Способ закрепления шпал от растрескивания

Классификация по МПК: E01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2338825
Дата публикации: 
Четверг, Ноябрь 20, 2008
Начало действия патента: 
Понедельник, Март 5, 2007

Изобретение относится к путевому хозяйству на РЖД и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, например на шпалопропиточных заводах для закрепления шпал от растрескивания путем обвязки их проволокой. Способ закрепления шпал от растрескивания заключается в сжатии шпалы, осуществляемом механизмом в виде роликов до полного прилегания проволоки. Проволоку закручивают в узел скрутки. В плоскости шпалы выполняют предварительную наколку отверстий. Выступающие концы проволоки загибают на угол 95°-145° и закрепляют в отверстиях. Технический результат заключается в обеспечении качественной и плотной обвязки шпал, защите наружной поверхности шпал от растрескивания путем плотного обжатия всего наружного периметра проволокой, обеспечении невозможности сдвижки обжатой проволоки со шпалы. 9 ил.


Изобретение относится к путевому хозяйству на РЖД и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, например на шпалопропиточных заводах для закрепления шпал путем обвязки их проволокой.

Известен способ закрепления шпал от растрескивания, заключающийся в том, что концы шпал сжимают, образуют в них сквозные отверстия, заводят и закрепляют в них стяжки, при этом отверстия выполняют путем глубокой штамповки гладкими, в поперечном сечении прямоугольными, а в продольном сечении вдоль волокон древесины - с сужающимся к середине контуром. Стяжку производят с помощью пары смыкаемых по продольной плоскости клиньев, повторяющих в сомкнутом состоянии форму отверстия, которые заводят в отверстия навстречу друг другу до заклинивания, при этом плоскость смыкания располагают поперек волокон древесины шпалы. Плоскость смыкания клиньев дополнительно снабжают замыкающим уступом для предотвращения возможности расслабления стяжки (см. патент №2181810, кл. Е01В 31/28).

Недостатками известного способа является следующее.

Он не обеспечивает защиту наружных слоев шпалы от растрескивания. Так как под воздействием солнечного излучения, циклического замерзания и оттаивания попадающей в них воды трещины усушки, которые образуются на верхней пласти шпалы, увеличиваются, обнажается непропитанная древесина, а попадающие в них вода, частицы пыли и песка способствуют ее загниванию. Такие трещины, как правило, имеют протяженность до 30 см и создают под концами подкладок опасные места для гниения. Внутренние клинья не могут предотвратить образование наружных трещин.

Кроме того, выполнение отверстий прямоугольными создает в их углах очаги напряженности, что может привести к образованию внутренних трещин, доходящих до наружной поверхности шпалы. Выполнение клиньев сложной конфигурации с уступами усложняет и удорожает этот способ закрепления шпал от растрескивания.

Известны способы укрепления шпал от растрескивания, предлагаемые в «Инструкции по содержанию деревянных шпал, переводных и мостовых брусьев железных дорог колеи 1520 мм», Транспорт, 1997 г., заключающиеся в том, что перед укладкой деревянные шпалы должны быть укреплены от растрескивания одним из следующих способов.

- Деревянными винтами по ТУ 32ЦП229-79 "Винт деревянный для укрепления концов деревянных шпал и брусьев".

- Металлическими болтами диаметром 12-13 мм.

Деревянные винты или металлические болты устанавливаются на расстоянии 120-150 мм от торца на высоте 50-60 мм от нижней пласти.

Допускается укрепление шпал:

- обвязкой проволокой диаметром 5-7 мм на расстоянии 120-150 мм от торцов,

- установкой П-образных скоб длиной 120 мм из стальной полосы 20×2 мм в количестве 8 штук на расстоянии 120 и 180 мм от торца с верхней и нижней пласти, с заглублением скоб в тело шпалы на 50 мм.

Недостатками этих способов является следующее.

