автореферат диссертации по транспорту, 05.22.06, диссертация на тему:Оптимизация конструкции контррельсов стрелочных переводов на основе анализа фактического состояния пути и особенностей воздействия на них колесных пар подвижного состава

На правах рукописи

005010288

/

/

КОРОЛЕВ ВАДИМ ВАДИМОВИЧ

Оптимизация конструкции контррельсов стрелочных переводов на основе анализа фактического состояния пути и особенностей воздействия на них колесных пар подвижного состава

Специальность 05.22.06 «Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог»

9 0ЕЗ Ш

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2012

005010288

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ)

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Глюзберг Борис Эйнихович

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Кравченко Николай Дмитриевич

кандидат технических наук Селезнева Наталья Егоровна

Ведущая организация - Самарский государственный университет путей сообщения (СамГУПС) г. Самара.

Защита состоится 1 марта 2012г. в 14- часов на заседании диссертационного совета Д 218.005.11 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения» (МИИТ) по адресу: 127994, г. Москва, ул. Образцова, д. 9, стр.9, аудитория 1235.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ). Автореферат разослан «5/» Л/С&сЬ/)^2012 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять в адрес института.

Ученый секретарь диссертационного совета,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время ведется разработка нового поколения стрелочных переводов для российских железных дорог, важным назначением которых является использование их для интенсивных условий эксплуатации и линий

скоростного движения.

Наиболее сложным узлом стрелочного перевода является зона крестовины. В зоне крестовин с неподвижными элементами основным элементом, обеспечивающим безопасность движения поездов, является контррельс, который предотвращает набегание колес на острие сердечника и их попадание в желоб неправильного направления движения.

Применение спецпрофиля СП-850 позволило создать контррельсовые узлы, позволяющие регулировать основные размеры крестовинных узлов колеи, желобов и размеров безопасности в процессе эксплуатации, значительно упростить замену рельсов крестовины.

В то же время сама конструкция спецпрофиля СП-850 разрабатывалась в основном из геометрических соображений. В результате в эксплуатации проявились его недостатки - избыточная жесткость узла и повышенный износ самого контррельса. Для ликвидации этих недостатков были выполнены подробные исследования работы контррельсов изложенные в настоящей диссертации.

Цель работы

Цель настоящей диссертационной работы заключается в том, чтобы,

опираясь на современные подходы, разработать и практически реализовать

метод получения эффективных и экономичных технических решений по

совершенствованию контррельсовых узлов стрелочных переводов,

позволяющий достигнуть результата при минимальных затратах на его

реализацию. При этом полученное решение должно сохранять генеральные

технологические схемы изготовления элементов стрелочных переводов. Весь

эффект должен достигаться за счет повышения инженерного уровня

3

технических решений. Разработанный контррельсовый спецпрофиль должен способствовать улучшению качества стрелочных переводов, снижению затрат материалов на их изготовление и расходов в эксплуатации.

Научная новизна работы

В работе предложен метод оптимизации контррельса для стрелочных переводов с использованием конечно-элементной модели, адекватность которой проверена экспериментальным путем по результатам динамико-прочностных испытаний.

При этом выполнена оценка показателей эксплуатационной надежности контррельсов, выявлены новые виды дефектов контррельсов и изучены причины их появления, получены аналитические зависимости статистики отказов контррельсов от наработки; проведены сравнительные динамико-прочностные испытания контррельсовых узлов под воздействием поездов, в результате которых получено распределение напряжений в различных сечениях контррельсов; разработана модель для исследования напряженно-деформированного состояния контррельса на основе метода конечных элементов; поставлена и решена задача оптимизации контррельсового спецпрофиля для контррельсов, не связанных с ходовым рельсом.

По результатам проделанной работы, получен оптимизированный контррельсовый спецпрофиль для дальнейшего конструирования стрелочных переводов нового поколения.

Практическая ценность работы

Полученный по результатам работы оптимизированный контррельсовый спецпрофиль дает возможность увеличить срок службы контррельсов за счет уменьшения их жесткости, уменьшить расход металла на его изготовление на 22% и уменьшить затраты на содержание стрелочных переводов.

Разработанная на основе метода конечных элементов модель позволяет производить моделирование новых конструкций контррельсов и оптимизацию существующих.

На разработанный контррельсовый спсцпрофиль получен патент на полезную модель.

По результатам проведенных исследований внесены изменения и дополнения в «Классификатор дефектов и повреждений элементов стрелочных переводов», что позволяет своевременно применять необходимые мероприятия по обеспечению безопасности движения по стрелочным переводам.

Апробация работы

Материалы, составляющие диссертационную работу, одобрены специалистами на научно-технических совещаниях лаборатории «Стрелочное хозяйство», отделения «Путь и путевое хозяйство» ОАО «ВНИИЖТ» и кафедры «Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог» РОАТ МИИТ, на заседании некоммерческого партнерства «Рельсовая комиссия», на конференциях с международным участием: «Внедрение современных конструкций и технологий в путевое хозяйство» (РОАТ МИИТ), «Безопасность Движения поездов» (МИИТ) «Конструкции железнодорожных путей и вопросы технического обслуживания высокоскоростных магистралей» (ПГУПС) и «Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформ» (ОАО «ВНИИЖТ»). В настоящее время оптимизированный контррельсовый спецпрофиль изготовлен. Получен патент на полезную модель № 108760 «Уголок контррельсовый».

Достоверность научных положений и результатов подтверждается сравнением результатов исследований с данными испытаний в пути. Данные, полученные при математическом моделировании, имеют качественную и количественную сходимость с экспериментальными данными, полученными во время сравнительных динамико-прочностных испытаний.

Результаты, выносимые на защиту

На защиту выносится метод оптимизации контррельсовых

спецпрофилей с помощью математического моделиравания и

5

оптимизированный с его помощью контррельсовый спецпрофиль «Уголок контррельсовый».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, из них три статьи - в изданиях Перечня, определенного ВАК России, и получен патент на полезную модель.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложения. Работа изложена на 140 страницах печатного текста, имеет_10_таблицы,_43 страниц рисунков, 15 страниц приложений. Список литературы содержит 107 наименований, из них 33 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена характеристика работы и перечень задач, рассмотренных в диссертации.

