Поверхность катания колес имеет коническую форму с уклоном основной рабочей части 1/20. На расстоянии 100 мм от внутренней грани колеса коничность поверхности катания колеса 1/20 переходит в коничность 1/7. Наружный край поверхности катания колеса имеет фаску 6X6 мм.
Если при движении на прямом участке колесная пара займет такое положение, что одно колесо своим гребнем приблизится к рабочей грани одной рельсовой нити, а между другим колесом и другой рельсовой нитью образуется зазор δ, то вследствие коничности поверхности катания первое колесо будет катиться по кругу, фактический диаметр которого больше, чем диаметр круга катания противоположного колеса. Прижатое к рельсу колесо будет опережать противоположное ему колесо, а это заставит колесную пару вернуться в среднее положение, при котором образуются примерно одинаковые зазоры у обоих рельсов. Поэтому при конической поверхности катания колес колесные пары двигаются более плавно, чем при цилиндрических колесах, так как коничность способствует наиболее рациональному расположению колесной пары в колее.
В соответствии с коничностью поверхности катания колес и расположением их гребней с внутренней стороны колеи усилия, передающиеся от них, стремятся опрокинуть рельсы наружу колеи; поэтому путевые рельсы устанавливают не вертикально, а с наклоном внутрь колеи для более центральной передачи давления от колеса на рельс, т. е. с подуклонкой. Подуклонка рельсов нормально как на прямых, так и на кривых участках пути с возвышением наружного рельса до 150 мм равна 1/20.
Подуклонка рельсов не должна быть меньше 1/60 и больше 1/12. На кривых с возвышением более 85 мм подуклонка внутреннего рельса не должна быть меньше 1/30 и больше 1/12. Если изменение подуклонки при отступлениях, более указанных, происходит плавно и рельс приработался к поверхности катания колес подвижного состава, то исправлять подуклонку не следует. Это не распространяется на рельсы наружной нити кривой, где подуклонка меньше 1/60 не допускается.
Перед стрелочными переводами без подуклонки отводы подуклонки рельсов примыкающего пути делают постепенно на протяжении 12,5 м; также делают отвод за крестовиной.
В процессе эксплуатации пути необходимо следить за состоянием подуклонки и своевременно исправлять места с неправильной подуклонкой. При некотором навыке положение подуклонки рельса можно определить визуально, т. е. невооруженным глазом, наблюдая светлую полосу наката на поверхности головки рельса; у рельсов с нормальной подуклонкой полоса наката проходит примерно посередине ширины головки, при подуклонке больше нормальной полоса наката смещается к наружному краю головки рельса, при подуклонке меньше нормальной — к внутреннему краю головки рельса.
§ 37. Содержание стыковых зазоров
При изменении температуры рельсы в пути удлиняются или укорачиваются. Для возможности изменения длины рельсов при колебаниях температуры между концами стыкуемых рельсов оставляют зазор.
Гайки на стыковых болтах затягивают с таким усилием, при котором возможно перемещение рельсовых концов в накладках.
Конструкция стандартного рельсового стыка допускает изменение длины рельсовых концов в пределах от 0 до 21 мм с допуском ± 1 мм.
Каждой температуре рельсов соответствует определенная величина рельсового зазора, которую называют нормальным температурным зазором (табл. 8 и 9). При самой высокой температуре рельсов в данной климатической зоне нормальный температурный зазор может быть равен нулю, а при самой низкой температуре он не должен быть больше 21 мм.
Таблица 8
Нормальные рельсовые зазоры для рельсов длиной 25 м
Таблица 9
Нормальные рельсовые зазоры для рельсов длиной 12,5 м
При длине рельсов 30 м величина зазоров принимается применительно к установленным для рельсов длиной 25 м, а при длине рельсов 50 м — применительно к установленным для рельсов длиной 25 м с коэффициентом 1,5. В изолирующих стыках рельсовые зазоры устраивают в пределах 5—8 мм.
§ 38. Укладка укороченных рельсов в кривых
В кривых участках пути длина рельсовых нитей неодинакова: по наружной нити она больше, чем по внутренней. Если укладывать по обеим нитям рельсы одинаковой длины, то стыки рельсов на более короткой внутренней нити забегут вперед по отношению к стыкам наружной нити.
Расположение на внутренней нити укороченных рельсов длиной 24,96 м (стандартные укороченные 40 мм) при нормальной длине рельсов 25 м
Несовпадение стыков осложнит укладку шпал в предстыковой части рельса и сделает неспокойным ход подвижного состава. Во избежание этого по внутренней нити укладывают укороченные рельсы.
Укороченные рельсы распределяют равномерно по внутренней нити кривой, соблюдая основное требование, — забег стыка любой нити не должен превышать половины стандартного укорочения рельса, увеличенной на величину нормального зазора.
Обычно для укладки укороченных рельсов пользуются готовыми таблицами, в которых в зависимости от величин радиуса кривой указано чередование укороченных рельсов и нормальных в каждой группе, например, как указано в табл. 10.
Для кривой, имеющей переходные кривые, порядок укладки укороченных рельсов устанавливается расчетом.