Все они не обеспечивают защиту наружных слоев шпалы от растрескивания. Под воздействием солнечного излучения, циклического замерзания и оттаивания попадающей в них воды трещины усушки, которые образуются на верхней пласти шпалы, увеличиваются, обнажается непропитанная древесина, а попадающие в них вода, частицы пыли и песка способствуют ее загниванию. Такие трещины, как правило, имеют протяженность до 30 см и создают под концами подкладок опасные места для гниения. Внутренние деревянные винты и металлические болты не могут предотвратить образование наружных трещин.

Установка П-образных скоб длиной 120 мм из стальной полосы 20х2 мм в количестве 8 штук на расстоянии 120 и 180 мм от торца с верхней и нижней пласти, с заглублением скоб в тело шпалы на 50 мм, тоже не обеспечивают защиту наружных слоев шпалы от растрескивания, так как скобы не обеспечивают полного и плотного обжатия периметра шпал, а только укрепляют часть наружной плоскости, их частая забивка создает множество очагов напряженности и может привести к растрескиванию шпал в нескольких местах.

Наиболее близким решением по технической сущности, т.е. прототипом, является способ, который описан в «Правилах и технологиях работ по текущему содержанию искусственных сооружений», М., «Транспорт», 1979 г.

Способ обвязки бруса металлической проволокой, заключающийся в том, что проволоку, отогнутую под прямым углом, забивают молотком в брус. Закрепляют в лапе-сжиме второй конец проволоки и, нажимая на лапу-сжим, подтягивают проволоку из-под нижней постели бруса, при этом легкими ударами молотка обстукивают проволоку для плотного ее прилегания к верхней и боковой поверхности бруса, далее лапу передвигают и продолжают натягивание проволоки. После обжатия трех граней лапу-сжим освобождают от проволоки и переводят на четвертую грань, вновь в ней закрепляют проволоку, стягивают брус, обстукивая при этом молотком проволоку, а потом ставят скобу и плотно забивают ее в брус. Далее отводят лапу-сжим, загибая этим проволоку, освобождают проволоку от зажатия в лапе-сжиме, отрубают ее, подгибают на специальном зубе и забивают в брус. Недостатками известного способа является следующее.

Очень трудоемкая операция, требующая для ее осуществления двух рабочих.

Во время перемещения лапы-сжима нарушается натяжение проволоки, что не обеспечивает плотную обвязку бруса проволокой.

Легкое обстукивание проволоки молотком не обеспечивает плотного прилегания проволоки к плоскостям бруса, особенно на его углах, и по всему периметру, так как проволока может быть кривой и с перегибами, что тоже не обеспечивает плотную обвязку бруса.

Загибка концов проволоки под прямым углом не обеспечивает надежного ее закрепления в брусе, так как при забивке ее молотком возможно или распрямление, или полная загибка концов, что ведет к ненадежному закреплению их в брусе.

Если применяются шпалы из ели с большим количеством сучков, или из березы с ее скрученными волокнами, или из лиственницы с ее большой твердостью, при забивке проволока может попасть в эти твердые места и загнуться, что нарушает надежность ее закрепления.

Целью предлагаемого способа закрепления шпал от растрескивания проволокой является повышение качества закрепления шпал.

Указанная цель достигается тем, что обжатие шпалы проволокой по периметру осуществляют механизмом в виде роликов, затем концы проволоки закручивают между собой в узел скрутки, в плоскости шпалы выполняют предварительную наколку отверстий, а выступающие концы скрученной проволоки загибают на угол 95°-145° и закрепляют в отверстиях.

Сопоставительный анализ способа с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый «Способ закрепления шпал от растрескивания» обеспечивает более плотное прилегание проволоки по всему периметру и на углах шпал. Это благодаря тому что обжатие шпалы проволокой осуществляется механизмом в виде роликов. Затем концы проволоки закручивают между собой в узел скрутки, в плоскости шпалы выполняют предварительную наколку отверстий, а выступающие концы скрученной проволоки загибают на угол 95°-145° и закрепляют в отверстиях.