В первой главе обоснована актуальность темы и изложены цели и задачи исследований, дана характеристика состояния стрелочного хозяйства российских железных дорог.

Большие исследования в направлении совершенствования конструкции

стрелочных переводов и их элементов проводились научными коллективами

во ВНИИЖТе под руководством докторов технических наук H.H. Путри, Г.Г.

Желнина, кандидата технических наук A.M. Тейтеля, Л.Г. Крысанова, в

ПГУПСе под руководством профессоров C.B. Амелина, В.Ф.Якогшева, М.П.

Смирнова, кандидатов технических наук В.И. Абросимова, JI.H. Фролова;

ДИИТе - сотрудниками кафедры, возглавлявшейся профессором М.А.

Фришманом, а ныне доктором технических наук, профессором В.В.

Рыбкиным; проектныо-конструкторские работы по созданию и

совершенствованию стрелочных переводов проводились коллективом ПТКБ

ЦП под руководством кандидата технических наук H.H. Елсакова и

инженеров Ю.Н. Петрова, А.К. Гучкова, С.О.Сурина. В настоящее время

о

работы ведутся специалистами лаборатории «Стрелочное хозяйство» ОАО «ВНИИЖТ» доктором технических наук, профессором Б.Э. Глюзбергом; кандидатом технических наук М.И. Титаренко, инженером В.Г. Донцом.

Выбор рациональной конструкции контррельсового спецпрофиля включает в себя решение задач: по анализу размеров крестовинных узлов с получением данных об их фактическом состоянии; оценке показателей эксплуатационной надежности контррельсов с выявлением причин и статистики отказов; испытаниям контррельсовых узлов под воздействием поездов, с целью получения информации о наличии и расположении наиболее нагруженных мест и сечений; построению математической модели для разработки улучшенных вариантов конструкции контррельсовых спецпрофилей; по расчету напряженно-деформированного состояния вариантов контррельсовых узлов различных конструкций и выбору на основании этих расчетов наилучшего технического решения; формированию предложений по использованию разработанного варианта. В настоящей диссертационной работе рассматриваются и решаются эти задачи.

Во второй главе дан анализ геометрии колеи крестовинных узлов стрелочных переводов.

Обмеры производились на главных и приемо-отправочных путях, по которым не было установлено каких-либо ограничений скоростей движения.

При измерении ширины колеи на крестовинных узлах в полученных результатах наблюдался весьма существенный разброс значений. По прямому пути поля разброса ширины колеи в разных частях узла составляла 10-5-12 мм, по боковому 15+18 мм. В пределах значений, регламентируемых инструкцией по текущему содержанию пути ЦП-774, находилось 68 % значений. Больше нормативных величин - 16 % значений, ниже - также 16 % значений. Наибольшая, полученная в обмерах, ширина колеи составила 1529 мм, наименьшая - 1511 мм

В прямой части крестовин отклонения от номинальных размеров желобов доходят до (-7)-г(+2) мм, на отводах (-6Ж+8) мм (Рисунок 1).

ширина желоба, мм

Рисунок 1 - Распределение ширины желобов в средней части контррельса -.. пределах установленных допусков содержания

Наиболее важными параметрами, определяющими безопасную работу крестовинных узлов стрелочных переводов, являются расстояние между рабочими гранями контррельса и "нерабочего" усовика (Е < 1435 мм) и между рабочими гранями контррельса и сердечника (Т > 1472 мм). По размеру Е вне допуска работают 18,6 % стрелочных переводов, по размеру Т - 13,6 %. Анализ размеров колеи, желобов, размеров Т и Е показывают необходимость повысить качество изготовления и содержания крестовинных узлов стрелочных переводов, а также рассмотреть вопрос оптимальности существующих в настоящее время заводских и эксплуатационных допусков.

Для расчета вероятности воздействия колес подвижного состава на контррельсы использовался метод условных вероятностей.

Расчетный аппарат подхода, использующего условные вероятности событий, включает в себя формулы полной вероятности:

ф (Х,;Х2) = <р,(Х,) • ср2|. (Х21X,), (1)

где: Х|; Х2 - рассматриваемые события; фь ер2 - плотности распределения вероятностей этих событий; <р - плотность распределения одновременного события X] и Х2; фу2; ф2/1 - условные вероятности события X! при условии, что произошло событие Х2 и наоборот.

При расчете, выполняемом для крестовинного узла с конкретно заданными размерами, распределение суммарного зазора колесной пары в колее (8пмХ) может быть получено следующим образом:

Р{5тгх} = Р{[8+8У(Б)] - [((^НО^,]}, (2)

где Р - соответствующая вероятность события; 8т„ - наибольший суммарный зазор колесной пары в колее; 8 - ширина колеи; Б* - упругое изменение ширины колеи; <3 - расстояние между внутренними гранями колес; (¿у - упругое изменение величины О; - толщина гребней колес со стороны контррельса; - толщина гребней колес со стороны усовика.

Распределение комплекса размеров, относящихся к пути, можно получить, используя экспериментальную зависимость упругих деформаций колеи 8У(Б) от ее размера, полученную путем прямых динамико-прочностных испытаний:

Фз^г) = Ф^'Д^5^)) | в] = Фз^-Б), (3)

где - ширина колеи с учетом упругих деформаций, соответствующих данной статической ширине колеи; ф5у - плотность распределения упругой деформации колеи; фт- суммарная плотность распределения ширины колеи.

Плотность вероятности зазора 6 может быть определена по формуле:

где Ф (¿>| 4.ат) -вероятность величины зазора 5 при условии, что наибольший зазор равен 5тах.

По полученным распределениям 6тих были проведены расчеты распределения положений колеса относительно рельса с использованием условных вероятностей:

3/пах } (5)

:>>М,„„Ы5тах , (6)

где Р{бтах} - вероятность максимального зазора между рабочими гранями колеса и рельсового элемента.

Расчеты проведены с учетом упругих деформаций, имеющих место при данной ширине колеи, взятых из результатов испытаний.

