Устройство и содержание жд пути - Противоугонные устройства

Противоугонные средства — противоугоны и противоугонные распорки необходимы для противодействия силам угона пути.
Угон — это продольное перемещение рельсов по шпалам или перемещение рельсов вместе со шпалами вследствие воздействия подвижного состава, особенно при торможении.
Возникновение угона пути происходит от сопротивления движению колес подвижного состава по рельсам, изменения температуры рельсов, из-за ударов колес в стыках, перемещений вследствие изгиба рельсов под подвижной нагрузкой и торможения.

Рис. 92. Схемы закрепления пути от угона клиновыми противоугонами
В изучение явления угона пути много ценного внесли советские ученые М. А. Фришман, А. Л. Шеф и В. Г. Альбрехт, которые показали, что угон рельсов происходит главным образом в результате изгиба рельсов под движущейся нагрузкой. Нижние волокна рельса при изгибе под нагрузкой от растяжения удлиняются. Когда колесо из одного шпального ящика переходит в следующий, рельс в первом ящике выпрямляется и нижние волокна его укорачиваются. Укорочение длины рельса происходит с того конца, который является свободным от нагрузки колеса. Отсюда следует, что при выпрямлении рельса и укорачивании его нижних волокон, приходящих в нормальное положение, рельс подтягивается, передвигаясь в сторону движения поезда.
Обычно угон пути происходит по направлению движения поездов, и больше всего он выражен там, где происходит усиленное торможение, т. е. на затяжных и крутых спусках. На однопутных участках угон бывает двусторонний.
В настоящее время разработаны надежные конструкции противоугонов и схемы их расстановки в зависимости от характеристики того или иного участка пути, которые при правильном их применении и хорошем уходе обеспечивают полную стабилизацию пути.
Клиновые противоугоны ставят от трех до шести пар на звено (табл. 18) с распорками.
На двухпутных линиях и однопутных с явно выраженным односторонним грузовым движением применяют схемы 1 и 2 с буквенными индексами в зависимости от числа шпал на звене, на однопутных линиях с примерно равным движением в обоих направлениях —схемы 5 и 6, на тормозных участках — схемы 3, 4, 7 и 8. Род балласта также влияет на выбор схемы закрепления от угона.
Пара клиновых противоугонов может воспринять значительно большее усилие, чем усилие одной шпалы сдвигу, поэтому для передачи силы угона на другие соседние шпалы ставят деревянные распорки между несколькими шпалами, образуя целую противоугонную секцию.
На рис. 92 приведены некоторые схемы закрепления пути клиновыми противоугонами.
Таблица 18
Количество секций клиновых противоугонов на звено и схемы закрепления пути от угона

Примечание. В числителе указано количество пар противоугонов, устанавливаемых на звене в одном направлении, в знаменателе — в другом направлении, т. е. противоугоны располагаются или с одной стороны шпал перед секцией распорок по направлению угона или с двух противоположных сторон к одной и той же секции распорок.
Клиновые противоугоны применяются нескольких типов. На большинстве железных дорог получил распространение противоугон конструкции Шестопаловых, на некоторых дорогах — противоугон конструкции Истомина. Дороги Калининская, Белорусская, Юго-Западная и некоторые другие с успехом применяют так называемые самозаклинивающиеся противоугоны.
Противоугон Шестопаловых (рис. 93) состоит из скобы с якорем и клина. Клин ставят так, чтобы силы угона могли еще больше заклинивать подошву рельса. Однако часто наблюдается ослабление клина в скобе, и если его своевременно не подкрепить, то противоугон работать не будет.
Противоугон конструкции Истомина (рис. 94) имеет следующее отличие от противоугона Шестопаловых. Сторона скобы, где ставится клин, изгибается, клин, имеющий вырез в своей средней части, надевается на подошву рельса и скоба прижимает его как к верхней, так и к нижней грани подошвы рельса. Такой противоугон более устойчив в работе.
Клиновые противоугоны Шестопаловых и Истомина устанавливают обычно по 2—4 секции на звено. Каждая секция состоит из одной или двух пар противоугонов и трех-четырех пар распорок, устанавливаемых между шпалами.
Распорки делают из старых шпал, сечение их должно равняться половине сечения шпалы. Устанавливают распорки внутри колеи с расстоянием в свету между распоркой и подошвой рельса (в плане) 25 см.

