biglebowsky: (Milperra)
[personal profile] biglebowsky
"Быстро лечу я по рельсам чугунным ..."

Некрасов ошибся.
Самые первые рельсы, действительно, были чугунными - чугун был побочным и почти бросовым продуктом при производстве железа / стали чугун был промежуточным продуктом при получении стали и, до изобретения мартеновского процесса, много дешевле стали. Потом, некоторое время, делали именно железные рельсы, но ко времени строительства Николаевской железной дороги уже перешли на стальные.

А вот как выглядели эти самые чугунные рельсы? Оказывается, очень любопытно.
Они обладали 2 характерными особенностями:
1) утолщение посередине пролета "рыбье брюхо" ("fish belly") и
2) "безударный" стык.

Конструкция стыка бралась из столярной практики и представляла собой соединение "вполдерева" ("half lap joint"),


"в шип" ("tongue and groove joint"; мысленно повернуть картинку набок)


или вариации на эту тему со скошенными поверхностями ("scarf joint"; мысленно повернуть картинку набок).



Чугунные рельсы с «рыбьим брюхом» и косым стыком, схема.


http://rails65.nethouse.ru/static/doc/0000/0000/0052/52030.dm9dyi49sc.pdf


Чугунные рельсы с «рыбьим брюхом» и стыком "вполдерева", схема.




http://gerald-massey.org.uk/Railway/c10_construction_(IV).htm

Еще одна схема "вполдерева"


http://en.wikipedia.org/wiki/Killingworth_locomotives 1816 год

Картинки соединения "в шип" на фотографиях




http://www.codnor.info/castle_drive.php




http://en.wikipedia.org/wiki/Wagonway

То есть, когда кому-то выдали патент РФ на "косой стык",
12.05 КБ
http://poleznayamodel.ru/model/5/55376.html
патентоведы несколько погорячились - именно такими старинные рельсы и были.


Когда перешли на стальные рельсы, то со стыками "хитрой" формы решили не заморачиваться. Мол, сталь ОЧЕНЬ прочная, она вполне выдержит удары на "прямых" стыках. Однако, железнодорожная практика показала - хреново получается. Попробовали улучшить амортизацию: делать стык навесу, между шпалами, чтобы концы рельсов пружинили. Все равно хреново. Попробовали модифицировать - расположили стык не посередине "пролета", а сдвинув к шпале. Конец рельса, с которого колесо съезжает, закреплен очень жестко (почти нет свеса). Начало рельса (т.е. следующий рельс, на которую колесу предстоит наехать) имеет, наоборот, длинный "вывешенный" участок и сильно пружинит. Стало получше, но недостаточно хорошо. Поигрались с сильно натянутыми сварными рельсами. И вот, наконец-то, вернулись к тому, с чего двести лет назад начали - "безударным стыкам".



http://tov-tob.livejournal.com/13232.html

Примечания.
1) Наиболее фундаментальный обзор по стыкам рельсов, который мне удалось нагуглить, это - http://eprints.kname.edu.ua/2931/1/ШПАЧУК_В.П..pdf
Там по-настоящему много разных схем "безударных" стыков.

2) Лично мне современный вариант "безударного стыка" не понравился. Варианты вида "шип - паз", когда от обоих рельсов оставляют центральные части, а боковые поверхности обеспечиваются накладками, выглядит надежнее.

Date: 2014-01-22 05:13 am (UTC)
From: [identity profile] m-power.livejournal.com
Шип-паз коротковат, как мне кажется, в этом все дело. А тут можно тонкий конец чуть утопить, и гораздо более плавно обеспечить перенос нагрузки, без удара.

Кроме того, такая схема лучше обеспечит температурную компенсацию, свободы в горизонтальном направлении у нее куда больше.

Ну и самое главное, я думаю дело в стоимости. Такую рельсу проще произвести и обработать, нежели шип-паз.

Date: 2014-01-22 05:47 am (UTC)
From: [identity profile] biglebowsky.livejournal.com
Я имел в виду следующее, см. картинку

Два варианта с боковыми накладками (прямой и скошенный), вид сверху.

Image

"Отросточки", которые выглядят подозрительно тоненькими на виде сверху, в этой схеме будут довольно прочными, т.к. в другом направлении, т.е. по высоте, все это - сплошной металл на всю высоту рельса.
Edited Date: 2014-01-22 05:54 am (UTC)

Date: 2014-01-22 03:12 pm (UTC)
From: [identity profile] m-power.livejournal.com
Ну тут ничо вроде. Но обрабатывать все равно сложнее.

Date: 2014-01-22 07:30 am (UTC)
From: [identity profile] unclesasha.livejournal.com
Чугун был не побочный материал при выплавке стали, а промежуточный. Чугунные рельсы едва ли годны для нормальной железной дороге, так как чугун хрупок, раскалывается при ударах.
С повышением скорости паровозов рельсы стали делать из легированной стали, в частности из стали Гадфилда, на которой легко образуется твёрдый "наклёп", поверхность становится твёрже после удара, но в том числе и после резания. Поэтому резать на рельсах шипы и клинья технологически трудно. Клин стрелочного перевода режут только из нового рельса и за один проход.
Так что всякие там безударные стыки хорошо, но дорого.

Date: 2014-01-22 08:03 am (UTC)
From: [identity profile] biglebowsky.livejournal.com
Спасибо, Вы правы. Я неправильно представлял себе металлургию и слишком зациклился на "мартеновской печи" и "кислородном конвертере". Чугун, действительно, переделывали в сталь и до изобретения этих штуковин. Сейчас внесу исправления в текст..

