33 просмотров

Из какой стали делают рельсы

Из какой стали делают рельсы

Современный мир трудно представить без железнодорожного сообщения. Рельсы применяются прежде всего, для строительства железных дорог, но также различают крановые и промышленные пути. В кинематографе камера тоже движется по специальной рельсовой дорожке.

В древних государствах (Египте, Риме и Греции) пытались найти способ, который помог бы перемещать тяжелые грузы с меньшими трудозатратами. Для этого строили каменные дороги с колеями, мостки для подъема материалов и провизии на возвышения. По таким путям перевозили морские корабли на смазанных жиром полозьях.

В XVI веке при добыче камня и угля широко использовали деревянные лежни, они позволяли лошадям за 1 подход перевозить вес в 4 раза больший, чем при обычной транспортировке. Позже они были заменены на чугунные пластины. В XVIII столетии такие конструкции строили в основном для промышленных нужд, но стали появляться участки для пассажирских перевозок на конной тяге.

Прообраз современных рельс был создан горным инженером Петром Фроловым на основе грибовидной разработки В. Джессопа. Рельсы имели выпуклую форму, колеса напротив были сконструированы с соответствующей выемкой. Это дало возможность достичь скорости 50 км/ч. Первая пассажирская железная дорога в России была построена в 1837 по маршруту Санкт-Петербург — Царское село, ее протяженность составила 27 км. Поставки чугунных изделий для строительства путей на производственных участках осуществлялись уже в 1825 году.

Статья в тему:  Удаленная работа сколько можно заработать. Как начать работать удалённо? Рекомендации новичку

Современные поезда могут перевозить многотонные грузы и перемещаться на больших скоростях. Форма профиля рельсы почти не изменилась, зато увеличился вес. В сравнении с 1880-гг с 22 кг он вырос до 70-75 на каждый погонный метр. Легкие конструкции до сих пор применяются для узкоколейных дорог и малонагруженных участков. Одновременно возросли требования к производству рельсовой стали.

Рельс выполняет следующие задачи:

  • Служит направляющим элементом;
  • Воспринимает и распределяет нагрузку на шпалы;
  • Служит проводником обратного или сигнального тока.

Для дорог со скоростью движения до 250 км/ч химический состав сплавов по ковшевой пробе регламентируется ГОСТ Р 55497-2013:

  • Углерод (С) — 0,55 — 0,82%;
  • Марганец (Mn) — 0,7 — 1,05%;
  • Кремний (Si) — 0,13 — 0,45%;
  • Алюминий (Аl) — 0,02 — 0,25%;
  • Фосфор (Р) — 0,025 — 0,030%;
  • Сера (S) — 0, 025 — 0,035%.

Стали с таким содержанием углерода называют высокоуглеродистыми (выше 0,6%), кремний и марганец являются полезными природными примесями и одновременно раскислителями при выплавке (ферромарганец, ферросилиций), алюминий также применяют для удаления кислорода из расплава. Фосфор и сера — природные вредные примеси, увеличивающие склонность к коррозии, хладноломкость, красноломкость. Для достижения приведенных значений осуществляется глубокая очистка. Если требуется придать готовым изделиям дополнительные характеристики используют микролегирование:

  • Ванадий (V) — 0,03 — 0,15%;
  • Хром (Cr) — 0,35 — 0,45%;
  • Титан (Ti) — 0,007 — 0,025%;
  • Азот (N) — 0,010 — 0,020%;
  • Никель (Ni) — до 0,20%;
  • Медь (Cu) — до 0,15% и 0,20% для разных категорий.
Статья в тему:  Один билет – несколько побед. Как проверить билет русское лото купленный в пятерочке Лотерея пятерочка проверить билет тираж 455

Для готовых сплавов предусматриваются допустимые отклонения от химического состава, в зависимости от элемента они не превышают сотых или тысячных долей процента, а общее содержание кислорода не может быть выше 0,003%.

Микроструктура представляет собой пластинчатый перлит с включениями феррита на границах зерен, неоднородность структуры не допускается (запрещены дефекты: пористость, пузыри, темные и светлые пятна, ликвация).

