочность и стойкость к износу. термоупрочненными рельсами изготавливают рельсы Р75, Р65, Р50.
3. Обычные рельсы, не прошедшие термическую обработку, обозначаются буквой Н. Они используются на участках низкой интенсивности движения и не предъявляют особых требований к прочности и износостойкости. Все узкоколейные рельсы изготавливаются не термоупрочненными поскольку их эксплуатация этого не требует.

Все эти различия по категории качества и уровню исполнения рельсов играют важную роль в обеспечении безопасного и эффективного движения поездов по железнодорожным путям. Использование соответствующих рельсов, учитывающих требования и условия эксплуатации, позволяет обеспечить долговечность и надежность железнодорожных линий.

Требования

Работник ЖД должен учитывать ряд требований к рельсам, чтобы обеспечить безопасность и эффективность работы железнодорожного пути.

Во-первых, размер плети рельса должен быть максимальным, чтобы уменьшить количество стыков. Это позволит улучшает комфортность поездки и снижает износ рельсов.

Во-вторых, для путей с высокими осевыми нагрузками и высокими скоростями перемещения поездов необходимы простые и надежные конструктивные решения, все узлы (подкладки рельс, накладки стыковые, болты стыковые и т.д) должны обеспечивать крепкое и надежное скрепление.

Третье требование – жесткость для эффективного сопротивления на изгиб, но при этом определенная гибкость. Гибкость необходима, чтобы предотвратить излом или деформацию рельсов при резких и сильных ударах колес.

Четвертое требование – вязкость металла. Она необходима для предотвращения ломки подвижных частей транспорта при ударно-динамических воздействиях. Рельсы должны быть достаточно твердыми для долговечной эксплуатации и не должны стираться или сминаться слишком быстро.

Пятый аспект – шероховатая поверхность катания рельса в сочетании с достаточной гладкостью. Это нужно для обеспечения хорошего сцепления между опорными конструкциями колеи и колесами состава. 

Действующие стандарты

Сначала стоит упомянуть стандарт 19240-73, который устанавливает сортамент элементов, используемых при строительстве различных типов путей. Этот стандарт предоставляет нормы и требования по выбору рельсов, скреплений, болтов, шпал и других компонентов, необходимых для обустройства путей.

Для промышленного транспорта применяется стандарт 7173-54. Он определяет особенности проектирования дорог, предназначенных для транспортировки грузов и обеспечивает требования к нагрузкам, техническим характеристикам и безопасности промышленных путей.

Когда дело касается узкой колеи, используется стандарт 6368-82, который определяет требования к элементам и конструкции путей с узким профилем колеи. Это может быть применено, например, в узкоколейных железных дорогах или в системах метро с узкой колеей.

С другой стороны, для путей с широкой колеей действует стандарт 6726-53. Он устанавливает нормы и требования для конструкции и использования рельсов, скреплений и других элементов в путях с широкой колеей, таких как железные дороги, используемые для пассажирских и грузовых перевозок.

Стандарт Р 51685-2013 является общим, современного образца, который охватывает различные типы путей и предоставляет нормы и требования, которым должны соответствовать все элементы железнодорожной инфраструктуры.

Кроме того, для характеристик крановых используется стандарт Р 53866-2010. Он определяет требования к проектированию и эксплуатации крановых путей, включая нагрузки, габаритные размеры и безопасность.

Условные обозначения на чертежах

На схемах используются условные обозначения, которые помогают идентифицировать различные параметры и характеристики рельсов.

Размеры и длины стандартных Ж/Д рельс

Стандартные размеры и длины железнодорожных рельсов могут незначительно отличаться в зависимости от страны и используемых стандартов. Однако, в большинстве случаев, рельсы имеют следующие характеристики:

1. Стандартная длина рельса составляет 12,5 и 25 метров для рельс Р65,Р50, Р43 и Р38.
2. Длина 8 метров для рельс Р33, Р34, Р24, Р18, р11
3. Длина 11 метров для рельс крановых Кр70, КР80, КР100, КР120, КР140. Иногда встречаются крановые рельсы с длинной 12м.
4. Вес рельса определяется его профилем и используемым типом стали. В зависимости от этого, вес рельса может составлять от 11 кг до 130 кг на метр длины. Например, стандартный вес рельса типа Р65 составляет около 64,88 кг на метр длины.

Таблицы размеров

Напомним обозначения:

• Н – полная высота;
• А– размер подошвы;
• В – размер головки сверху;
• S – толщина шейки.

Железнодорожные узкоколейные

Крановые

Узкой колеи (производитель Китай)

Маркировка

Маркировка рельсов является важным этапом в процессе их изготовления. Процедура маркировки выполняется на горячих рельсах и включает различные способы нанесения знаков и клейм на различные участки рельсов.

Одна из сторон каждого железнодорожного рельса в горячем состоянии предназначена для нанесения объемных маркировочных знаков. Эти знаки содержат информацию о предприятии-изготовителе, месяце и годе изготовления, типе рельса и направлении прокатки. Например, предприятие-изготовитель может быть обозначено буквами “К” (Кузнецкий) или “Т” (Нижнетагильский металлургический комбинат), месяц изготовления указывается римскими цифрами, а год – арабскими. Направление прокатки обозначается стрелкой, где острие стрелки указывает на передний конец рельса по ходу прокатки.

На той же стороне, где находятся маркировочные знаки, также наносятся клейма с использованием клеймения. Эти клейма содержат информацию о шифре плавки, условном обозначении контрольных элементов и условном обозначении термоупрочненных.

Знаки должны быть четкими, с четкими контурами и вершинами. Расстояние между знаками должно быть от 20 до 40 мм.

Шифр плавки, наносимый на рельсы, включает различные элементы информации о рельсе. Он указывает на способ выплавки стали (например, для конвертерного или электропечного производства стали), условное обозначение стали (например, низколегированной стали с использованием символа “X” или микролегированной стали с использованием символа “V” или “Т”) и сталеплавильный агрегат и порядковый номер плавки.

На одном из торцов рельса наносятся клейма холодным клеймением. Шифр плавки согласно ГОСТ 6.19.2.1 наносится на подошве рельса, контрольный знак согласно ГОСТ 6.19.2.2 наносится на верхней четверти шейки, а знаки закалки концов обозначаются буквой “К” и наносятся на нижней четверти шейки.

На торец головки рельса наносятся приемочные клейма, которые позволяют определить, что рельс соответствует требованиям производителя или заказчика. Эти приемочные клейма включают клеймо ОТК предприятия-изготовителя и инспекции МПС РФ или другого потребителя по его требованию.

Нанесение маркировки несмываемой краской также является частью процесса маркировки. Рельсы различных категорий обозначаются разными цветами. Например, рельсы категории В помечаются голубой краской, рельсы категории Т1 – светло-зеленым цветом, рельсы категории Т2 – желтым цветом, а рельсы категории Н – белым цветом.