Вы абсолютно правы, чугунные рельсы непригодны для нормальной железной дороги. Такие рельсы применялись, когда еще паровозов не было - для разных "конок", или просто, руками, вагонетки где-то на заводе или в шахте катать.

Date: 2014-01-22 10:32 am (UTC)
From: [identity profile] vasily-dulsky.livejournal.com
Статья, как всегда у Вас, вызывает неподдельный интерес!
Если правильно помню, грибовидные рыбообразные рельсы применяли на Царскосельской железной дороге (ещё со "стефенсоновской" колеёй), а на Николаевской пошли в ход двухголовые - был расчёт на то, что их можно перевернуть по мере износа. Но потом выяснилось, что рельсы изнашиваются с обеих сторон (есть такое явление - "угон пути", когда путь ползёт в сторону, противоположную качению), и стали ставить широкоподошвенные, близкие к современным образцам.
Увидев соединение в шип, сразу вспомнил про современные уравнительные приборы в бесстыковом пути. А про температурное расширение - есть такое мерзкое явление под названием "выброс пути", когда рельс этакой буквой "Л" выгибает в плане вправо или влево. Думаю, несмотря на зазор, путейцы на первых дорогах с таким сталкивались частенько.
Последнее: мне показалось, или грибовидный рельс действительно коротковат, не 25 метров?
Edited Date: 2014-01-22 10:33 am (UTC)

Date: 2014-01-22 10:42 am (UTC)
From: [identity profile] biglebowsky.livejournal.com
- Да, Вы полностью правы. На Николаевскую дорогу уже пошли "широкоподошвенные" рельсы.
- Чугунные рельсы были совсем коротенькими. Пару метров длиной, наверное. Не помню точно.
- А что такое "совремнные уравнительные приборы"? То, что помянул я - разные "безударные стыки" vs "прямой стык", или что-то другое?
Edited Date: 2014-01-22 10:45 am (UTC)

Date: 2014-01-22 11:15 am (UTC)
From: [identity profile] vasily-dulsky.livejournal.com
Это я неправильно выразился, по памяти. В целом это либо рельсы переменной длины (как на Вашей последней фотографии), либо набор укороченных рельсов, который подбирается раз в сезон между длинными рельсовыми плетями бесстыкового пути - чтобы компенсировать температурное расширение или сокращение бесстыкового пути.

Date: 2014-01-22 06:29 pm (UTC)
From: [identity profile] vasily-dulsky.livejournal.com
Николай, переведите на русский, пожалуйста! :)

Date: 2014-01-23 12:40 am (UTC)
From: [identity profile] biglebowsky.livejournal.com
Thnx! = Спасибо!

Date: 2014-01-24 10:49 am (UTC)
From: [identity profile] shultz-flory.livejournal.com
Сейчас вроде бы перешли на бесстыковые пути?

Date: 2014-01-24 11:14 am (UTC)
From: [identity profile] biglebowsky.livejournal.com
С бесстыковыми путями очень много хитростей.
Если я правильно понимаю (не уверен, могу ошибаться), возможно 3 варианта.
1) Очень сильно растянуть бесстыковый путь (уложить рельсы летом в самую жару). Конструкция будет работать за счет упругости металла.
2) Делать бесстыковые участки длиной по ~ 1 км, между ними - некие проставки со "стандартными" стыками. Проставки менять в зависимости от температуры воздуха, т.е., по крайней мере, два раза в год.
3) Делать "безударные стыки" разной степени хитрости конструкции. Если стык с очень длинным ходом, то такие стыки можно лепить ~ раз в километр, и называть путь "бесстыковым".

Date: 2014-02-18 07:58 am (UTC)
From: [identity profile] chabapok.livejournal.com
По 800 метров плети делаются, по крайней мере у нас, на поствосеством пространстве. И состыковываются термокомпенсирующими стыками (у вас на фото есть такой).

может он еще и "безударный", но тогда это фича, а не основная его функция.

Date: 2014-02-18 08:02 am (UTC)
From: [identity profile] chabapok.livejournal.com
Бесстыковый путь имеет стыки, просто их шаг может доходить до 800метров.

вообще без стыков путь будет подвержен нагрузкам связанным с тепловым раширением рельсов. Его или порвет или поведет.

Стыки рельсов

Date: 2014-02-17 11:19 am (UTC)
From: [identity profile] livejournal.livejournal.com
User [livejournal.com profile] pyx_pyx referenced to your post from Стыки рельсов (http://pyx-pyx.livejournal.com/487102.html) saying: [...] Оригинал взят у в Стыки рельсов [...]

Date: 2014-02-18 07:54 am (UTC)
From: [identity profile] chabapok.livejournal.com
Подождите
это не безударный стык, это компенсатор теплового расширения!

Date: 2014-02-18 09:03 am (UTC)
From: [identity profile] biglebowsky.livejournal.com
Да, это стык для компенсации теплового расширения, причем такой, что колесо проходит его без удара. Точное железнодорожное название я не знаю. ОК, будем называть это "компенсатором теплового расширения".

Date: 2017-02-18 04:56 am (UTC)
From: (Anonymous)
Пожалуй самую лаконичную конструкцию безударных стыков сделали всё-таки японцы на своих линиях скоростных поездов Синкансен:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ja/e/e3/ShinsyukuTsugite.jpg

Profile

biglebowsky: (Default)
biglebowsky

September 2017

S M T W T F S
     12
345678 9
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Sep. 19th, 2017 11:34 am
Powered by Dreamwidth Studios