Техника - молодёжи 1960-05, страница 31

ПЕРЕСТУК колес под вагоном поезда некоторым кажется мелодичным, а у специалистов он всегда вызывал тревожные раздумья. При обычной длине рельса, равной 12,5 м, на километре пути насчитывается 80 пар стыков. И на каждом из них возникает резкий толчок, удар, усиленный за счет скорости движения.

Три миллиона раз воспримут этот удар ходовые чести вагона за один рейс от Москвы до Владивостока! Тяжело приходится и рельсам. Через стык за сутки проходят тысячи колес. Каждое колесо — зто толчок, который понемногу ресстраивает путь. Поэтому около половины всех средств и рабочего времени путейцы тратят иа работы в зоне стыка, на устранение последствий толчков и ударов. Есть отчего тревожиться!

Уже иа первых железных дорогах выявилось несовершенство стыкового соединения, в 1816 году Стефенсои применил косые стыки, где торцы рельсов были срезаны под углом. Много различных конструкций стыковых соединений было предложено с той лоры: стыки внахлестку, • замок, различные хитроумные захваты и зацепы, дополнительные боковые рельсы, усиливающие мостики... Наиболее простой и практичной оказалась первоначальная конструкция, где торцы рельсов срезаны прямо и соединены друг с другом накладками и болтами.

Можно уменьшить вред стыковых соединений, сократив количество стыков: прокатные станы могут изготовить рельсы большой длины. Однако против длинных рельсов сначала возражали сами железнодорожники.

Рельс при нагревании расширяется, при охлаждении сжимается. Поэтому между концами рельсов в стыке оставляют зазор. При охлаждении рельса зазор постепенно увеличивается, при нагревании уменьшается и может совсем исчезнуть. Тогда торцы рельсов упрутся друг в друга и возникнет сжимающая сила. При изменении температуры иа один градус каждый квадратный сантиметр поперечного сечения рельса начинает воспринимать давление в 25 кг!

Если пару обычных рельсов сечением в 50 кв. см нагреть до 50^, возникнет продольное сжатие с силой более 62 т. Под действием сил сжатия иногда стальной путь еыбресывает, как пружину, в сторону или кверху: эту опасную деформацию так и называют — «выброс». В зимнее время, когда зазоры увеличиваются до пределе, температурные растягивающие силы могут вызывать разрыв стыковых болтов и даже разрыв рельса.

Вот почему длительное время приходилось укладывать рельсы сравнительно небольшой длины, в 10—15 м, чтобы при колебаниях температуры стыковой зазор был бы вполне достаточным.

И тем не менее длинные рельсы пробили себе дорогу. Оказалось возможным сначала применить рельсы длиной 30 м, затем 60, 100 м и даже более. А в 30-е годы за рубежом и нас появились первые участки есстыкового пути. Изготовление рельсов бесстыкового пути — плетей — сейчас

ПУТЬ БЕЗ СТЫКОВ

С. ПЕРШИН, инженер

механизировано. Машина для контактной электрической сварки в течение одной-двух минут прижимает рельсы торцами друг к другу. В зоне контакта при прохождении электрического тока выделяется большое количество тепла, концы рельсов разогреваются. Как только температура достигнет нормы, машина с силой прижимает концы рельсов друг к другу. Ослепительный сноп искр —и сварка завершена. Плеть продвигается на длину рельса, и начинается сварка следующего стыке. Так, рельс за рельсом, наращивается длина плети.

Правда, очень длинную плеть трудно доставить в район укладки; кроме того, в определенных местах пути все-таки необходимо оставлять зазоры. Поэтому длина плети не превышает 800—1 000 м.

Стьжи свариваемой плети обрабатывают — убирают излишек металла и эа-

Плети, растянувшиеся во всю длину железнодорожного состава, изгибаются на поворотах вместе с ним.

чищают, и плеть надвигается одним концом на состав из платформ. Когда одна плеть протянется по всей длине состава, рядом надвигают другую, третью... Поезд с этим необычным грузом способен развивать нормальную скорость: при движении гибкие плети свободно принимают очертания пути.

Плети на месте укладки снимают с поезда и располагают на шпалах между рельсами действующего пути. Для этого концы двух плетей с помощью тросов прикрепляют к пути. Поезд медленно двигается вперед, и плети сползают на полотно.

Замену коротких рельсов плетями производят два путеукладочных крена. Один из них, пятясь иазед, снимает и грузит иа себя рельсы. Другой кран, следуя на некотором ресстоянии за первым, специальным приспособлением перемещает длинные плети с середины колеи, укладывает их на освободившееся место -и сем двигается по ним. Осталось прикрепить плети к шпалам — и бесстыковой путь готов.

Чаще всего плети соединяются между собой общепринятым способом, концы рельсов связываются накладками. На первый взгляд такое решение кажется невероятным. Известно, что свободный стельной стержень, нагретый иа 1°, увеличивается иа 12 миллионных долей своей длины. Значит,. 800-метровая плеть должна удлиниться примерно на 10 мм, а при перепаде температур в 100° — на 1 м.

Однако фактически смещение конца рельса обычно не превышает нескольких миллиметров. Ведь при удлинении рельса смещаются и шпалы, прочно связанные с ним. А каждая шпала лежит в слое балласта из уплотненного щебня, и, чтобы сдвинуть ее с места, необходимо приложить значительное усилие. Чем больше шпал смещается вместе с рельсами, тем большее сопротивление должны преодолеть температурные силы, которые стремятся удлинить плеть. На некотором расстоянии от ее конца наступает равновесие. Здесь уже не происходит никаких смещений. Вот и оказывается, что плеть удлиняется и укорачивается только иа концевых участках протяженностью 50—100 м и смещение концов невелико.

Так постепенно исчезает стык —самое напряженное и ненадежное место рельсовой колеи. И это означает не только улучшение конструкции пути и увеличение срока ее службы, но и значительную экономию труда, который был прежде необходим для поддержания в исправности стыков. Резко падает потребность в деталях стьжовых соединений. Но главное, что дает бесстыковой путь, — это улучшение условий движения. По нему, особенно если он уложен на железобетонных шпалах, можно водить поезда большего веса и меньше расходовать топлива. Срок между ремонтами ходоеых частей вагонов и локомотивов увеличивается. Все зто сулит большие выгоды народному хозяйству.

Пройдет немного времени, и бесстыковой путь на многих наших дорогах сменит обычный.

27