Композиция между распределением рассмотренных зазоров и распределением толщины гребня колес дает распределение величины расстояния между боковой рабочей гранью рельса и нерабочей гранью (тыльной частью гребня) колеса 50:

Ф5 в (8и) = I Ч>6 (¿0 • р„ (<*„ - ¿№¿0 (?)

'о

Из распределений, подсчитав их плотности по формуле (5) и произведя суммирование аналогично (б), в пределах конкретных размеров желобов контррельсов, можно определить вероятности ударов колес в улавливающую часть контррельсов и набеганий на его отогнутую часть для каждого конкретного размера желобов контррельса:

РРК= (8)

где Ррк, Рок - соответственно вероятности набегания колес на улавливающую и отогнутую часть контррельса.

Если рассмотреть вход колеса в прямую часть контррельса с забегом на его отогнутую часть (Рисунок 2), то получим: Фа £,(&), ¿Ь<ек

£ «Ч (¿о) ■ 4>с1 П - ек)

V )

где <р,п- плотность вероятности упругой деформации контррельса е* при забеге колеса на его отогнутую часть.

Изменение распределения Р(8() а результата действия контррепьсса

Рисунок 2 - Вход колеса в прямую часть с забегом на отгиб: а) до входа в прямую часть, б) после прохода прямой части

Р ; £ 0,20"

0 1 2 ~3 ~к 5" б упругие огжатия, еу, мм

Рис. 3 - Распределение упругих отжатий контррельса при проходе колес с

забегом на отгиб

При рассмотрении вероятности ударов тыльной частью гребней колес в улавливающую часть контррельса было установлено, что по условию недопущения ударов колес в контррельс под углом улавливающей части,

целесообразно сохранить нижний предел допуска на желоб контррельса у начала отогнутой части 62 мм, наибольшая ширина колеи может быть допущена 1523 мм. Это подтверждает действующую в настоящее время норму допуска по ширине колеи в крестовинном узле.

Рассматривая вероятность набеганий на отогнутую часть контррельса, было установлено, что при неблагоприятных сочетаниях размеров желобов и колеи, в первой половине отогнутой части с контррельсом контактируют не более 5+13% колес. Поэтому плюсовой допуск на размер желоба на входе в отогнутую часть контррельса может быть до 66 мм.

В третьей главе дан анализ причин отказов контррельсов.

При проведении анализа показателей эксплуатационной надежности контррельсов были взяты данные по отказам контррельсов стрелочных переводов, изъятых из пути в 1995-2009 г.г. с 12 железных дорог РФ при грузонапряженностях до 100 млн. ткм брутто на км в год, осевых нагрузках -до 21,7 тс, скоростях по основному направлению - до 100, по ответвленному -до 40 км/ч.

В каждом интервале наработки определялись показатели надежности: R(t) - вероятность безотказной работы и L(t) - интенсивность отказов. Эти величины вычисляются по известным формулам:

ргл Ш т-т+ь)

где N(t)- число элементов, безотказно работающих в момент t; N - общее число элементов; At - размер интервала (50 млн. т брутто).

По полученным значениям строились графические зависимости R(t) и L(t) (Рисунок 4). а)

,1/млн т 5р.

,70 340 510 660 850

мпм. т брутто

1 - результаты наблюдений; 2 - аналитическое распределение Рисунок 4 - Графики показателей надежности контррельсов: а) интенсивность отказов контррельсов, б) вероятность безотказной работы контррельсов Для анализа показателей надежности элементов стрелочного перевода была использована модель на основе специальных функций, предложенная в лаборатории «Стрелочное хозяйство» ВНИИЖТа.

Модель описывает изменение каждого показателя надежности за весь период работы контррельсов в виде единой непрерывной аналитической функции с областью определения аргумента 0 < / < Ттах. Модель обеспечивает получение наилучшего приближения не для какого-нибудь одного из показателей надежности, но одновременно для всех рассматриваемых показателей надежности.

Для контррельсов в качестве модели, максимально удовлетворяющей всем предъявленным требованиям, может быть использована модель вида:

Щ) = ехр

-}Д0Л

т= '¡/т.

Е(1)= Г>0.

о

Ее основой является зависимость для интенсивности отказов ¿(1), которая дает возможность реализовать практически любую зависимость интенсивности отказов от наработки. Каждый из коэффициентов зависимости ¿(1) имеет четкий физический смысл, значительно облегчающий анализ изменения интенсивности отказов в процессе наработки:

а - скорость изменения интенсивности отказов на основном этапе эксплуатации; Ь - интенсивность отказов на начальном этапе эксплуатации; ц и /0 - точки перехода между этапами работы элементов; к01 и Ада - показатели скорости изменения интенсивности отказов в начальный период эксплуатации; и кп - показатели скорости изменения интенсивности отказов в завершающий период эксплуатации; I - показатель, связанный с наработкой элемента до отказа.

По исходным статистическим данным определяется зависимость /,(/) и проводится аппроксимация по зависимостям (13). Критерием является минимум суммы квадратов отклонений данных от значений, вычисляемых по зависимостям (13). На этом этапе определяются коэффициенты а, Ь, ког, кп Ли> ¡о-

Интенсивность отказов контррельсов с начала эксплуатации стрелочных переводов до прохода по ним 650-700 млн. т брутто близка к постоянной (Рисунок 4). Это хорошо видно по аналитической аппроксимации вероятности безотказной работы и интенсивности отказов кошррельсов.

Резкое увеличение интенсивности отказов контррельсов начинается после прохода по стрелочному переводу около 600 млн. т брутто. Практически

значимое возрастание начинается после прохода по узлу 650-700 млн. т брутто. Фактическая зависимость интенсивности отказов контррельсов после наработки свыше 600 млн. т имеет экспоненциальный характер, что свидетельствует об исчерпании ресурса контррельсов. Использовать их после наработки 650-700 млн. т брутто не целесообразно.

