Рельсы: классификация, размеры и длина железнодорожных ЖД и других типов рельсов, сечение и разрезы, маркировка

Рассмотрим, какой должна быть стандартная длина железнодорожных и других рельсов в метрах в России. Ведь при проектировании и строительстве станций, развязок, узлов, транспортных линий ключевое значение играет унификация. Поэтому важно, какое обозначение ставить на чертежах и схемах, какие ГОСТы регламентируют выбор. Столько информации – для того, чтобы вы могли взять подходящие изделия металлопроката и сделать из этих конструкций безопасную и долговечную колею.

Содержание

1. Какие рельсы бывают: классификация
2. Различия по категории качества
3. Требования к жд рельсам
4. Действующие стандарты
5. Наличие болтовых соединений
6. Условные обозначения на схемах и чертежах
7. Размеры и длины стандартных ЖД рельс
8. Таблицы размеров
9. Маркировка рельсов

Какие рельсы бывают: классификация

В настоящее время эти конструкции применяются не только на путях общего сообщения, но и в шахтерской, строительной и прочих отраслях. Благодаря этому можно встретить множество разновидностей, каждая из которых применяется для различных целей. Наиболее распространенными продуктами являются:

• Ширококолейные – Р43, Р65, Р50, Р75. Используются для постройки железнодорожных путей, а также из них изготавливают стрелочные переводы, о которых на нашем сайте есть статья. Стандартная длина составляет 25 и 12,5 метров.
  
• Крановые (подкрановые)– КР70, КР80, КР100, КР120, КР140; стандартный отрезок рельса 11 м. Они наиболее массивные. Такой вид проката примечателен тем, что он укладывается не только в два ряда – так называемый двухниточный путь, но и в три, а, то и четыре, все зависит от требований.
  
• Узкоколейные – Р18, Р24; для прокладывания колей, где необходимо меньшая ширина. Чаще всего применяют в шахтах и карьерах с ограниченным пространством. Стандарт – 8 м.
  
• Рудничные – Р33, Р38; Рудничные применяются чаще всего в подземных шахтах для передвижения вагонеток и небольших составов.
  
• Трамвайные – T58 и Т62, также на некоторых участках возможно применение Р65.
  

По способу выплавки их делят по следующим видам стали:

• мартеновская – получают маркировку М (сейчас неактуальна);
  
• конвертерная – отмечаются литерой К;
  
• электросталь – в названии буква Э.
  

По методу противофлокенной защиты готовые изделия могут быть:

• прошедшими изотермическую выдержку;
  
• подвергнутыми контролируемому охлаждению;
  
• выполненными из вакуумированной стали.
  

Также классифицируются по таким моментам, как категория качества, наличие (или отсутствие) болтовых соединений. Каждая из этих характеристик, в том числе и длина рельса железнодорожного пути в России будет более подробна рассмотрена ниже. Пока же отметим еще один важный показатель.

По виду исходных элементов для производства идет разделение на:

• слитки, из которых после выполняется конструкция необходимой формы;
  
• НЛЗ, то есть непрерывно-литые заготовки.
  

По месту укладки различают конструкции для:

• узкоколейной ЖД;
  
• широкого полотна;
  
• подземных магистралей;
  
• подвесных линий.
  
  

Различия по категории качества

• высшего – с маркировкой В;
  
• термоупрочненные – с пометкой Т1 или Т2;
  
• обычные (не прошедшие термическую обработку) – Н.
  

Помимо этих, на готовое изделие металлопроката наносятся и другие обозначения, говорящие об уровне исполнения. Неважно, какой стандартной длины бывают железнодорожные рельсы РЖД, если на торце головки вы увидите 1 керн и 1 ключ с молотком, это означает, что она I-го сорта, а если 2 – то II-го. Литера «К» в нижней четверти шейки скажет, что закалены только концы, а «З» – что весь двутавровый профиль.

Требования 

• Размер плети необходим максимальный, чтобы снизить число стыков для уменьшения нагрузки на элементы пути, а также на подвижные части составов.
  
• Металлоконструкции для путей со значительными осевыми нагрузками (и высокими скоростями перемещения поездов) должны быть утяжеленными. Это важно, чтобы даже их вес оставался рационально наименьшим из необходимых – для удобства монтажа, замены, реконструкции, а также с целью экономии материала при производстве. Про то, сколько весят элементы жд металлопроката, вы можете также прочитать на нашем сайте.
  
• Достаточная жесткость, требуемая для эффективного сопротивления на изгиб, соседствует с определенной гибкостью. Последняя необходима, потому что при резких и сильных ударах колес не возникало излома или даже расплющивания отдельных деталей.
  
• Вязкость металла требуется, чтобы подвижные части транспорта не ломались при ударно-динамических воздействиях. И это при достаточной твердости, нужной для многолетней эксплуатации. Профиль не должен стираться и/или сминаться.
  
• Шероховатая поверхность катания соседствует с достаточной гладкостью – для обеспечения хорошего сцепления между опорными конструкциями колеи и колесами состава. При этом локомотивы, вагоны и тендеры не должны встречать аэродинамического сопротивления при езде.
  
  

Действующие стандарты

На этот вопрос отвечают следующие ГОСТы:

• 19240-73 – задает сортамент элементов, используемых для обустройства всевозможных путей;
  
• 7173-54 – обуславливает проектирование дорог для транспорта именно промышленного назначения;
  
• 6368-82 и 6726-53 – для узкой и широкой колеи соответственно;
  
• Р 51685-2013 – общий, современного образца.
  