Готовую сталь после ковшовых проб разливают в изложницы, где она застывает в виде слитков. Сырье транспортируют на специальные заводы, где осуществляют следующие этапы:

  • Нагрев заготовок;
  • Получение блюмса (прямоугольной заготовки) путем обжатия;
  • Прокатка на станах с различным диаметром валков и формой ручьев;
  • Охлаждение;
  • Калибровка — увеличение точности на валковых станках без дополнительного нагрева;
  • Упрочняющая термообработка;
  • Отделка поверхности.

Длина стандартного ж/д рельса — 100 метров. Прокладка бесстыковых перегонов и сварных плетей снижает сопротивление транспорту на 5-7%. Экономия на стыковых креплениях достигает 4 тонн на 1 км. Одновременно тяжелые рельсы равномерно распределяют нагрузку на большее число шпал, уменьшают механический износ балласта и имеют больший срок службы. Таким образом повышение металлоемкости уменьшает соотношение расхода металла и перевозимого по участку тоннажа.

⟦Виды Рельс⟧

Рельсы для железных дорог промышленных предприятий РП50, РП65, РП75 — предназначены для укладки на ширококолейный железнодорожный путь и стрелочные переводы для промышленных предприятий.

Железнодорожные рельсы узкой колеи P8, P11, P18, P24 — предназначены для укладки на узкоколейных железных дорогах и подземных шахтах.

Статья в тему:  Как заставить себя заниматься учебой летом. Как побороть лень и начать учиться, когда нет особого желания

Шахтерские рельсы, для шахтных проводников P33, P38, P43 — предназначены для ширококолейного соединения и непрерывных железных дорог, а также для производства стрелочных переводов.

Рельсы крановые КР70, КР80, КР100, КР120, КР140 — используются при прокладывании путей для подъёмных кранов и крановых тележек.

Рельсы рамные РР65 — используются для построения соединений и пересечений железнодорожного пути. Рамными называют рельсы, к которым прижимается остряки. Поскольку остряки – элементы подвижные, они не могут преодолевать боковое давление. Из за этого к рамным рельсам прикрепляют упорные болты через которые давление от прижатого остряка передается на рамный рельс.

Контррельсовые рельсы РК50, РК65, РК75 — применяются в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути. Используют для предотвращения схода колес состава с путевого рельса, а также их удержания в случае схода.

Рельсы контррельсовые РК50 РК65 РК75 — применяемые в конструкциях верхнего строения пути с железнодорожными рельсами широкой колеи. В качестве защитных мер концы контррельс загибают под углом в 45 градусов. Ширина между контррельсом и путевым рельсом не должные превышать 90 мм.

Рельсы остряковые ОР43, ОР50, ОР65, ОР75 — используются для изготовления конструкций верхнего строения железнодорожного пути широкой колеи общего и не общего пользования. Предназначены для применения в конструкциях ВСП и эксплуатации их в путях железных дорог, метрополитенов и путей общего пользования, а также технологических путей промышленного транспорта широкой колеи.

Статья в тему:  Поздравления, приглашения, сценарии, тосты, рамки, открытки, конкурсы для Вас в Центре Праздника! В: А провожают их по традиции выпускники.

Рельсы трамвайные желобчатые Т58, Т62, Т60, Т65 — используются для укладки на трамвайных железных дорогах. Трамвайные рельсы отличаются от железнодорожных химическим составом и структурой стали, а также наличием термообоработки, которые предназначены для путей городского электрического транспорта.

Рельсы усовиковые УР65 — используются для изготовления железнодорожных крестовин с непрерывной поверхностью катания. Усовиковые рельсы используются на участках пересечения путей и съездов, на стрелочных переводах. Обеспечивают фиксированное направление движения ребордерных колес между крестовиной и путевым рельсом.

Рельсы железнодорожные Р50, Р65, Р75 — предназначены для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог широкой колеи и для производства стрелочных переводов. Самые распространенные типы рельс, выливаемые из марки стали М76, М74. Ходовым типом является Р65, который имеет приемлемую плотность стали и временное сопротивление не менее 90 кгс/см2. Высокая марка стали позволяет получать продукцию с относительным удлинение, не менее 4 %.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов: