Рельсы

Термоупрочненная продукция

Для использования на высоконагруженных участках применяются термоупрочненные изделия. Они проходят специальную закалку в масле с последующим отпуском, что повышает срок эксплуатации и прочность продукции. Вес 1 м рельса железнодорожного после такой обработки практически не меняется, однако характеристики становятся выше.

Термоупрочненные имеют следующие обозначения:

Чтобы их различать, делают пометки краской на торцах.

Виды

За время своей эволюции эти элементы закрепились во всех отраслях человеческой деятельности. В настоящее время применяются не только на путях общего сообщения, но и в шахтерской, строительной и прочих отраслях. Благодаря этому среди проката можно встретить множество разновидностей, каждая из которых применяется для различных целей. Наиболее распространенными продуктами являются:

• Ширококолейные – Р43, Р65, Р50. Используются для постройки железнодорожных путей, а также из них изготавливают стрелочные переводы. Стандартная длина составляет 25 и 12,5 метров.
• Крановые (подкрановые)– КР70, КР80, КР100, КР120, КР140; стандартная длина 11 метров. Это наиболее массивные. Используются они исключительно для строительства крановых путей. Такой вид проката примечателен тем, что он укладывается не только в два ряда – так называемый двухниточный путь, но и в три, а, то и четыре ряда, всё зависит от требований.
• Узкоколейные – Р18, Р24; Используются для прокладывания путей, где необходимо меньшее расстояние между ними. Чаще всего их используют в шахтах и карьерах с ограниченным пространством. Стандартная длина 8 метров.
• Рудничные – Р33, Р38; Рудничные применяются чаще всего в подземных шахтах для передвижения вагонеток и небольших составов.
• Трамвайные – T58 и Т62, также на некоторых участках возможно применение Р65.

Маркировка состоит из двух частей: буква показывает тип, а цифра среднюю тяжесть изделия. Наиболее тяжелыми являются крановые рельсы КР 100, КР 120, КР 140. Это объясняется тем, что по ним передвигается высоконагруженная грузоподъемная техника. Кроме этого крановые маркируются от ширины головки, а не от веса погонного метра как у жд проката.

Классификация железнодорожного металлопроката для широкой колеи

Построенные из ж/д металлопроката пути проходят по всему земному шару. В нашей стране все этапы изготовления строго регламентируются ГОСТом. В нем также указываются разновидности и классификация. В разделе мы рассмотрим, какие бывают железнодорожные типы, как определить марку рельса по размерам.
Прокат для железных дорог подразделяется на:

• Р50;
• P65;
• P65K;
• P75;
• Р43.

Цифра в обозначения показывает вес одного метра изделия, а буква «К» говорит о том, что оно применяется для наружных частей искривленных путей. У нас также есть статьи о том, сколько весит «шестьдесят пятая» и какова масса «пятидесятой» рельсы.

По качественным категориям бывают:

• ДТ350 с дифференцированной закалкой головки;
• B –  высшего качества;
• A – устойчивые к высоким нагрузкам;
• HT260 – обыкновенные нетермоупрочненные;
• Т1 – термоупрочненные;
• ОТ350 – объемно термоупрочненные.

По виду применяемой стали:

• K – конвертерная.
• Э – электросталь. Наиболее качественная.
• М – мартеновская. Использовалась в позапрошлом веке.

Также могут иметь болтовые отверстия и выпускаться без них. В настоящее время продукция производится для любых целей и в разных вариантах. Основные размеры и типы рельсов в России позволяют строить всевозможные пути.
Они являются высокотехнологичным изделием, изготовленным на современном производстве. Чтобы обеспечить длительный срок службы и его высокую прочность необходимо использовать сорта стали с точным содержанием элементов. Кроме того, требуется обеспечить дифференцированную закалку и прочие виды обработки металла.
Такая сложность и высокая точность производства объясняется тем, что по путям регулярно проезжают на высокой скорости высоконагруженные составы, и они применяются в самых разных климатических условиях. Высота железнодорожного рельса и прочие габариты зависят от конструкции.
Несвоевременная замена или использование некачественного продукта может повлечь за собой аварию. Поэтому весь процесс производства строго контролируется и выполняется с соблюдением всех государственных стандартов.

Профиль, длина и масса

Профиль рельса (Франция).

Форма рельсов менялась со временем. Существовали уголковые, грибовидные, двухголовые, широкоподошвенные рельсы. Современные широкоподошвенные рельсы состоят из головки, подошвы и шейки, соединяющей головку с подошвой. Поверхность катания делается выпуклой для передачи давления колёс по вертикальной оси рельса. Сопряжение поверхности катания с боковыми (вертикальными) гранями головки делается по кривой радиусом, близким к радиусу выкружки гребня колеса. Сопряжение головки и подошвы с шейкой рельса делается особенно плавным, а шейка рельса имеет криволинейные очертания, что обеспечивает наименьшую концентрацию местных напряжений. Подошве рельса придают достаточную ширину для обеспечения боковой устойчивости рельса и достаточной площади опоры для крепежных накладок.

Длина стандартного железнодорожного рельса, производимого рельсопрокатными заводами в России, составляет 12,5; 25,0; 50,0 и 100 метров. Для укладки на внутренних нитях кривых участков пути выпускаются укороченные рельсы. Длина бесстыковых плетей («бархатный путь») обычно находится в пределах от 400 м до длины перегона. Использование более длинных рельсов и сварных рельсовых плетей снижает сопротивление движению поездов, уменьшает износ подвижного состава и расходы на содержание пути. При переходе на бесстыковой путь сопротивление движению поездов уменьшается на 5—7 %, экономится около четырёх тонн металла на километр пути за счёт отсутствия стыковых скреплений.

Основной характеристикой рельса, дающей представление о его «мощности», является масса одного погонного метра рельса в килограммах. При выборе типа рельса учитывается грузонапряженность линии, осевая нагрузка, скорость движения поездов. Более тяжелый рельс распределяет давление колёс подвижного состава на большее число шпал, в результате чего замедляется их механический износ, уменьшается истирание и измельчение частиц балласта. При увеличении массы рельсов уменьшается расход металла на единицу пропускаемого тоннажа, сокращаются расходы по замене рельсов из-за увеличения срока их службы.

Различие по категории качества и обозначения для рельсов 1 класса и 2 класса

• высшего – с маркировкой В;
• термоупрочненные – с пометкой Т1 или Т2;
• обычные (не прошедшие термическую обработку) – Н.

По окончании отделки на один торец клеймением наносят: 

• на торце головки инспекторские клейма для I сорта один керн, один знак «Ключ и молоток», один знак «Серп и молот»; 
• для рельсов II сорта два керна, два знака «Ключ и молоток»; 
• на торце в нижней четверти шейки — знак о закалке К (если закалены только концы) или З (если закален по всей длине);
• на торце выше знака о закалке на шейке наносятся знаки головных и донных — I (прокатан из головной части слитка) или Х (прокатан из донной части слитка);
• на торце подошвы выбивают номер плавки, повторяя значение, указанное на шейке вдоль металлопроката. 

Для указания особенностей делают дополнительную маркировку красками. На принятые рельсы 1 сорта наносится маркировка обводкой приёмочных клейм по контуру головки несмываемой краской: голубого цвета у группы 1; белого цвета у группы II.

Рельсы I класса обозначаются в верхней четверти поперечной полосой фисташкового цвета, II класса — поперечной желтой полосой.

Дополнительно указывается закалка. Вдоль «сырого» проката на головке на расстоянии около 0,5 м от торца наносится полоса шириной около 20 мм голубого (I группы) или белого (II группы) цвета. Закалённый обозначается вдоль на расстоянии около 1 м от торца на шейке поперечной полосой шириной около 20 мм фисташкового цвета, а также вдавленным кольцом диаметром 15…20 мм на шейке с обозначением номера плавки. Рельсы I сорта в торце имеют закрашенную половину шейки и нижнюю часть подошвы красным («сырой») или зеленым («закаленный»). На обоих торцах головки, не соответствующих требованиям стандарта, выбивается по три керна, а торцы их закрашиваются темно- синей несмываемой краской.