Обработка полученных данных позволила получить зависимости для основных показателей надежности контррельсов от наработки, что дало возможность экстраполировать результаты эксплуатации для условий работы при высоких осевых нагрузках. Для сохранения действующих в настоящее время ремонтных схем при повышении осевых нагрузок подвижного состава до 25, 27 и 30 т/ось необходимо увеличить ресурс контррельсовых узлов стрелки соответственно на 8, 14 и 18 процентов. При повышенных нагрузках следует усилить конструкцию контррельсовых башмаков, что целесообразнее всего сделать за счет изготовления подкладок из более прочной стали, без изменения общей конструкции башмаков.

Общий анализ отказов контррельсов из спецпрофилей показал, что их отказы не зависят от скоростей движения поездов ни по прямому, ни по боковому направлениям. Число отказавших контррельсов, из работавших по прямому - 53% и боковому - 47% путям, примерно одинаково, несмотря на различие в скоростях движения.

Наблюдения за работой контррельсовых узлов показывают, что главными факторами, определяющими отказы контррельсов, являются конструкция самих узлов и контррельсовых спецпрофилей.

В целом показатели надежности современных контррельсов обеспечивают бесперебойную работу стрелочных переводов, однако дефекты, возникающие в них в процессе эксплуатации, могут угрожать безопасности движения поездов.

Средняя наработка до одиночного изъятия из пути контррельсов за период с 1995 года по 2009 год имела колебания от 260 до 350 млн. т брутто.

В четвертой главе приводятся результаты динамико-прочностиых испытаний контррельсовых узлов под воздействием поездов.

С целью сравнения условий работы различных контррельсовых спецпрофилей были проведены исследования напряженного состояния контррельсов из спецпрофилей РК65 и СГ1-850, непосредственно в пути.

В местах, где возникали наибольшие напряжения, доля воздействующих колес оказалась еще меньше, соответственно 30% и 36% для контррельсов из спецпроката РК65 и СП-850.

Самые большие значения отмечены в средней части контррельса. Здесь максимальные наблюдавшиеся значения напряжений, полученные в испытаниях, составили 230 МПа. В отогнутой части контррельса наибольшие напряжения не превышали 165 МПа. Однако результаты испытаний показали, что при неблагоприятных условиях (уширение колеи, сужение желобов) максимальные вероятные значения напряжений могут составить 270-280 МПа.

Основными недостатками крестовинного узла с контррельсом из спецпрофиля СП-850 являются: избыточная металлоемкость, жесткость. Для ликвидации этих недостатков необходима отработка геометрических размеров спецпрофиля, которую целесообразно провести с использованием методов математического моделирования.

В пятой главе описана разработка метода расчета контррельса, не связанного с ходовым рельсом, и оптимизация контррельсового спецпрофиля.

Напряженно-деформированное состояние контррельса и его опорных элементов определяется горизонтальными поперечными силами, действующими на его рабочую поверхность.

Выбор расчетной схемы контррельсового узла для расчета напряженно-деформированного состояния контррельса зависит от формы поперечного сечения контррельсового профиля и способа прикрепления контррельса к опорам.

Для предварительных расчетов была использована модель контррельса, построенной на основе классических теорий изгиба.

Для проверки предлагаемой модели контррельсового узла произведем расчет напряженного состояния контррельса и сравним его результаты с результатами динамико-прочностных испытаний.

Результаты испытаний показали, что наибольшие силы в конкретных сечениях контррельса не одинаковы по его длине. Максимумы сил в пролетах убывают по мере приближения к улавливающей части контррельса со стороны движения подвижного состава.

Сравнение наибольших напряжений, полученных в испытаниях и в расчете, показывают, что они составляют соответственно 230 МПа и 244 МПа. То есть достаточно близки.

Для исследования напряженно-деформированного состояния контррельса с целью оптимизации его геометрических размеров был выбран метод конечных элементов, т.к. он позволяет подробно рассматривать все особенности геометрий сечений контррельсов.

Для расчетов контррельса был выбран программный пакет А^УБ, поскольку этот программный комплекс обладает широкими возможностями для выполнения прочностных расчетов.

Полученные в результате расчета наибольшие напряжения для спецпрофиля СП-850 достигают максимальной величины в 265 МПа.

При динамико-прочностных испытаниях были отмечены самые большие значения в средней части контррельса. Здесь максимальные наблюдавшиеся значения напряжений, полученные в испытаниях, составили 230 МПа. В отогнутой части контррельса наибольшие напряжения не превышали 165 МПа. Результаты испытаний показали также что при неблагоприятных условиях (уширение колеи, сужение желобов) максимальные вероятные значения напряжений могут составить 270-280 МПа.

Сравнивая результаты расчета и испытаний, можно сделать вывод: полученные величины близки.

Полученные в расчете и испытаниях величины наибольших напряжений ниже допускаемых [о] = 330 МПа. Это говорит о том, что спецпрофиль СП-850 по условиям прочности избыточно металлоемок. Поэтому может быть поставлена задача проектирования рационального сечения контррельсового спецпрофиля за счет удаления металла из его слабо нагруженных мест.

Целевая функция оптимизации будет выглядеть следующим образом:

где в и - означают соответственно оптимизированную и ¡-ую площади сечения .контррельса.

Оптимизируемыми параметрами являются размеры частей сечения

где компоненты вектора X представляют собой набор геометрических размеров сечения контррельса. Ограничениями служат граничные условия и размеры, определяющие положение контррельса в колее крестовинного узла, а также условия прочности а < [а], то есть регламентируется положение верха контррельса относительно рельса крестовины, его боковой рабочей грани и перемещения относительно осей х, у, т. в местах прикрепления к опорам.

Полная постановка оптимизационной задачи будет выглядеть следующим образом:

(14)

контррельса

Г

5 = {пи'п5г|<ттах < [<г]}

(15)

<

Н

•¡СТК50

К = к

СП850

ек ~ еСП850

^ =0,! =1,...,5

где 1;Сп-85о и 1(к - соответственно размер сечения спецпрофиля СП-850 и вариантного на одинаковом уровне; Ьсп-в.зд и Ьк - положение верха головки спецпрофиля СП-850 и вариантного контррельса; есп-85о и ек - соответственно размеры, определяющие положение боковой рабочей грани контррельсовых спецпрофилей СП-850 и вариантного; ЛУм - горизонтальные перемещения контррельса в местах расположения опор.