Следовательно, заявляемый способ соответствует критерию «Новизна». Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими способами в данной области техники не позволяет выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Изобретательский уровень».

Особенности описываемого способа подтверждается чертежами, на которых изображено:

- на Фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 - последовательность процесса закрепления шпал от растрескивания;

- на Фиг.1 - схема способа в поперечном сечении шпалы;

- на Фиг.2 - окончание обжатия шпалы проволокой роликами;

- на Фиг.3 - обвязанное по периметру с узлом скрутки сечение шпалы;

- на Фиг.4 - Вид А на Фиг.3, наколка отверстий на плоскости шпалы;

- на Фиг.5 - загибка концов проволоки на угол 95°-145°;

- на Фиг.6 - укладка проволоки с загнутыми концами и узлом скрутки на плоскость шпалы;

- на Фиг.7 - забивка загнутых концов проволоки в шпалу;

- на Фиг.8 - забивка загнутых концов проволоки с углом менее 95°;

- на Фиг.9 - забивка загнутых концов проволоки с углом более 145°.

Способ закрепления шпал от растрескивания состоит в следующем.

Проволоку подают под шпалу. Боковые ролики 1, обкатываясь по периметру шпалы, плотно прижимают проволоку к шпале по всему ее периметру и на углах, при этом концы проволоки заходят в щели опущенной вниз вязальной головки 2, где и зажимаются. Вязальная головка, поворачиваясь на два или три оборота, закручивает проволоку в узел скрутки, создавая при этом еще большее натяжение проволоки, увеличивая при этом плотность обжатия шпалы проволокой. Вязальная головка разжимает концы проволоки и поднимается вверх. Затем в плоскости шпалы делают предварительную наколку отверстий, при этом отверстия могут быть как конусной, так и пирамидальной формы. Далее загибают концы проволоки на угол 95°-145°. Укладывают узел скрутки с загнутыми концами на плоскость шпалы. Затем закрепляют концы проволок в отверстиях шпалы. При закреплении концов проволоки с углами менее 95° и более 145° происходит или распрямление загнутых концов (Фиг.8), или полная загибка концов проволоки (Фиг.9), что приводит к некачественному закреплению концов проволоки в шпале, а следовательно, ухудшает качество обвязки. Предварительная наколка отверстий конусной или пирамидальной формы обеспечивает качественное закрепление концов проволоки в шпале, особенно если шпалы изготовлены из ели с большим количеством сучков, или из березы с ее скрученными волокнами, или из лиственницы с ее большой твердостью. При обвязке применяется отожженная проволока, и при ее попадании в сучок или в твердые и скрученные волокна, без предварительной наколки отверстий возможна загибка проволоки на плоскости шпалы, что ухудшает качество обвязки и в целом качество закрепления шпал от растрескивания.

Предлагаемый способ позволяет значительно повысить срок службы деревянных шпал благодаря надежному и качественному закреплению их от растрескивания. А это обеспечивается за счет того, что шпалу плотно обжимают проволокой по всему периметру при помощи механизма обжатия в виде роликов, концы проволоки скручивают в узел скрутки, затем выступающие концы скрутки загибают на угол 95°-145° и закрепляют их в предварительно наколотых отверстиях. Соответственно улучшается транспортировка обвязанных шпал, так как концы проволок не выступают над поверхностью шпал. Весь процесс осуществления способа происходит автоматически, полностью отсутствует ручной труд, что значительно повышает производительность способа закрепления шпал от растрескивания. А увеличение срока службы деревянных шпал дает возможность экономить ценные породы древесины.

Формула изобретения

Способ закрепления шпал от растрескивания, включающий обвязку, сжатие шпалы по периметру проволокой и загибку ее выступающих концов, отличающийся тем, что обжатие шпалы осуществляют механизмом в виде роликов до полного прилегания проволоки, затем проволоку закручивают в узел скрутки, в плоскости шпалы выполняют предварительную наколку отверстий, выступающие концы загибают на угол 95-145° и закрепляют в отверстиях.