а — Р65 изготовленный заводом «Азовсталь» в марте 1979 г. 1 сорта II группы, с закаленными концами, «твердая» плавка А-293;

б — Р75 изготовленный Кузнецким металлургическим комбинатом в январе 1981 г., плавка П 356, 1 сорта 1 группы, закаленный по всей длине, по качеству закаливания 1 класса;

в — Р50 изготовленный на Нижнетагильском металлургическом комбинате в феврале 1982 г., плавка ПЯ751, 1 сорта 1 группы, закаленный по всей длине, по качеству закалки 2 класса, укороченная на 80 мм для 12,5 м и на 160 мм для 25 м. Стрелкой обозначенный головной конец.

Назначение и стандарты

Основная сфера использования такого металлопроката – укладка ширококолейных железнодорожных линий и строительство стрелочных переводов. Все характеристики, в том числе и вес 1 метра 65 рельсы, регламентированы рядом нормативных документов, а именно:

• ТУ 0921-231-01124322-2014 и 14-2Р-475-2013;
• ГОСТы 51045-97, 51685-2000 и 51685-2013.

Согласно их положениям, материалом для изготовления может служить сталь следующих марок: М76Ф, К76Ф, Э76Ф. Из нее выпускается 3 подвида профилей:

• Н и НТ260 – сырые;
• ДТ350 – дифференцированно-термоупрочненные;
• Т1 – термоупрочненные.

В обязательном порядке наносится соответствующая маркировка. По способу выплавки сталь Э76Ф самая чистая.

Углеродистая сталь выбрана в качестве металла с наиболее подходящей внутренней структурой и физическими свойствами. Отличается сложностью химического состава, в которой:

• Карбоновые соединения обеспечивают износостойкость и твердость.
• Марганец, являющийся легирующей добавкой, нивелирует вредное воздействие примесей серы и фосфора (которые могут повысить хрупкость), а также улучшает вязкость.
• Кремний самым положительным образом влияет на истираемость.
• Титан и ванадий оптимизируют плотность.

Таблицы размеров

Железнодорожные узкоколейные

Где Н – высота полная. А– размер подошвы рельса. В – размер головки сверху. S – толщина шейки.

Крановые

Поставляются длиной: мерные 11 м, не мерные от 4,1, до 11 м.

Узкой колеи (производитель Китай)

Расчет необходимого количества рельс конкретной марки для пути определенной длины

Очень часто возникает задача узнать общее значение длины полотна на определенном участке. Это очень просто сделать, зная числа из верхней таблицы и величину отрезка.

Для примера рассчитаем линию р 50. Масса их базового отрезка – 51,67 кг. Если взять рельсу в 12,5 м, то получим 645,38 кг. Участок в 100 погонных метров будет – 5 168 кг. Точно так же можно рассчитать участок для любых других типов. 

Делая расчеты, помните, что строение его всегда одинаково, вне зависимости от длины профиля, и условно состоит из следующих частей:

• B – подошва, то есть ширина основания;
• ширина головки b (часто маркируется b1) – отвечает за сцепление с колесами транспорта;
• h – высота шейки;
• H – полная высота;
• толщина шейки е – принимает давление, испытывая сопротивление, и передает его вниз;
• подошва В — с левым и правым пером – обеспечивает устойчивость и распределяет нагрузку по опорным элементам;
• m – высота пера.

II. Масса одного погонного метра железнодорожного пути разных типоразмеров рельс

Чтобы вам было удобнее сориентироваться и увидеть разницу, публикуем сводную таблицу наиболее популярных вариантов.

Сюда включены изделия проката для строительства шахт и рудников, обустройства узкоколейных и широких путей, стрелочных переводов. Благодаря таблице вы можете рассчитать, сколько весит 1 или 5 метров рельсы Р 65 или любой другой.