Рис. 93. Клиновой противоугон Шестопаловых: 1 — клин; 2 — скоба; 3 — якорь

Рис. 94. Клиновой противоугон Истомина

Самозаклинивающийся противоугон, как видно из рис. 95, состоит из скобы без якоря и клина, имеющего упор, заменяющий якорь. Этот упор прижимается к шпале, поэтому при движении рельса вместе со скобой клин в скобе заклинивается сильнее.

Самозаклинивающиеся противоугоны имеют сравнительно небольшой вес (около 1,5 кг) и устанавливаются по схеме пружинных противоугонов, без деревянных распорок.
Учитывая положительный опыт работы самозаклинивающихся противоугонов с 1958 г. организуется изготовление их во всех путевых, дорожных и дистанционных мастерских.
Однако наиболее удачны пружинные противоугоны (рис. 96). Таких противоугонов ставят на 1 км пути от 1 440 до 2 720 шт. Защемляющее усилие одного пружинного противоугона превышает сопротивление перемещению одной полушпалы
и при работе в пути не должно быть менее 500 кг. Пружинные, противоугоны ставят в количестве от 9 до 17 пар на звено. В противоугонную систему вовлекается большое количество шпал поэтому противоугонные распорки при них не требуются.
Схемы закрепления пути от угона пружинными противоугонами приведены в табл. 19.

Таблица 19
Количество пар пружинных противоугонов, устанавливаемых на звене длиной 12,5 м

Примечание. В числителе указано количество противоугонов, устанавливаемых в одном направлении, в знаменателе в обратном направлении.

Схемы установки пружинных противоугонов приведены на рис. 97.
При наличии двухголовых накладок в пути с односторонним движением поездов при закреплении пути от угона в одном направлении необходимо принять меры к недопущению сдвига рельсов и в обратном направлении.

Рис. 96. Пружинный противоугон

Для этого при клиновых противоугонах одну из секций следует делать двусторонней, установив противоугоны с обеих ее сторон, а при пружинных противоугонах установить две дополнительные пары пружинных противоугонов для работы в обратном направлении.
Пружинный противоугон представляет собой скобу с выступом. Делают эти противоугоны из углеродистой стали квадратного сечения. Химический состав стали должен соответствовать марке 65Г. Держится скоба на подошве рельса за счет сжатия пружины. Своим выступом пружинный противоугон упирается в шпалу и создает упор от угона.
Несмотря на то, что пружинных противоугонов ставят в 3—4 раза больше, чем клиновых, все же расход металла на них меньше, так как вес пружинного противоугона не превышает 1,2 кг, в то время как вес клинового равен 4—5 кг.
Преимущество пружинных противоугонов заключается еще и в том, что они состоят из одной детали и изготовляются металлургической промышленностью на специальных станках-автоматах. Стоимость их значительно ниже стоимости клиновых противоугонов, изготовляемых в дистанционных мастерских. В эксплуатации пружинные противоугоны проще.

Ставить противоугоны двух разных направлений к одной и той же шпале нельзя. В этом случае шпала, зажатая между противоугонами, будет поворачиваться (кантоваться) при проходе поездов различных направлений, балластная постель под шпалой будет нарушена и путь придет в расстройство.
От угона закрепляют не только главные, но и станционные пути и стрелочные переводы.

Рис. 97. Схемы закрепления пути от угона пружинными противоугонами

На станциях пути одностороннего приема поездов — горочные, подгорочные и сортировочные на щебеночном балласте, закрепляют от угона клиновыми противоугонами в количестве 4 секций или пружинными — 14 пар на звено; на песчаном балласте —  клиновыми противоугонами в количестве тоже 4 секций или пружинными — 17 пар на звено. Пути двустороннего приема поездов закрепляют от угона в обоих направлениях — на каждом звене устанавливают 4 двусторонние секции клиновых противоугонов или 9 пар пружинных, независимо от балласта.
Остальные станционные пути закрепляют от угона установкой клиновых или пружинных противоугонов по схемам, устанавливаемым начальником дистанции пути в зависимости от местных условий и применительно к указанным выше схемам закрепления пути от угона.
В заключение следует отметить, что самым совершенным способом закрепления пути от угона является применение раздельного скрепления.