В результате расчетов был получен оптимизированный вариант контррельсового спецпрофиля (Рисунок 5) (Патентное свидетельство на полезную модель №108760 «Уголок контррельсовый»).

Рисунок 5 - Оптимизированный контррельсовый спецпрофиль Полученный оптимизированный контррельсовый спецпрофиль позволяет за счет улучшенной геометрии контррельса уменьшить расход металла при изготовлении контррельсов на 22%, что уменьшает расходы на его изготовление. Увеличивается срок службы контррельсов за счет уменьшения своей жесткости, что позволит уменьшить затраты на содержание стрелочных переводов.

40

Профиль «Оптимизированный уголок контррельсовый» Материал Сталь 50ХГ ГОСТ 14959 &=1100Мпа, СЬ=1300Мпа, 1=7% 1х-х= 1643416.86 тт*4; |у-у= 1518594.74 тт*4 Шх-х=29129,1 тт*3; \Л/у-у=38293,7 тт*3 р=2967.062251 тт*2 т=23,14 кг/м

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В настоящей работе ставилась задача совершенствования контррельсовых узлов стрелочных переводов массовых конструкций, позволяющая получить эффект при минимальных затратах на её реализацию.

По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы:

1. Расстояния между рабочими гранями контррельса и "нерабочего" усовика (Т) и расстояния между рабочими гранями контррельса и сердечника (Е) в эксплуатации на стрелочных переводах имеют значительные отступления от регламентируемых размеров. По размеру Е вне допуска работают 18,6 % стрелочных переводов, по размеру Т- 13,6 %.

Полученные данные, показывают необходимость рассмотреть вопрос оптимальности существующих в настоящее время заводских и эксплуатационных допусков на изготовление и содержание крестовинных узлов стрелочных переводов.

2. Наблюдения за работой контррельсовых узлов показывают, что главными факторами, определяющими отказы контррельсов, являются конструкция самих узлов и контррельсовых спецпрофилей.

Общий анализ отказов контррельсов из спецпрофилей показал, что их отказы не зависят от скоростей движения поездов. Число отказавших контррельсов, из работавших по прямому 53% и боковому 47% путям, близко.

Наработка до отказа контррельсов из спецпрофилей практически не зависит от вида основания. Так, средняя наработка до отказа контррельсов составляет для стрелочных переводов на деревянных и железобетонных брусьях соответственно 315,2 млн. т брутто и 316,2 млн. т брутто.

3. Результаты динамико-прочностных испытаний контррельсов показали, что принципиальной разницы в распределении напряжений наиболее нагруженной зоны контррельсов СП-850 и РК65 нет.

На контррельс из спецпрофиля РК65 в различных сочетаниях воздействие оказывает не более 42% осей, а на контррельс типа СП-850 не более 45% осей проходящих поездов. В местах, где возникали наибольшие напряжения, доля воздействующих колес соответственно 30% и 36% для контррельсов из спецпроката РК65 и СП-850.

4. Анализ деформаций контррельсовых узлов показывает, что узел с контррельсом СП-850 имеет большую жесткость, чем с РК65. Горизонтальные деформации контррельсового узла СП-850 в среднем в 1,11 раз меньше, чем у РК65, что отрицательно сказаться на работе ходовых рельсов и износостойкости самого контррельса.

5. Полученные в испытаниях напряжения в наиболее напряженных точках контррельса составили для контррельса из спецпрофиля РК65 310 МПа, в контррельсах из спецпрофиля СП-850 - 280 МПа.

6. Расчетом напряжений с использованием программного пакета АЫЗУБ для спецпрофиля СП-850, было получено, что наибольшие напряжения для спецпрофиля СП-850 достигают максимальной величины в 265 МПа, что ниже значений допускаемых напряжений в контррельсе с учетом условий его

работы [а] = 330 МПа.

Таким образом можно сделать вывод: полученные величины близки по значениям с полученными из испытаний, следовательно разработанная математическая модель адекватна отражает напряженно-деформированное состояние контррельса в зоне его наибольшей нагруженное™, поэтому может быть поставлена задача проектирования рационального сечения контррельсового спецпрофиля за счет удаления металла из его слабо нагруженных мест с применением разработанной модели.

Целевая функция оптимизации основана на минимизации площади сечения контррельса при условии выполнения требований прочности и системы ограничений.

7. Полученный в результате оптимизации контррельсовый спецпрофиль позволяет за счет улучшенной геометрии контррельса уменьшить расход металла при его изготовлении на 22%, что дает возможность уменьшить расходы на его изготовление. При этом полученное техническое решение сохраняет технологические схемы изготовления элементов контррельсового узла.

8. Разработанная методика оптимизации контррельсовых спецпрофилей, основанная на применении моделей, позволяющих определять их напряженно-деформированное состояние, может быть использована для оптимизации различных элементов стрелочных переводов и верхнего строения пути.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Королев В.В. Напряженное состояние элементов скоростного стрелочного перевода // Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформ: сб. науч. тр. конф. ВНИИЖТ. М: Интекст, 2003. С. 231-235.

2. Глюзберг Б.Э., Калачев А.М., Королев В.В. Повышение эксплуатационных качеств крестовин стрелочных переводов за счет изменения их геометрии в контакте «Колесо - рельс» // Наука и техника Транспорта. 2004. №1. С. 70-81.

3. Королев В.В. Предложения по применению криволинейных стрелочных переводов на Забайкальской железной дороге // Железнодорожный транспорт на современном этапе развития. Задачи и пути их решения: сб. науч. тр. коиф. ВНИИЖТ. М: Интекст, 2005. С. 32-36.

4. Королев В.В. Восстановление рабочей поверхности крестовин стрелочных переводов // Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформирования: сб. науч. тр. конф. ВНИИЖТ, М: Интекст, 2006. С. 30-36.

5. Королев B.B. Напряженное состояние контррельсов криволинейного стрелочного перевода // Внедрение современных конструкций и технологий в путевое хозяйство: сб. мат. н.-т. конф. РГОТУПС, М. 2008. С. 77-79.