В серию рельс р65 также входят профили специального исполнения, получающие маркировку РК65 и укладываемые на криволинейных участках маршрута – они уменьшают интенсивность бокового износа.

Отдельной историей являются профили для крановых конструкций, при выпуске получающие маркировку КР, поэтому мы не включаем их в обзор.

___________________

Если нужны более подробные консультации, обращайтесь в «ПромПутьСнабжение» – поможем выбрать и предоставим прокатные изделия в требуемом объеме.

На этом видео представлены размеры всех типов рельс. Смотрите!

Рельс Р 65 без износа

Это двутавровые профили, уложенные в ЖД-полотно, но снятые до того, как по ним хотя бы раз проехал транспорт. Они не испытывали нагрузок, а значит и деформаций, были демонтированы через короткое время после установки (как правило). Поэтому все их параметры (в том числе масса, ширина головки и подошвы, полная высота) на практике такие же, как у новых, но стоят они значительно дешевле.

Отдавать предпочтение таким металлоконструкциям целесообразно по причине цены: их применение, очевидно, позволяет существенно сократить затраты на строительство путей и линий. Но учитывайте, что для особенно ответственных участков выбирать их не рекомендуется.

вес 1 м3 в кг, таблица

1. Главная
2. Статьи

Использование цементного раствора в строительных целях можно встретить гораздо чаще, чем большинства других известных материалов. Именно поэтому довольно часто нужно узнать массу одного кубометра смеси — вес готовых бетонных и железобетонных конструкций отыгрывает важную роль в проектировании сооружений. Дальше пойдет речь о том, сколько весит куб бетона и что влияет на эту характеристику.

Классификация по весу

Использование бетонной массы стало достаточно распространенным: от отделочных целей до сооружения дамб. Именно поэтому характеристики смеси отображают с помощью разделения на классы и марки. Это дает возможность делать точный выбор для конкретных целей. К примеру, В25 марка бетона гораздо прочнее В10 и, естественно, ее масса будет больше. Также существует разделение в зависимости от массы. Точно поможет увидеть вес бетона в 1м3 таблица, но об этом немного позже, а пока давайте рассмотрим разделение по «весовым категориям»:

Теплоизоляционный (особо лёгкие)

Такой материал изготавливается из цемента и наполнителей, при смешивании которых получается структура с наличием пустот около 85%. Используется для изготовления конструкций с особыми требованиями к теплопроводности (при этом они не способны выдерживать существенные несущие нагрузки). К этой категории относят смеси с массой до 500 кг на кубометр. В некоторых случаях для повышения их прочности используют пластификатор для бетона.

Стоит учитывать низкую устойчивость пористых структур к воздействию морозов. При их установке нужно обязательно устанавливать гидроизоляционную защиту.

Легкий

Так классифицируется раствор с массой в пределах 500-1800 кг. Его в основном применяют для создания специальных строительных блоков, в структуре которых присутствуют поры – они могут образовываться с помощью вспенивателей или быть обусловлены применением ячеистых наполнителей (керамзит например).

Только товарный бетон может точно соответствовать указанной массе и марке.

Тяжелый

Тяжелый бетон – один из самых распространенных в строительстве. Он идеально подходит для сооружения составляющих конструкции, выполняющих несущую функцию. Вес куба в таком случае может составлять 1800-2500 кг – этот показатель полностью зависит от процентного соотношения песка и крупного наполнителя, а также плотности последнего (даже при использовании гранитного и гравийного наполнителя в одинаковом количестве итоговый вес одного кубометра будет разным).

Супертяжелый (особо тяжелые)

Для его изготовления используют металлические наполнители, что повышает весовые характеристики до максимального придела на 1 куб – немного более 3000 кг. Такие смеси используют для предотвращения распространения радиоактивного излучения сквозь стены.

