костыль для крепления рельса

Формула изобретения

Костыль для крепления рельса, содержащий головку с одной плоскостью симметрии и стержень четырехгранной формы с острием, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления, на примыкающем к головке участке стержня, длина которого составляет 0,5...0,6 длины стержневой части, в плоскости симметрии головки грани стержня наклонены к продольной оси стержня под углом 1...3° с увеличением расстояния между гранями от головки к острию, а в плоскости, перпендикулярной к плоскости симметрии головки, грани стержня наклонены к продольной оси стержня под углом 1...3° с увеличением расстояния между гранями от острия к головке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструкциям верхнего строения железнодорожного пути, а именно к устройствам для крепления рельса к деревянным шпалам.

Известен костыль для крепления рельса, содержащий головку и четырехгранный стержень с острием, у которого на тыльной грани стержня на примыкающем к головке участке, длиной 0,2...0,6 длины стержня, выполнены выемки. При этом глубина выемок убывает от головки к острию, а профиль каждой выемки выполнен в виде монотонно убывающей от острия к головке кривой (см. SU №1794964, МКИ Е01В 9/06, опубл. 15.02.1993 г.).

Известная конструкция является нетехнологичной. Изготовление выемок на тыльной грани стержня обработкой резанием неэффективно, в связи с низкой производительностью, повышенным расходом металла и режущего инструмента. Формирование тыльной стороны штамповкой проблематично, так как требуется создание значительных усилий со стороны прижима штампа, которые на существующем оборудовании создать невозможно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является железнодорожный костыль, содержащий головку и четырехгранный стержень с острием (см. RU №409, U1, МКИ Е01В 9/06, опубл. 16.05.1995 г.). Известный железнодорожный костыль содержит с одной плоскостью симметрии головку с подголовком и стержень, на котором со стороны подголовка выполнена, по крайней мере, одна продольная выемка, а на противоположной грани - продольный выступ, площадь которого составляет 0,02...0,20 площади поперечного сечения стержня костыля.

Железнодорожный костыль известной конструкции изготавливается из специального прокатного профиля, который серийно не выпускается. При формировании головки и острия методами обработки давлением из прокатного профиля, имеющего на одной стороне выступ, а на другой - выемку, форма головки и острия искажаются, что снижает качество костылей.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение технологичности изготовления костылей.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым изобретением, заключается в повышении удерживающей способности костыля.

Согласно предлагаемому техническому решению у известного железнодорожного костыля, содержащего головку с одной плоскостью симметрии и стержень четырехгранной формы с острием, на примыкающем к головке участке стержня, длиной 0,5...0,6 длины стержневой части, в плоскости симметрии головки грани стержня наклонены к продольной оси стержня под углом 1...3° с увеличением расстояния между гранями от головки к острию, а в плоскости, перпендикулярной к плоскости симметрии головки, грани стержня наклонены к продольной оси стержня под углом 1...3° с увеличением расстояния между гранями от острия к головке.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами,

где на фиг.1 представлен вид костыля для крепления рельса перпендикулярно плоскости симметрии головки;

на фиг.2 - вид слева на фиг.1.

Костыль для крепления рельса содержит головку 1 с одной плоскостью симметрии и стержень 2 четырехгранной формы с острием 3. На примыкающем к головке 1 участке 4 стержня 2, длина которого l составляет 0,5...0,6 длины L стержневой части, в плоскости симметрии головки грани 5 наклонены к продольной оси стержня 2 под углом =1...3° с увеличением расстояния между граням от головки 1 к острию 3. А в плоскости, перпендикулярной к плоскости симметрии головки, грани 6 стержня наклонены к продольной оси стержня 2 под углом =1...3° с увеличением расстояния между гранями от острия 3 к головке 1.

Костыль работает следующим образом. Костыль стержневой частью 2 устанавливается в отверстие подкладки и забивается в шпалу таким образом, что головка 1 костыля упирается в верхнюю часть подошвы рельса. При забивке материал шпалы деформируется. За счет упругих свойств материала шпалы заполняются зоны в местах, примыкающих к граням 5, что повышает сопротивление костыля извлечению из шпалы.

В условиях ОАО «Магнитогорский калибровочный завод» изготовлена опытная партия костылей разработанной конструкции. Технологический процесс изготовления включал следующие операции. Исходный прутковый металл (сталь Ст.3 квадратного сечения 16×16 мм) нагревался в печи тоннельного типа до температуры 1150...1200°С и подавался в горячештамповочный автомат модели К 28.006, где в острильной клети отрезались заготовки и осуществлялось формирование острия. Затем заготовка подавалась в разъемную матрицу, в которой специальным прижимом осуществлялось деформирование стержневой части с формированием наклонных граней 5, 6 и зажим заготовки за стержневую часть. При движении пуансона от главного привода автомата штамповалась головка 1 костыля. Процесс изготовления протекал стабильно, что свидетельствует о технологичности разработанной конструкции костыля. Проведенные испытания по извлечению забитых в шпалу костылей показали, что удерживающая способность костылей разработанной конструкции на 10...15% выше, чем у костылей известной конструкции с квадратным поперечным сечением. При этом установлено, что при углах и менее 1° удерживающая способность снижается и приближается к удерживающей способности стандартных костылей по ГОСТ 5812-82. При углах и более 3°, во-первых, возрастают усилия на прижим, которым осуществляется формирование стержневой части костыля, во-вторых, удерживающая способность практически остается на том же уровне, что для костылей с углами, равными 3°.