6. Королев В.В. Дефекты элементов стрелочных переводов // Внедрение современных конструкций и технологий в путевое хозяйство: сб. мат. н.-т. конф. РОАТ, М. 2009. С. 37-41.

7. Королев В.В. Высокоскоростные стрелочные переводы нового поколения // Международный научно-практический семинар, посвященный 100-летию со дня рождения профессора С.В. Амелина: сб. мат. н.-т. конф. ПГУПС. 2009. С. 30-32.

8. Королев В.В. Новый классификатор дефектов и повреждений стрелочных переводов // Безопасность движения поездов: сб. мат. н.-т. конф. МИИТ. 2009.

9. Королев В.В. Сравнительные исследования напряженного состояния контррельсов стрелочных переводов // Вестник ВНИИЖТ. 2009. № 6. С. 38-39.

Ю.Глюзберг Б.Э., Савин A.B., Королев В.В. Железнодорожный путь. Задание на курсовую работу с методическими указаниями для студентов V курса. Специальности «Мосты и транспортные тоннели» РГОТУПС. М., 2009.

П.Королев В.В. Испытания роликовых систем на стрелках российских стрелочных переводов // Внедрение современных конструкций и технологий в путевое хозяйство: сб. мат. н.-т. конф. РОАТ МИИТ, М.: ИЦ «АИСНт». 2010. С. 270-276.

12. Глюзберг Б.Э., Королев В.В. Подготовка технических средств и нормативной документации по стрелочному хозяйству для линий высокоскоростного движения // Конструкции железнодорожных путей и вопросы технического обслуживания высокоскоростных

магистралей: сб. мат. н.-т. конф. ПГУПС. 2010.

23

13. Королев В.В. Разработка нового контррельса, не связанного с ходовым рельсом // Безопасность движения поездов: сб. мат. н.-т. конф. МИИТ. 2010.

14. Королев В .В. Новый контррельсовый спецпрофиль для стрелочных переводов // Вестник ВНИИЖТ. 2010. № 6. С. 32-33.

15. Королев В.В. Оптимизация прокатных контррельсовых спецпрофилей для стрелочных переводов // Рельсовая комиссия №126. 2010.

1-6. Королев В.В. Технология санации для ремонта деревянных брусьев и шпал // Внедрение современных конструкций и технологий в путевое хозяйство: сб. мат. н.-т. конф. РОАТ МИИТ, М.: ИЦ «АИСНт». 2011.

17. Патент 108760 Российская федерация МПК Е 01 В 5/18 Уголок контррельсовый / Глюзберг Б.Э., Королев В.В.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта. - № 2011123082/11; заявл. 08.06.2011; опубл. 27.09.2011. Бюл. № 27. - 1 е.: ил.

КОРОЛЕВ Вадим Вадимович

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ КОНТРРЕЛЬСОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ФАКТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПУТИ И ОСОБЕННОСТЕЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА НИХ КОЛЕСНЫХ ПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Специальность 05.22.06 -Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печатьу</.£/.2012 г. Заказ №з$?Формат 60x90/16. Тираж 80 экз.

Усл.-печ. л. -1,5

127994, Россия, г.Москва, ул. Образцова, дом 9, стр. 9, УПЦ ГИ МИИТ

24

61 12-5/1709

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(МИИТ)

На правах рукописи

КОРОЛЕВ ВАДИМ ВАДИМОВИЧ

Оптимизация конструкции контррельсов стрелочных переводов на основе анализа фактического состояния пути и особенностей воздействия на них колесных пар подвижного состава

05.22.06 - «Железнодорожный путь, изыскание и проектирование

железных дорог»

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -

Доктор технических наук, профессор

Глюзберг Борис Эйнихович

Москва-2012 г.

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................................................5

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ... 9

1.1 Анализ исследований и разработок, направленных на улучшение эксплуатационных качеств основных элементов стрелочных переводов............................................................................................................................................................9

1.2 Цели и задачи исследования....................................................................................................17

2 АНАЛИЗ РАЗМЕРОВ КРЕСТОВИННЫХ УЗЛОВ НА СЕТИ РОССИЙСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ................................................................................................................19

2.1 Методика обмеров............................................................................................................................19

2.2 Результаты измерения ширины колеи на крестовинных узлах............20

2.3 Результаты измерений желобов крестовины и контррельсов....................21

2.4 Данные измерений расстояний между рабочими гранями контррельса и "нерабочего" усовика и между рабочими гранями контррельса и сердечника................................................................................................................................................25

2.5 Расчеты вероятностей возникновения неблагоприятных явлений

при проходе колесных пар по крестовинному узлу..................................................26

2.5.1 Методика расчета вероятностей неблагоприятных явлений от воздействия колес подвижного состава на контррельсы....................................28

2.5.2 Вероятность ударов тыльной части гребней колес в улавливающую часть контррельса........................................................................................................................36

2.5.3 Вероятность набеганий на отогнутую часть контррельса........................38

Выводы к разделу 2..............................................................................................................................41

3 АНАЛИЗ ПРИЧИН ОТКАЗОВ КОНТРРЕЛЬСОВ................................................43

3.1 Дефекты и повреждения контррельсов........................................................................43

3.2 Методика анализа показателей эксплуатационной надежности

контррельсов................................................................................................................................................49

3.2.1 Методика получения аналитических зависимостей....................................50

3.3 Статистика отказов контррельсов....................................................................................53

3.4 Распределение отказов контррельсов по видам дефектов (причины отказов).............................................................................. 60

3.5 Изменение наработки до отказа контррельсов стрелочных

переводов в период 1995-2009 гг................................................ 63

Выводы к разделу 3................................................................. 64

4 РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ДИНАМИКО-ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЙ КОНТРРЕЛЬСОВ ИЗ СПЕЦПРОФИЛЯ РК65 И СП-850................................................ 66

4.1 Методика испытаний............................................................ 66

4.2 Характеристика условий испытаний контррельсов..................... 68

4.3 Напряженное состояние контррельсов из спецпрофилей РК65 и СП-850 под воздействием поездов................................................ 71