Производство супертяжелых смесей подразумевает использование довольно специфических для строительства материалов, стоимость на которые сделает сооружение дома довольно затратным. Именно поэтому их используют исключительно при возведении объектов с повышенными требованиями к защите от радиации.

Таблица объемного веса

Если проводить сравнение весовых показателей в объемном и удельном соотношении, то получается, что объемно М200 весит также как фактически бетон М250.

Таблица удельного веса

Теперь вы знаете, сколько весит куб бетона конкретной марки. Только учтите, что добиться точного соответствия характеристикам возможно при его заводском производстве.

m-s13.ru

Размеры и длины стандартных ЖД рельс

Мы включили в статью разные типы металлопроката, применяющиеся на путях сообщения и в отраслях промышленности. Каждая категория обладает своими характеристиками. Важным показателем является вес металлоконструкции, ведь он отражает ее мощность и надежность. Чем сильнее действующие на опорный элемент нагрузки и чем выше скорость движения транспорта, тем большей должна быть масса направляющих. Рассчитывается данная характеристика в килограммах на погонный метр кубический и будет приведена в размерных таблицах ниже.Отдельно ответим на вопрос, какой длины железнодорожные рельсы используются на ЖД путях в России по сравнению с другими государствами. Потому что она может значительно отличаться в зависимости от страны. Так, в Германии она достигает 60 м, с шагом в 15 м (то есть бывают модели и 30, и 45 м). В США еще более нестандартная градация – 11,89 и 23,96 м (сравнительно короткие конструкции), в Великобритании – 18 и 29 м, во Франции – от 18 до 36 м (еще встречаются 24-метровые, но редко). Объясним, чем обусловлен такой разброс. Те, кто гонятся за экономией при проектировании и строительстве, выбирают и применяют как можно более крупные элементы. Такое решение позволяет минимизировать количество стыков и затратить меньше металла на прокладку линии (а также снизить уровень аэродинамического сопротивления при движении локомотивов и составов). А это имеет не только техническое, но и экономическое значение, поскольку позволяет снизить время в пути и скорость износа агрегатов локомотива и вагонов.В нашей стране эти параметры для железнодорожных рельс – 12,5 или 25 м. Это дает возможность сочетать рациональность с надежностью и монтировать полотно, способное выдерживать значительные нагрузки и при этом не деформироваться при повышении температуры окружающей среды

Внимание, помимо стандарта, такие образцы могут быть еще и укороченными – на 40, 80 или даже 120 мм (при 12,5 м) и на 80 или 160 мм (при 25 м). Их применяют при обустройстве внутренних нитей криволинейных участков.Крановые рельсы поставляются длиной 11 метров, узкоколейные р 18, р 24 — 8 метров

Ниже в таблице указаны размеры разных изделий не только по параметру L, но и по другим.

Методы контроля

Форма и объем поперечного сечения контролируются на расстоянии более 10 см от начала изделия и на высоте 13 мм от поверхности головки. Контроль осуществляется специальными шаблонами, калибровка и поверка которых согласовывается с МПС РФ по ЦПТ80/350. Также допускается использование универсального инструмента для проведения измерений. В случае арбитража допускается использование только шаблонов.
Во время контроля качества нужно следить, чтобы вес, маркировка, высота и иные размеры разных типов рельсов Ж/Д соответствовали государственным стандартам. На заводе параметры контролируются лазерной установкой, при их соблюдении вес будет тоже совпадать. Есть допуски по массе погонного метра. Некоторые элементы сканируют ультразвуком.
Асимметричность проверяется на основании смещения нижней части относительно головки.
Длина изделия измеряется рулеткой или любым другим инструментом, обеспечивающим достаточный уровень точности. Также необходимо определить отклонение от прямолинейности при помощи жесткой линейки длиной 1500 мм.
При проверке параметры должны строго соответствовать установленным требованиям. Состав стали определяется на основании ГОСТ 7565, также допускается использовать любые другие доступные методы, аттестованные в соответствии с ГОСТ 8.563.
Внутренние дефекты любого металлопроката можно проверить при помощи щадящего ультразвукового контроля. В ходе проверки также проводится внешний осмотр, испытания на прочность и растяжение.

