Железнодорожные рельсы — это массивные стальные балки уникального профиля, которые выступают основным элементом верхнего строения пути. Их укладывают на опоры (шпалы) и соединяют с ними, образуя две параллельные нити — колею из рельсов. Именно по ней движутся колеса локомотивов, вагонов и различного подвижного состава.
Конструкция и назначение рельсы для жд путей
Профиль рельса схож с двутавровую балку и содержит три главные части:
Верхняя часть рельса — верхняя выпуклая часть, которая вступает в контакт со стальными колесами поезда. Такая геометрия обеспечивает надежное сцепление, направляет движение колесной пары и минимизирует трение.
Шейка — соединяет головку с основанием, принимая на себя изгибающие нагрузки.
Нижняя часть рельса — основание рельса, которая устанавливается к шпалам с помощью подкладок и костылей (или болтов). Она распределяет давление от проходящего поезда на увеличенную площадь шпалы, исключая проседание пути в грунт.
Главная задача рельсов — принимать колоссальное вертикальное давление от поездов, передавать его на шпалы и далее на земляное полотно, а также гарантировать стабильную траекторию движения без бокового смещения.
Сырье и изготовление
Для изготовления берут специальную высококачественную углеродистую или легированную сталь (например, марки М76Т или К76). В России широко применяются следующие типы рельсов широкой колеи, где цифра указывает округленную массу одного метра изделия:
Тип Р65 — основной тип для главных путей железных дорог РФ; Р50 — используется на путях с меньшей грузонапряженностью; Тип Р75 — выбирается для самых нагруженных линий и магистралях.
Рельсы подвергаются обязательную термическую обработку (закалку), что делает их поверхности сверхтвердость для износостойкости, сохраняя вязкую сердцевину для сопротивления ударным нагрузкам.
Типы рельсов по задачам
Помимо магистральных железнодорожных, существуют узкоколейные (для шахт и торфоразработок), крановые (для портовых перегружателей), трамвайные (желобчатые) и контррельсы (устанавливаются внутри колеи на кривых для предотвращения схода поезда).