Gfrktyl

Частично реконструированный рельсовый путь конки.

Современный рельсовый путь.

Рельсы (от мн. ч. англ. rails — от лат. regula — прямая палка) — стальные балки специального сечения, укладываемые на шпалах или других опорах для образования пути, по которому перемещается подвижной состав железнодорожного транспорта^[1], городских железных дорог, специализированный состав в шахтах, карьерах, крановое оборудование и так далее.

Кроме того, облегчённые рельсы используются в кинематографе для передвижения операторских тележек. Изобретены древними римлянами, начальная ширина между ними составляла 143,5 см. Рельсы служат для направления колёс при их движении, непосредственно воспринимают и упруго передают давление от колёс на нижележащие элементы верхнего строения пути. На участках с электрической тягой рельсы служат проводниками обратного силового тока, а на участках с автоблокировкой — проводниками сигнального тока.

Материал |

Рельсы для железнодорожного транспорта изготавливаются из углеродистой стали. Качество рельсовой стали определяется её химическим составом, микроструктурой и макроструктурой.

Углерод повышает твёрдость и износостойкость стали. Однако большое содержание углерода, при прочих равных условиях, делает сталь хрупкой, химический состав при повышении содержания углерода должен выдерживаться более жестко, особенно в отношении вредных примесей. Легирующие добавки типа марганца повышают твёрдость, износостойкость и вязкость стали. Кремний увеличивает твёрдость и износостойкость. Мышьяк увеличивает твёрдость и износостойкость стали, но в больших количествах уменьшает ударную вязкость. Ванадий, титан, цирконий — микролегирующие добавки, улучшают структуру и качество стали.

Фосфор и сера являются вредными примесями, повышающими хрупкость стали. Большое содержание фосфора делает рельсы хладноломкими, большое содержание серы — красноломкими (образуются трещины при прокате).

Микроструктура рельсовой стали представляет собой пластинчатый перлит с прожилками феррита на границах перлитовых зёрен. Твёрдость, сопротивление износу и вязкость достигается приданием стали однородной сорбитной структуры при помощи термической обработки путём поверхностной (на 8—10 мм) закалки головки или объёмной закалки рельса. Объёмнозакаленные рельсы имеют повышенную износостойкость и долговечность. Макроструктура рельсовой стали должна быть мелкозернистой, однородной, без пустот, неоднородностей и посторонних включений.

Профиль, длина и масса |

Профиль рельса (Франция).

Форма рельсов менялась со временем. Существовали уголковые, грибовидные, двухголовые, широкоподошвенные рельсы. Современные широкоподошвенные рельсы состоят из головки, подошвы и шейки, соединяющей головку с подошвой. Поверхность катания делается выпуклой для передачи давления колёс по вертикальной оси рельса. Сопряжение поверхности катания с боковыми (вертикальными) гранями головки делается по кривой радиусом, близким к радиусу выкружки гребня колеса. Сопряжение головки и подошвы с шейкой рельса делается особенно плавным, а шейка рельса имеет криволинейные очертания, что обеспечивает наименьшую концентрацию местных напряжений. Подошве рельса придают достаточную ширину для обеспечения боковой устойчивости рельса и достаточной площади опоры для крепежных накладок.

Длина стандартного железнодорожного рельса, производимого рельсопрокатными заводами в России, составляет 12,5; 25,0; 50,0 и 100 метров. Для укладки на внутренних нитях кривых участков пути выпускаются укороченные рельсы. Длина бесстыковых плетей («бархатный путь») обычно находится в пределах от 400 м до длины перегона. Использование более длинных рельсов и сварных рельсовых плетей снижает сопротивление движению поездов, уменьшает износ подвижного состава и расходы на содержание пути. При переходе на бесстыковой путь сопротивление движению поездов уменьшается на 5—7 %, экономится около четырёх тонн металла на километр пути за счёт отсутствия стыковых скреплений.

Основной характеристикой рельса, дающей представление о его "мощности", является масса одного погонного метра рельса в килограммах. При выборе типа рельса учитывается грузонапряженность линии, осевая нагрузка, скорость движения поездов. Более тяжелый рельс распределяет давление колёс подвижного состава на большее число шпал, в результате чего замедляется их механический износ, уменьшается истирание и измельчение частиц балласта. При увеличении массы рельсов уменьшается расход металла на единицу пропускаемого тоннажа, сокращаются расходы по замене рельсов из-за увеличения срока их службы.

Виды рельсов |

Рельс с жёлобом.

Рельсовый стык

• 
  Рельсы железнодорожные узкой колеи (Р8, Р11, Р18, Р24) — предназначены для укладки на железных дорогах узкой колеи и подземных путях шахт^[2].


• 
  Рельсы рудничные, для шахтных проводников (Р33, Р38, Р43) — предназначены для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог широкой колеи и для производства стрелочных переводов^[3].


