Как изготавливают железнодорожные рельсы

Рельса – особый вид металлической балки с оригинальным сечением используемый для обустройства опор необходимых для передвижения железнодорожных составов. Первые рельсы были изготовлены в Древнем Риме из древесины. Для образования двухниточного пути рельсы устанавливают параллельно друг к другу на определенном расстоянии.

Основное предназначение рельс – направление колес транспорта, прием и распределение нагрузки. Там, где железнодорожный транспорт не может передвигаться без электротяги, например, метро, рельсы выступают в качестве проводника электричества.

Железнодорожные рельсы: тонкости изготовления

В производстве железнодорожных рельс в большинстве случаев используется углеродистая сталь. Химическое строение и структура стали определяют качество изделия, и именно наличие углерода обеспечивает надежность и долговечность конструкции.

При изготовлении рельс помимо стали применяют и другие вещества, способные улучшать качество материала. Так для повышения устойчивости металла к механическим повреждениям и увеличения срока эксплуатации рельсовых балок изделия дополнительно обрабатывают марганцем. Включение в состав исходного материала кремния повышает твердость и устойчивость к износу готового изделия. Для аналогичных целей могут также применяться ванадий, цирконий и титан, однако в таком случае значительно повышается себестоимость продукции.

Наличие в составе стали фосфорных и серных компонентов делают материал ломким и хрупким, поэтому в процессе эксплуатации он может растрескиваться и разламываться.
Чтобы состав стали был однородным ее закаливают (обрабатывают при высоких температурах свыше 1000°С). Закаливание существенно повышает жесткость и вязкость металлического сырья, увеличивает срок его эксплуатации и устойчивость к износу.

Размеры и особенности конструкции

Современный рельс имеет широкоподошвенный профиль состоящий из:
- Подошвы;
- Головки;
- Шейки (объединяет подошву и головку плавным соединением).

В центральной части рельс выпуклый, что позволяет перераспределять нагрузку с колес транспорта на центральную область рельс. Боковая устойчивость рельс напрямую зависит от ширины их подошвы.

Стандартные производственные размеры рельс: 12, 5 м, 25 м, 50 м, 100 м. В некоторых случаях изготавливаются рельсы меньшей длины, для обустройства неровных участков железнодорожных путей. Чем длиннее рельсы, тем меньше сопротивление при передвижении по ним транспорта. Одна рельса весит в среднем 55-60 кг.

В инженерных расчетах обязательно указывается удельный вес приходящийся на каждый метр изделия измеряемый в килограммах, так как от этого параметра напрямую зависит требуемая мощность материала. При подборе подходящего типа рельсы рассчитывают также среднюю скорость транспорта, который будет по ним передвигаться и общую загруженность линии.

В маркировке рельс указываются следующие характеристики:
А – тип рельсы;
В – качество;
С – марка стали из которой произведено изделие;
D – длина;
Е – наличие отверстий под крепежные элементы.