Железнодорожные рельсы — это надежные стальные балки особого профиля, которые выступают основным элементом верхнего строения пути. Их размещают на опоры (шпалы) и скрепляют с ними, образуя две параллельные нити — железнодорожную колею. Именно по ней катятся колеса локомотивов, вагонов и различного подвижного состава.
Строение и функции магистральные рельсы
Профиль рельса схож с двутавровую балку и содержит три ключевые части:
Головка — верхний изогнутый элемент, которая непосредственно контактирует со стальными колесами поезда. Такая геометрия гарантирует надежное сцепление, направляет движение колесной пары и снижает трение.
Соединительный участок — связывает головку с основанием, принимая на себя изгибающие нагрузки.
Опорная база — основание рельса, которая фиксируется к шпалам с помощью подкладок и костылей (или болтов). Она передает давление от проходящего поезда на большую площадь шпалы, исключая проседание пути в грунт.
Главная задача рельсов — выдерживать колоссальное вертикальное давление от поездов, направлять его на шпалы и далее на земляное полотно, а также обеспечивать стабильную траекторию движения без бокового смещения.
Состав и технология производства
Для изготовления применяют специальную особо прочную углеродистую или легированную сталь (например, марки М76Т или М76Т). В России наиболее распространены следующие типы рельсов широкой колеи, где цифра обозначает округленную массу одного метра изделия:
Тип Р65 — основной тип для главных путей железных дорог РФ; Тип Р50 — используется на путях с меньшей грузонапряженностью; Р75 — применяется на особо загруженных участках и магистралях.
Рельсы обязательно получают обязательную термическую обработку (закалку), что придает их поверхности сверхтвердость для износостойкости, одновременно удерживая вязкую сердцевину для сопротивления ударным нагрузкам.
Классификация по назначению
Помимо магистральных железнодорожных, существуют узкоколейные (для шахт и торфоразработок), крановые (для портовых перегружателей), трамвайные (желобчатые) и контррельсы (устанавливаются внутри колеи на кривых для предотвращения схода поезда).