• 
  Рельсы железнодорожные для путей промышленных предприятий (РП50, РП65, РП75) — предназначены для укладки на железнодорожных путях широкой колеи и стрелочных переводов промышленных предприятий^[4].


• 
  Рельсы крановые (КР70, КР80, КР100, КР120, КР140) — предназначены для прокладывания подкрановых путей подъёмных кранов^[5].


• 
  Рельсы железнодорожные (Р50, Р65, Р75) — предназначены для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог широкой колеи и для производства стрелочных переводов^[6].


• 
  Рельсы рамные (РР65) — предназначены для изготовления соединений и пересечений железнодорожного пути^[7].


• 
  Рельсы контррельсовые (РК50, РК65, РК75) — применяются в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути^[8].
  
  

  
  

  Профиль контррельсовых рельсов

  
  
  
  


• 
  Рельсы остряковые (ОР43, ОР50, ОР65, ОР75) — применяются в конструкциях верхнего строения железнодорожного пути. ОР43 применяется для изготовления стрелочных переводов железнодорожных путей промышленных предприятий и круговых рельсов опорно-поворотных устройств экскаваторов^[9].


• 
  Рельсы трамвайные желобчатые (Т58, Т62) — предназначены для укладки на трамвайных железных дорогах^[10].


• 
  Рельсы усовиковые (УР65) — предназначены для изготовления железнодорожных крестовин с непрерывной поверхностью катания^[11].

Классификация железнодорожных рельсов |

В России производство железнодорожных рельсов, предназначенных для звеньевого и бесстыкового пути железных дорог и для производства стрелочных переводов, регламентируется ГОСТ Р 51685-2000.

Рельсы железнодорожные подразделяют:

• 
  по типам:
  
  
  
  • Р50; 1 м = 50 кг
  
  
  • Р65; 1 м = 65 кг
  
  
  • Р65К (для наружных нитей кривых участков пути); 1 м = 65 кг
  
  
  • Р75; 1 м = 75 кг
  
  
  
  

• 
  по категориям качества:
  
  
  
  • В — рельсы термоупроченные высшего качества;
  
  
  • Т1, Т2 — рельсы термоупрочненные;
  
  
  • А - вессо устойчивые:
  
  
  • Н — рельсы нетермоупрочненные;
  
  
  
  

• 
  по наличию болтовых отверстий:
  
  
  
  • с отверстиями на обоих концах;
  
  
  • без отверстий;
  
  
  
  

• 
  по способу выплавки стали:
  
  
  
  • М — из мартеновской стали,
  
  
  • К — из конвертерной стали;
  
  
  • Э — из электростали;
  
  
  
  

• 
  по виду исходных заготовок:
  
  
  
  • из слитков;
  
  
  • из непрерывно-литых заготовок (НЛЗ);
  
  
  
  

• 
  по способу противофлокенной обработки:
  
  
  
  • из вакуумированной стали;
  
  
  • прошедшие контролируемое охлаждение;
  
  
  • прошедшие изотермическую выдержку.
  
  
  
  

Производство |

Рельсы в России производят на металлургических заводах в рельсобалочных цехах ^[12]

Условное обозначение |

Пути железной дороги в Харькове

Рельс A-B-C-D-Е-F…

где

• A — тип рельса;


• B — категория качества;


• C — марка стали;


• D — длина рельса;


• E — наличие болтовых отверстий;


• F — обозначение стандарта ГОСТ.

Пример: Рельс типа Р65, категории Т1 из стали марки M76T, длиной 25 м с тремя болтовыми отверстиями на обоих концах рельса:

Рельс Р65-Т1-М76Т-25-3/2 ГОСТ Р 51685-2000

Рельсовая комиссия |

Уже более ста лет качеством рельсов в Российской империи, СССР и России заведует Рельсовая комиссия.

Виды стали |

По действовавшим до 01.06.2001 г. российским стандартам рельсы изготавливались из мартеновской стали, и только исследования, проведённые в условиях ОАО НТМК и ОАО НКМК, позволили разработать новый стандарт. При этом были внесены изменения в ГОСТ Р 51685-2000 в части электропечного производства. В европейских, американских и азиатских стандартах давно оговорено использование кислородно-конвертерного и электросталеплавильного производства, кроме того, в ряде стандартов мартеновский способ производства не предусмотрен.

Примечания |

В Викисловаре есть статья «рельс»

См. также |

• Рельсовая война


• Рельсотрон


• Шпалы


• 
  Глухарь (путевой шуруп)


• Костыль


• 
  Рельсы -фильм

Литература |

• Таненбаум А. С. Рельсы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Ссылки |

	Рельс на Викискладе

• 
  История рельса глава из книги Н. А. Мезенина «Занимательно о железе».