Полная версия научной работы 59 КБ

Подрельсовые опоры из полимерных и композитных материалов
Ермакова Е.А.,
Михалчук А.Н.
Руководитель: Лиханова О.В.
Пермский институт железнодорожного
транспорта – филиал ФГБОУ ВПО УрГУПС,
г. Пермь
Under-rail support of polymeric and composite materials
Ermakova E.A.
Mihalchuk A.N.
scientific supervisor: Lihanova O.V.
Главное назначение подрельсовых
опор - воспринимать вертикальные,
боковые и продольные усилия от рельсов и передавать их на балластный слой,
обеспечивать стабильность ширины рельсовой колеи, подуклонки рельсовых
нитей, обеспечивать электрическую изоляцию рельсовых нитей друг от друга
на участках с автоблокировкой, обеспечивать совместно с балластным слоем
стабильное пространственное положение рельсовой колеи в плане и профиле.
Цель исследования: выяснить, являются ли подрельсовые основания из
полимерных и композитных материалов совершенным шпалами и какие
потенциальные возможности использования имеют.
В настоящее время на Российских железных дорогах применяются в
основном железобетонные и деревянные шпалы, а так же на незначительном
протяжении путей – металлические. Однако ни один из этих видов шпал не
обеспечивает
в
полной
мере
соответствия
требованиям.
В
процессе
эксплуатации деревянных, железобетонных и металлических шпал выявлены
следующие недостатки.
Недостатки деревянных шпал: сравнительно небольшой срок службы
(15... 18 лет); значительный расход деловой древесины; слабое сопротивление
поперечному сдвигу.
Недостатки
неэффективность
железобетонных
утилизации;
шпал:
высокая
сложность
жесткость,
и экономическая
которая
вызывает
сравнительно быстрый износ рельсов и бандажей колесных пар; большая масса;
электропроводность.
Недостатки
металлических
шпал:
высокая
электропроводимость;
коррозия; шум, возникающий при движении поезда по металлическим шпалам.
Перечисленных недостатков удается избежать в
композиционных
шпалах, представляющих собой композицию, состоящую из традиционной
деревянной шпалы с покрытием на основе смеси полиуретана с резиновой
крошкой, полностью изолирующей изолирующими поверхность древесины от
воздействия окружающей среды.
Конкурентными преимуществами данной конструкции являются:
− срок эксплуатации - 30 лет;
− низкий уровня шума и вибрации при прохождении поездов;
− температурный интервал работоспособности шпал с покрытием от минус
50С до плюс 80С;
− высокие показатели прочности на сжатие, изгиб, сдвиг;
− отсутствие гниения, растрескивания, раскалывания и деформации
древесины;
− снижение
потребления
деловой
древесины
более
чем
вдвое
(т.к.повышается срок службы шпалы);
− не требуется резиновых подкладок;
В отличие от деревянных шпал композиционные шпалы обеспечивают
экологическую безопасность, так как почва под путевым полотном и
балластный слой не загрязняется вредными химическими соединениями
(креозотом, солями фосфора, магния и органическими смолами).
В последние годы ведутся работы по созданию шпал целиком из
полимерных
материалов,
например
полимерные
шпалы
в
виде
пространственной ячеистой сотовидной конструкции. В качестве полимерного
материала может быть использован стеклопластик со связующим в виде
термореактивной синтетической смолы. Достоинства полимерных шпал:
− конструктивная и технологическая простота шпалы;
− малая материалоемкость;
− высокая точность геометрических параметров;
− высокая сопротивляемость продольным и поперечным смещениям;
− высокие показатели прочности, износостойкости, упругости и
диэлектричности.
Таким образом композитные и полимерные материалы имеют ряд
положительных свойств выгодно отличающих их от традиционных дерева и
железобетона. Однако для оценки целесообразности их массового применения
необходимо провести цикл испытаний. Так, например, предложенные
композитные и полимерные материалы должны пройти серьезные испытания
на сопротивляемость интенсивным динамическим и температурным нагрузкам.
Список использованной литературы:
1. Крейнис З.Л., Певзнер В.О. Железнодорожный путь: Учебник. М.: ГОУ
«УМЦ ЖДТ», 2009.
2. http://www.koltech-stroy.ru/materials/shp.php [Электронный ресурс].
3. Патент № 2427679 Российская Федерация. Шпала на основе ячеистого
каркаса.
Регистрационная форма
Ф.И.О.: Ермакова Елена Александровна, Михалчук Анна Николаевна
Учреждение. Факультет, курс: ПИЖТ УрГУПС СПО курс 4.
Адрес: 614090 г. Пермь, ул. Горького, д.1.
тел/факс (342) 230-32-94, тел. 212-19-56.
E-mail: [email protected]
E-mail: [email protected]