Полый вкладыш для закладного узла железобетонной шпалы

 

Изобретение относится к конструкции верхнего строения железнодорожного пути. Сущность изобретения: вкладыш (1) выполнен в виде прямоугольной усеченной пирамиды. Противоположные стенки вкладыша имеют форму трапеций, причем стенки с большей площадью выполнены выпуклыми, нижние основания (4) трапеций стенок с большей площадью выполнены с возможностью взаимодействия с закладным упорным элементом (5), повторяют форму его верхней поверхности и снабжены сминаемой пленкой (6). Пленка (6) выполнена отвернутой наружу на угол 45-60^o. Ширина пленки (6) может быть выполнена плавно увеличивающейся от центра к краям для обеспечения торцу вкладыша (1) прямоугольной формы в плане. Пленка (6) может быть выполнена c толщиной, не превышающей 0,35 мм. Стенки вкладыша (1) в средней части, симметричной относительно торцов, могут быть выполнены с утончением по толщине, с толщиной средней части (07-0,77)S, где S - толщина частей стенок вкладыша (1). Длина средней части стенок полого вкладыша (1) составляет (0,4-0,5)Н, где Н - высота стенок полого вкладыша (1). Изобретение позволяет повысить технологичность и снизить материалоемкость вкладыша. 3 з.п.ф-лы, 2 ил.

Устройство относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к устройствам для крепления рельсов к железобетонным шпалам.

Известен вкладыш для закладного узла железобетонной шпалы, торцевая поверхность которого выполнена с возможностью взаимодействия с закладным упорным элементом и повторяет форму его верхней поверхности (см. патент РФ 2121028, Е 01 В 9/14, 27.10.98).

Недостатком известного вкладыша является невозможность точного повторения торцом формы закладного элемента, что приводит к протеканию раствора между сопрягаемыми поверхностями при изготовлении шпал.

Известен также полый вкладыш для закладного узла железобетонной шпалы, выполненный в виде прямоугольной усеченной пирамиды, две противоположные стенки которого имеют форму трапеций, а две другие - форму прямоугольников, причем стенки с большей площадью выполнены выпуклыми, нижние основания трапеций стенок с большей площадью выполнены с возможностью взаимодействия с закладным упорным элементом, повторяют форму его верхней поверхности и снабжены сминаемой пленкой (см. патент РФ 2169226, Е 01 В 9/14, 20.06.2001).

Недостатком вкладыша является высокая трудоемкость процесса сборки закладного узла, обусловленная тем, что сминаемая пленка (облой), обеспечивающая герметизацию стыка, контактирует с поверхностью закладного элемента под прямым углом, что обеспечивает ей высокую вертикальную устойчивость и требует приложения значительных усилий для сминания при сборке. Приложение больших усилий для сминания приводит к уменьшению срока службы технологической оснастки и выходу ее из строя. Кроме того, выполнение вкладыша, две стороны которого выполнены в форме выпуклых (криволинейных или двухгранных, трехгранных) трапеций, а две другие - в форме прямоугольников, уменьшает плотность упаковки партии вкладышей при транспортировке, а также усложняет изготовление технологической оснастки, а именно: усложняет изготовление отверстий в пуансонодержателе и съемнике (шлифовку закаленных деталей осуществляют по криволинейным поверхностям различного радиуса, так как присоединительные места повторяют профиль сечения формообразующей части пуансона).

Наиболее близким к изобретению является полый вкладыш для закладного узла железобетонной шпалы, выполненный в виде прямоугольной усеченной пирамиды, противоположные стенки которого имеют форму трапеций, причем стенки с большей площадью выполнены выпуклыми, нижние основания трапеций стенок с большей площадью выполнены с возможностью взаимодействия с закладным упорным элементом, повторяют форму его верхней поверхности и снабжены сминаемой пленкой (см. Технические условия ТУ 5864-033-11337151-97 "Вкладыш пластмассовый БУКА 735 213.001 для железобетонных шпал"). Стенки с большей площадью на расстоянии 0,15Н, где Н - высота вкладыша, от верхних оснований трапеций могут иметь переменную толщину, увеличивающуюся в направлении верхних оснований трапеций, что увеличивает сопротивление деформации этих стенок при изготовлении шпалы. По сравнению с вышеописанным аналогом данный вкладыш позволяет увеличить плотность упаковки партии вкладышей при транспортировке.