4.4 Деформации крестовинного узла с различными конструкциями контррельса под подвижной нагрузкой.................................................. 78

4.5 Особенности работы в пути контррельсов и определяющие их

факторы............................................................................................ 80

Выводы к разделу 4............................................................... 85

5 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА КОНТРРЕЛЬСА, НЕ СВЯЗАННОГО С ХОДОВЫМ РЕЛЬСОМ. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНТРРЕЛЬСОВОГО СПЕЦПРОФИЛЯ..................................... 86

5.1 Особенности работы контррельса, не связанного с ходовым рельсом................................................................................. 86

5.2 Модель контррельса, основанная на классических методах расчета прочности....................................................................................... 87

5.2.1 Построение эпюр моментов от сил, действующих на контррельс.. 89

5.2.2 Определение напряжений в контррельсе и проверка прочности контррельса........................................................................... 95

5.2.3 Проверка прочности опор контррельса................................... 98

5.3 Исследование напряженно-деформированного состояния контррельса на конечно-элементной модели............................................. 99

5.3.1 Построение модели и проверка ее адекватности..........................................99

5.4 Оптимизация контррельсового спецпрофиля ..........................................................................104

5.5 Результаты расчета....................................................................................................................................................................105

Выводы к разделу 5......................................................................................................................................110

Заключение......................................................................................................................................................111

Список использованных источников........................................................................................115

Приложение А..............................................................................................................................................126

ВВЕДЕНИЕ

Железнодорожному транспорту в нашей стране принадлежит ведущая роль в перевозке грузов и пассажиров. В многоотраслевой системе железнодорожного транспорта одно из важнейших мест занимает путевое хозяйство, к которому относится железнодорожный путь, сооружения и предприятия по эксплуатации и ремонту пути и сооружений. На долю путевого хозяйства приходится около 53% основных фондов железнодорожного транспорта. Дальнейшее развитие этого сложного хозяйства должно базироваться на внедрении достижений современной науки и техники.

Усложняющиеся эксплуатационные условия требуют повышения эксплуатационной стойкости и надёжности пути, создания новых высокопроизводительных путевых машин, механизмов и инструмента, эффективного их использования путём совершенствования основ ведения путевого хозяйства.

Безопасность движения поездов с высокими скоростями во многом зависит от надежности верхнего строения пути. Вопросам повышения качества рельсов, скреплений, стрелочных переводов, совершенствованию норм содержания рельсовой колеи уделяется значительное внимание.

Наиболее сложными и ответственными устройствами в путевом хозяйстве являются соединения и пересечения рельсовых путей. Они представляют собой особые конструкции, которые работают в более тяжелых условиях, чем путь на перегоне.

В европейской части страны расстояния между раздельными пунктами, на которых уложены стрелочные переводы, соизмеримы с суммарной длиной участков разгона и торможения поезда, поэтому от состояния стрелочных переводов в значительной мере зависят скорости движения поездов не только по станциям и раздельным пунктам, но и на примыкающих перегонах. Состояние стрелочных переводов существенным образом влияет также и на безопасность движения поездов.

В комплексе общетранспортных задач скоростного движения, повышения пропускной и провозной способности железных дорог, проблемы увеличения работоспособности элементов стрелочных переводов, а также создание и внедрение переводов для высоких скоростей движения являются одними из актуальнейших.

В настоящее время ведется разработка пятого поколения стрелочных переводов, важным назначением которых является использование для тяжелых условий эксплуатации и линий скоростного и высокоскоростного движения.

Новые стрелочные переводы должны обладать улучшенными динамическими характеристиками и надежностью, повышенным сроком службы, отличаться более низкими затратами труда на их текущее содержание, обеспечивать высокий уровень безопасности движения поездов, а также возможностью их эксплуатации в составе бесстыкового пути -создавать качественно новые перспективы развития путевого хозяйства в целом.

Наиболее сложным узлом стрелочного перевода является зона крестовины. В зоне «жестких» крестовин основным элементом, обеспечивающим безопасность движения поездов, является контррельс, который предотвращает набегание колес на острие сердечника и их попадание в желоб другого направления движения. В то же время, контррельс является в определенной степени «вредным» элементом, так как в его части ударяются гребни колес и происходит принудительное смещение колесных пар поперек пути. Это приводит к расстройству крестовинной зоны, а в отдельных случаях к остаточным деформациям узла. Плавность движения при минимуме ударов нерабочих граней колес в направляющие части контррельсов и усовиков обеспечивается соответствующими размерами желобов.

Существующие в настоящее время контррельсы из прокатных спецпрофилей не полностью соответствуют современным требованиям.

Основными недостатками крестовинного узла с контррельсом из спецпрофиля СП-850 являются избыточная металлоемкость и высокая интенсивность износа рабочей грани контррельса.

Следствием недостатков конструкции контррельса из спецпрофиля СП-850 в пути являются отказы по дефектам. Дефекты возникают из-за повышенного бокового воздействия колес подвижного состава в наиболее нагруженных частях контррельсов, чаще всего в местах у начала их отгиба. Возникновение таких отказов приводит к вынужденной замене контррельсов в пути. В отдельных случаях замена контррельса производится через несколько месяцев после укладки перевода. Это крайне неудобно, тем более что отдельно контррельсы на дороги не поставляются.

Для создания новых стрелочных переводов, которые будут обладать улучшенными динамическими характеристиками, и обеспечивать высокий уровень безопасности движения, необходима разработка новых конструкторских решений контррельсов стрелочных переводов, которые отвечали бы современным технико-экономическим требованиям. Для решения поставленной задачи целесообразно изменить геометрию контррельсового спецпрофиля, уменьшив металлоемкость и более рационально распределив металл по сечению.

В настоящей работе представлены исследования, направленные на улучшение качеств контррельсовых узлов. Для этой цели проведен анализ размеров крестовинных узлов на сети дорог. Выполнены расчеты целесообразных диапазонов размеров колеи и желобов, определены вероятность ударов тыльной части гребней колес в улавливающую часть контррельса и набеганий на отогнутую часть контррельса. Проведена оценка показателей эксплуатационной надежности контррельсов. Произведена статистика отказов контррельсов на стрелочных переводах, в которой отказы контррельсов распределены по видам дефектов.

