Рельсы для железных дорог — это массивные стальные балки уникального профиля, которые являются основным элементом верхнего строения пути. Их монтируют на опоры (шпалы) и скрепляют с ними, создавая две параллельные нити — рельсовую колею. Именно по ней движутся колеса локомотивов, вагонов и различного подвижного состава.
Устройство и задачи
железнодорожный рельс р50Профиль рельса схож с двутавровую балку и содержит три главные части:
Головка — верхний изогнутый элемент, которая взаимодействует со стальными колесами поезда. Такая геометрия дает надежное сцепление, контролирует движение колесной пары и снижает трение.
Средняя часть рельса — соединяет головку с основанием, воспринимая изгибающие нагрузки.
Подошва («нога») — основание рельса, которая устанавливается к шпалам с помощью подкладок и костылей (или болтов). Она передает давление от проходящего поезда на значительную площадь шпалы, не допуская проседание пути в грунт.
Основная функция рельсов — выдерживать колоссальное вертикальное давление от поездов, транслировать его на шпалы и далее на земляное полотно, а также поддерживать стабильную траекторию движения без бокового смещения.
Материалы и производство
Для изготовления применяют специальную премиальную углеродистую или легированную сталь (например, марки М76Т или М76Т). В России чаще всего встречаются следующие типы рельсов широкой колеи, где цифра обозначает округленную массу одного метра изделия:
Р65 — наиболее популярный вариант для главных путей железных дорог РФ;
Р50 — подходит для участков с меньшей грузонапряженностью;
Тип Р75 — применяется на особо загруженных участках и магистралях.
Рельсы проходят обязательную термическую обработку (закалку), что обеспечивает их поверхности сверхтвердость для износостойкости, сохраняя вязкую сердцевину для сопротивления ударным нагрузкам.
Классификация по назначению
Помимо магистральных железнодорожных, есть узкоколейные (для шахт и торфоразработок), крановые (для портовых перегружателей), трамвайные (желобчатые) и контррельсы (устанавливаются внутри колеи на кривых для предотвращения схода поезда).