Недостатком вкладыша является высокая трудоемкость процесса сборки закладного узла, обусловленная тем, что сминаемая пленка (облой), обеспечивающая герметизацию стыка, контактирует с поверхностью закладного элемента под прямым углом, что обеспечивает ей высокую вертикальную устойчивость и требует приложения значительных усилий для сминания при сборке. Приложение больших усилий для сминания приводит к уменьшению срока службы технологической оснастки и выходу ее из строя. Кроме того, выполнение вкладыша, две стороны которого выполнены в форме выпуклых (криволинейных или двухгранных, трехгранных) трапеций, а две другие - в форме плоских трапеций, усложняет изготовление технологической оснастки, а именно усложняет изготовление отверстий в пуансонодержателе и съемнике (шлифовку закаленных деталей осуществляют по криволинейным поверхностям различного радиуса, так как присоединительные места повторяют профиль сечения формообразующей части пуансона).

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании вкладыша, обеспечивающего надежную и простую сборку закладного узла, а также повышение технологичности изготовления, снижение материалоемкости и стоимости вкладыша.

Указанный технический результат достигается полым вкладышем для закладного узла железобетонной шпалы, выполненным в виде прямоугольной усеченной пирамиды, противоположные стенки которого имеют форму трапеций, причем стенки с большей площадью выполнены выпуклыми, нижние основания трапеций стенок с большей площадью выполнены с возможностью взаимодействия с закладным упорным элементом, повторяют форму его верхней поверхности и снабжены сминаемой пленкой, в котором, согласно изобретению, сминаемая пленка выполнена отвернутой наружу на угол 45-60^o, ширина сминаемой пленки выполнена плавно увеличивающейся от центра к краям для обеспечения торцу вкладыша прямоугольной формы в плане. При этом сминаемая пленка выполнена толщиной, не превышающей 0,35 мм. Также согласно изобретению, стенки вкладыша в средней части, симметричной относительно торцов, выполнены с утончением по толщине, при этом толщина средней части стенок составляет (0,7-0,77)S, где S - толщина крайних частей стенок вкладыша. Длина средней части стенок полого вкладыша составляет (0,4-0,5)11, где Н - высота стенок полого вкладыша.

Выполнение сминаемой пленки (облоя), обеспечивающей герметизацию стыка, отвернутой кнаружи на угол 45-60^o позволяет уменьшить усилие на ее отгиб при сборке и, тем самым, предотвратить преждевременный выход из строя оснастки, увеличить срок ее службы и, соответственно, снизить затраты на производство.

Выполнение сминаемой пленки плавно увеличивающейся по ширине от центра к краям позволяет обеспечить торцу вкладыша прямоугольную форму в плане и тем самым упростить форму отверстий в пуансонодержателе и съемнике и облегчить съем готового вкладыша с пуансона, что повышает технологичность вкладыша и закладного узла в целом. Выполнение сминаемой пленки по толщине, не превышающей 0,35 мм, позволяет облегчить ее сминание при обеспечении необходимой герметичности.

Выполнение стенок вкладыша в средней части, симметричной относительно торцов, с утонением по толщине до (0,7-0,77)S, где S - толщина крайних частей стенок вкладыша, позволяет при достаточной прочности и долговечности обеспечить снижение материалоемкости и стоимости вкладышей, а также более плотную упаковку при последующей транспортировке. При этом длина средней части стенок полого вкладыша без потери прочности может составлять (0,4-0,5)Н, где Н - высота стенок полого вкладыша.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, где на фигуре 1 представлен полый вкладыш (вид спереди, вид сбоку и вид снизу); на фигуре 2 представлен разрез шпалы с закладным узлом, включающим полый вкладыш по фигуре 1.