Материал изготовления

В большинстве случаев для изготовления рельсов используется углеродистая сталь. На качество этого материала оказывают влияние некоторые факторы, например, микроструктура и макроструктура стали, ее химическое строение и т. д. Наличие углерода придает рельсе большей долговечности и надежности.

Однако избыток углерода в составе стали может оказать негативное воздействие. При его чрезмерном количестве значительно повышается хрупкость. Именно поэтому при добавлении углерода стоит позаботиться и о том, чтобы структура стали балы максимально прочной.

Для повышения качества исходного материала применяются и другие вещества. В последнее время все чаще прибегают к обработке рельсов марганцем. Это повышает устойчивость металла к повреждениям механического характера, делает его более долговечным и вязким. Добавление кремния в состав стали повышает ее износоустойчивость и твердость. Также можно использовать титан, ванадий и цирконий. Эти микроэлементы способны значительно улучшить качественные характеристики стали.

Ни в коем случае нельзя добавлять серные и фосфорные добавка, так как они делают сталь более уязвимой к ломке и повышают хрупкость. Очень часто в деталях, изготовленных с добавлением этих веществ, можно наблюдать наличие трещин и разломов.

Выше уже шла речь о том, что сталь имеет свою микроструктуру и макроструктуру. В качестве основного материала для первой структуры используется перлит. Его форма напоминает пластины, содержащие феррит. Добиться однородного состава стали можно с помощью ее закаливания, то есть обработать ее при очень высокой температуре. Закаливание повышает износостойкость, долговечность, надежность, жесткость и вязкость металла. Для макроструктуры наличие лишних веществ или пустот является недопустимым.

Материалы для изготовления

Первые образцы появились еще в Древнем Египте и были изготовлены из дерева. По ним люди перемещали тележки со стройматериалами для строительства пирамид. Выдержать большую тяжесть они были неспособны. Вес рельсы 1 метра жд, применяемой на современных магистралях в разы тяжелее.

В современной истории их первоначально делали из железа, затем стали применять более прочный металл – чугун. Сейчас прокат изготавливается из качественной углеродистой стали различных марок. Состав сырья и обработка готового продукта строго регламентируются государственными стандартами ГОСТ и подбираются в зависимости от дальнейшего использования.

Благодаря наличию углерода в составе, они получаются твердые и устойчивые к износу. Однако повышенное содержание может привести к хрупкости.

В качестве легирующих материалов в сталь часто добавляют марганец, кремний, титан и ванадий. Эти элементы улучшают внутреннюю структуру и улучшают эксплуатационные характеристики.

Наличие болтовых соединений

Даже при обустройстве бесстыковой или звеньевой колеи не обойтись без участков, которые требуется скреплять специальными накладками и стягивать с помощью болтов и гаек.Форма отверстий определяется технологией изготовления с особым расчетом, не нарушающим общую прочность металлоконструкции. По этим же соображениям их выполняют строго перпендикулярно по отношению к продольной плоскости

После чего зачищают, чтобы не было наплывов стали или заусенцев.

Внимание, расстояния между осями отверстий зависят от типа и, соответственно протяженности отрезка проката. В случае с Р-50 от торца отступают 66 мм, после чего делают первое просверливание, второе – на дистанции 150 мм, третье – уже через 140 мм

У Р-65 и Р-75 эти расстояния равны уже 96, 220 и 130 мм соответственно. А вот допуски везде идентичны и составляют плюс-минус 1 мм.При этом концы обязаны быть отфрезерованы, перекос допустим, но не выше 1 мм в каком угодно направлении. По нижней кромке головки можно снять фаску, но не глубже 1-1,15 мм.

1 — подкладка Д65; 2 — гайка М27; 3 — пружинная одновитковая шайба; 4 — тип Р65; 5 — двухголовая накладка; 6 — путевой болт М37х160; 7 — путевой костыль; 8 — прокладка под подкладку.