Железнодорожные рельсы — это прочные стальные балки уникального профиля, которые являются основным элементом верхнего строения пути. Их размещают на опоры (шпалы) и фиксируют с ними, образуя две параллельные нити — колею из рельсов. Именно по ней движутся колеса локомотивов, вагонов и другого подвижного состава.
Строение и функции рельсы для жд путей
Профиль рельса схож с двутавровую балку и содержит три основные части:
Головка — верхний изогнутый элемент, которая взаимодействует со стальными колесами поезда. Ее форма гарантирует надежное сцепление, направляет движение колесной пары и минимизирует трение.
Шейка — объединяет головку с основанием, удерживая изгибающие нагрузки.
Подошва («нога») — широкий нижний сегмент, которая крепится к шпалам с помощью подкладок и костылей (или болтов). Она передает давление от проходящего поезда на значительную площадь шпалы, исключая проседание пути в грунт.
Основная функция рельсов — принимать колоссальное вертикальное давление от поездов, передавать его на шпалы и далее на земляное полотно, а также гарантировать стабильную траекторию движения без бокового смещения.
Материалы и производство
Для изготовления применяют специальную высококачественную углеродистую или легированную сталь (например, марки М76Т или К76). В России широко применяются следующие типы рельсов широкой колеи, где цифра обозначает округленную массу одного метра изделия:
Тип Р65 — самый массовый стандарт для главных путей железных дорог РФ; Р50 — применяется на линиях с меньшей грузонапряженностью; Тип Р75 — выбирается для самых нагруженных линий и магистралях.
Рельсы подвергаются обязательную термическую обработку (закалку), что придает их поверхности сверхтвердость для износостойкости, сохраняя вязкую сердцевину для сопротивления ударным нагрузкам.
Классификация по назначению
Помимо магистральных железнодорожных, существуют узкоколейные (для шахт и торфоразработок), крановые (для портовых перегружателей), трамвайные (желобчатые) и контррельсы (устанавливаются внутри колеи на кривых для предотвращения схода поезда).