Полый вкладыш 1 (см. фигуру 1) выполнен в виде прямоугольной усеченной пирамиды, противоположные стенки 2 и 3 которой имеют форму трапеций. Стенки 2 с большей площадью выполнены выпуклыми. Стенки 2 с большей площадью на расстоянии 0,15Н, где Н - высота вкладыша, от верхних оснований трапеций могут иметь переменную толщину (на фигурах не показано), увеличивающуюся в направлении верхних оснований трапеций, что увеличивает сопротивление деформации этих стенок при изготовлении шпалы. Стенки 2 и 3 в средней части, симметричной относительно торцов, выполнены с утонением по толщине до (0,7-0,77)S, где S - толщина крайних частей стенок вкладыша, что позволяет при достаточной прочности и долговечности обеспечить снижение материалоемкости и стоимости вкладышей. При этом длина средней части стенок 2, 3 полого вкладыша без потери прочности может составлять (0,4-0,5)Н, где Н - высота стенок полого вкладыша. Основания 4 трапеций стенок 2 обращены к закладному элементу 5 (см. фигуру 2) и повторяют форму его верхней поверхности, которая может быть сферической, седловидной или иметь более сложную форму в зависимости от формы закладного элемента 5. На основаниях 4 выполнена сминаемая пленка 6 (облой), которая отвернута кнаружи на угол 45-60^o. Ширина сминаемой пленки 6 выполнена плавно увеличивающейся от центра к краям для обеспечения торцу вкладыша 1 прямоугольной формы в плане. Такое выполнение торца вкладыша позволяет упростить форму отверстий в пуансонодержателе и съемнике (на фигурах не показаны) при изготовлении вкладыша 1 и облегчить съем готового вкладыша 1 с пуансона, что повышает технологичность вкладыша и закладного узла в целом. Толщина сминаемой пленки 6, контактирующей с верхней поверхностью закладного элемента 5, предпочтительно не превышает 0,35 мм.

Закладной узел железобетонной шпалы (см. фигуру 2) содержит жестко закрепленный в шпале 7 закладной элемент 5 с отверстием для прохода крепежного болта 8 и полый вкладыш 1, один торец которого контактирует с закладным элементом 5. На фигуре 2 условно показан пустотообразователь 9, который формирует нижнюю часть отверстия 10 в шпале 7 (при изготовлении шпала 7 занимает положение, перевернутое на 180^o по сравнению с показанным на фигуре 2).

Устройство используют следующим образом.

При изготовлении шпалы 7 закладной элемент 5 и вкладыш 1 собирают на пустотообразователе 9 и монтируют в форме с центрированием пустотообразователя 9 (на фигурах не показано). При этом осевое усилие от пустотообразователя 9 передается на закладной элемент 5, который, сминая пленку 6 (облой), упирается в торец вкладыша 1, предотвращая протекание бетонной смеси при формовании шпалы в зону отверстия между вкладышем 1 и закладным элементом 5. Выполнение сминаемой пленки (облоя), обеспечивающей герметизацию стыка, отвернутой наружу на угол 45-60^o и толщиной не более 0,35 мм позволяет уменьшить усилие на ее отгиб при сборке и тем самым предотвратить выход из строя оснастки, увеличить срок ее службы и снизить затраты на производство.

В этом положении осуществляют фиксацию закладного узла (см. фигуру 2) с последующим формованием железобетонной шпалы 7.

Для сборки рельсошпальной решетки используют шпалу 7 с закрепленными в ней закладным элементом 5 и полым вкладышем 1. Внутренние размеры вкладыша 1 обеспечивают свободное прохождение через него головки крепежного болта 8. В отверстие вкладыша 1 опускается крепежный болт 8 таким образом, чтобы его головка оказалась ниже закладного элемента 5. После этого болт 8 поворачивают на 90^o и с его помощью устанавливают остальные элементы крепления рельса (не показан) к шпале 7.

Использование предлагаемого полого вкладыша позволяет повысить технологичность полого вкладыша и снизить его материалоемкость и себестоимость, а также предотвратить преждевременный выход из строя оснастки, увеличить срок ее службы и, соответственно, снизить затраты на производство.

Формула изобретения

1. Полый вкладыш для закладного узла железобетонной шпалы, выполненный в виде прямоугольной усеченной пирамиды, противоположные стенки которого имеют форму трапеций, причем стенки с большей площадью выполнены выпуклыми, нижние основания трапеций стенок с большей площадью выполнены с возможностью взаимодействия с закладным упорным элементом, повторяют форму его верхней поверхности и снабжены сминаемой пленкой, отличающийся тем, что сминаемая пленка выполнена отвернутой наружу на угол 45-60^o, ширина сминаемой пленки выполнена плавно увеличивающейся от центра к краям для обеспечения торцу вкладыша прямоугольной формы в плане.

2. Полый вкладыш по п.1, отличающийся тем, что сминаемая пленка выполнена с толщиной, не превышающей 0,35 мм.

3. Полый вкладыш по п.1, отличающийся тем, что стенки вкладыша в средней части, симметричной относительно торцов, выполнены с утончением по толщине, при этом толщина средней части стенок составляет (07-0,77)S, где S - толщина крайних частей стенок вкладыша.

4. Полый вкладыш по пп.1 и 3, отличающийся тем, что длина средней части стенок полого вкладыша составляет (0,4-0,5)Н, где Н - высота стенок полого вкладыша.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2