Проведены динамико-прочностные испытания контррельсовых узлов под воздействием поездов с учетом особенности геометрических размеров

спецпрофилей РК65 и СП-850 по разработанной методике. Рассмотрено напряженное состояние и особенности контррельсов из спецпрофилей РК65 и СП-850, деформации крестовидного узла с различными конструкциями контррельса под подвижной нагрузкой. Представлены результаты сравнительных динамико-прочностных испытаний контррельса из спецпрофиля РК65 и СП-850. Дана оценка наиболее нагруженных мест и сечений контррельса.

Разработан метод расчета контррельса, не связанного с ходовым рельсом, в котором учитывались особенности его работы.

По результатам расчетов и исследований проведена работа по оптимизации контррельсового спецпрофиля для контррельсов, не связанных с ходовым рельсом. Предложенный спецпрофиль удовлетворяет современным требованиям для конструирования стрелочных переводов нового поколения. Он отличается от ранее существующего меньшей на 22% металлоемкостью, имеет меньшую жесткость (более упругий), вследствие чего обладает меньшей на 15% интенсивностью износа рабочей грани контррельса и обеспечивает более благоприятное прохождение колесных пар подвижного состава. Он обладает также улучшенными динамическими характеристиками и обеспечивает технический уровень, необходимый для разработки новых стрелочных переводов, которые отвечали бы современным требованиям. [68]

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Анализ исследований и разработок, направленных на улучшение эксплуатационных качеств основных элементов стрелочных переводов

Путевое хозяйство всех видов железнодорожного транспорта России насчитывает в настоящее время около 300 тысяч стрелочных переводов. Из них на долю железных дорог (ОАО «Российские железные дороги») приходится около 165 тысяч стрелочных переводов различных типов и марок.

Развитие сети дорог, реконструкция станций и узлов приводят к росту числа эксплуатируемых в пути стрелочных переводов. Сейчас на дорогах РЖД на каждые 700 м развернутой длины главных и приемо-отправочных путей в среднем приходится один стрелочный перевод, поэтому состояние стрелочных переводов существенно сказывается на возможности осуществления перевозочного процесса.

Основными стрелочными переводами на железных дорогах ОАО «РЖД» являются одиночные обыкновенные стрелочные переводы типов Р65 марки 1/11 и 1/9. Их доля в общем числе стрелочных переводов составляет в настоящее время около 85%, в главных путях более 98%.[13]

В настоящее время в пути эксплуатируется до 10% дефектных стрелочных переводов.

Наихудшим образом дело обстоит с крестовинами. Около 20% крестовин, эксплуатируемых в главных и приемо-отправочных путях, имеют сверхнормативный износ. В главных путях эксплуатируется 8% дефектных крестовин.

По состоянию стрелочных переводов, на сети действуют ограничения скоростей движения поездов, из них 70% вводятся по состоянию крестовинных узлов. Учитывая, что расстояние между раздельными пунктами, имеющими путевое развитие, в европейской части страны на многих грузонапряженных участках составляет 5-10 км, ограничение скоростей движения по стрелочным переводам на смежных раздельных

пунктах означает необходимость введения ограничения скоростей на всем участке, а также необходимость использования невыгодных, неэкономичных режимов тяги. Это ведет к потерям пропускной способности железных дорог, отрицательно сказывается на освоении грузопотоков. Кроме того, неудовлетворительные эксплуатационные характеристики стрелочных переводов устаревших проектов затрудняют использование для освоения возрастающих грузопотоков современных мощных локомотивов, тяжеловесных и сдвоенных поездов. [14]

В связи с этим важнейшее значение приобретает проблема улучшения эксплуатационных качеств массовых конструкций стрелочных переводов и их основных элементов за счет оптимизации их основных параметров. Исследования, направленные на улучшение эксплуатационных качеств стрелочных переводов, на создание конструкций, отвечающих требованиям современных условий работы пути, находятся в центре внимания специалистов в нашей стране и за рубежом.

Важной частью стрелочных переводов является крестовинный узел. Контррельсы, изготовленные из прокатных спецпрофилей, являются неотъемлемой частью крестовинных узлов большинства современных конструкций стрелочных переводов.

Направляющая часть контррельса перекрывает разрыв поверхности катания жесткой крестовины от ее горла до сечения с шириной сердечника 40 мм (вредное пространство).

Первоначально контррельсы изготавливались из обычных рельсов. Однако практика эксплуатации в нашей стране и за рубежом показала целесообразность перехода на контррельсы, изготовленные из специальных прокатных спецпрофилей. [16]

При проектировании контррельсовых спецпрофилей в течение длительного времени их размеры назначались из конструктивных и геометрических соображений.

В настоящее время спецпрокат для изготовления контррельсов для стрелочных переводов выпускается в соответствии с ГОСТ Р.

У спецпрофиля РК65 погонная масса 44,02 кг/м для контррельсов с номинальными размерами. Полная высота контррельса из спецпрофиля РК65 200+2_2, высота головки 65 мм, толщина шейки 20+0'4-о;5, ширина подошвы 72+15_1)5. Погонная масса уголка спецпрофиля контррельса СП-850 составляет 29,87 кг/м для контррельсов с номинальными размерами. Полная высота контррельса из спецпрофиля СП-850 93+1'5.1;5, высота головки 40 мм, толщина шейки 20+15„ю, ширина подошвы 26+15_ю-

Уголок контррельсовый из спецпрофиля СП-850 был разработан взамен спецпрофиля РК65, который, как показали результаты эксплуатации и дина-мико-прочностных испытаний, имел ряд недостатков. С точки зрения геометрических размеров спецпрофиль РК65 при полной высоте на 107 мм больше, чем уголок контррельсовый из спецпрофиля СП-850, спецпрофиль РК65 имел высоту головки также на 25 мм большую, ширину подошвы на 46 мм. Отношение погонной массы контррельса из сп