Отдельной строкой идет ГОСТ Р 53866-2010, определяющий характеристики крановых. Также нужно ориентироваться на условия и технический паспорт, предъявляемые различными производителями.

Наличие болтовых соединений

Даже при обустройстве бесстыковой или звеньевой колеи не обойтись без участков, которые требуется скреплять специальными накладками и стягивать с помощью болтов и гаек.


Форма отверстий определяется технологией изготовления с особым расчетом, не нарушающим общую прочность металлоконструкции. По этим же соображениям их выполняют строго перпендикулярно по отношению к продольной плоскости. После чего зачищают, чтобы не было наплывов стали или заусенцев.



Внимание, расстояния между осями отверстий зависят от типа и, соответственно протяженности отрезка проката. В случае с Р-50 от торца отступают 66 мм, после чего делают первое просверливание, второе – на дистанции 150 мм, третье – уже через 140 мм. У Р-65 и Р-75 эти расстояния равны уже 96, 220 и 130 мм соответственно. А вот допуски везде идентичны и составляют плюс-минус 1 мм.

При этом концы обязаны быть отфрезерованы, перекос допустим, но не выше 1 мм в каком угодно направлении. По нижней кромке головки можно снять фаску, но не глубже 1-1,15 мм.




1 — подкладка Д65; 2 — гайка М27; 3 — пружинная одновитковая шайба; 4 — тип Р65; 5 — двухголовая накладка; 6 — путевой болт М37х160; 7 — путевой костыль; 8 — прокладка под подкладку.

Условные обозначения на схемах и чертежах

Важно, чтобы унифицированы были не только сами изделия металлопроката, но даже те документы, по которым они производятся. Одинаковая маркировка поможет избежать ошибок. Чтобы окончательно разобраться, предлагаем взглянуть на чертежи – с уклонами и переходными радиусами, с осью болтовых отверстий и линией центра. На нем также представлены конкретные числовые значения, включая разрез и сечение железнодорожного рельса.




Основные значения здесь:

• B – подошва, то есть ширина основания;
  
• b (часто маркируется b1) – размер головки;
  
• h – высота шейки;
  
• H – полная высота;
  
• e – толщина шейки;
  
• m – высота пера.
  

Также допускается целый ряд отклонений – профиля на асимметричность, подошвы на равномерную выпуклость, поверхности катания верхней части по оси.

Размеры и длины стандартных ЖД рельс

Мы включили в статью разные типы металлопроката, применяющиеся на путях сообщения и в отраслях промышленности. Каждая категория обладает своими характеристиками. 

Важным показателем является вес металлоконструкции, ведь он отражает ее мощность и надежность. Чем сильнее действующие на опорный элемент нагрузки и чем выше скорость движения транспорта, тем большей должна быть масса направляющих. Рассчитывается данная характеристика в килограммах на погонный метр кубический и будет приведена в размерных таблицах ниже.

Отдельно ответим на вопрос, какой длины железнодорожные рельсы используются на ЖД путях в России по сравнению с другими государствами. Потому что она может значительно отличаться в зависимости от страны. Так, в Германии она достигает 60 м, с шагом в 15 м (то есть бывают модели и 30, и 45 м). В США еще более нестандартная градация – 11,89 и 23,96 м (сравнительно короткие конструкции), в Великобритании – 18 и 29 м, во Франции – от 18 до 36 м (еще встречаются 24-метровые, но редко).

 Объясним, чем обусловлен такой разброс. Те, кто гонятся за экономией при проектировании и строительстве, выбирают и применяют как можно более крупные элементы. Такое решение позволяет минимизировать количество стыков и затратить меньше металла на прокладку линии (а также снизить уровень аэродинамического сопротивления при движении локомотивов и составов). А это имеет не только техническое, но и экономическое значение, поскольку позволяет снизить время в пути и скорость износа агрегатов локомотива и вагонов.

В нашей стране эти параметры – 12,5 или 25 м. Это дает возможность сочетать рациональность с надежностью и монтировать полотно, способное выдерживать значительные нагрузки и при этом не деформироваться при повышении температуры окружающей среды. Внимание, помимо стандарта, такие образцы могут быть еще и укороченными – на 40, 80 или даже 120 мм (при 12,5 м) и на 80 или 160 мм (при 25 м). Их применяют при обустройстве внутренних нитей криволинейных участков.

Крановые рельсы поставляются длиной 11 метров, узкоколейные р 18, р 24 — 8 метров. Ниже в таблице указаны размеры разных изделий не только по параметру L, но и по другим.

Таблицы размеров

Железнодорожные узкоколейные

Марка	ГОСТ	Площадь сечения, см²	Закалка	Размеры, мм					Масса 1 п.м., кг
				L	H	A	B	S
Р5	19240-73	5,91	H	6,5	52	38	20	4,5	4,61
Р8	6368-82	10,76	H	6	65	54	25	7	8,61
Р11		14,28	H	7	80,5	66	32	7	11,80
Р18	6368-82 ДСТУ 3799-98	22,88	H	8	90	80	40	10	18,52
Р24	6368-82 ДСТУ 3799-98	31,79	H	8	107	92	51	10,5	24,90
Р33	ТУ 14-2Р-383-2004	42,758	Н	8	128	110	60	12	33,48
Р38	30165-94	49,063	Н	12,5	135	114	68	13	38,416
Р43	30165-94	57,0	Н	12,5	140	114	70	14,5	44,653
Р50/Рп50	Р 51685-2000 / Р 51045-97	65,99	Н и Т1	12,5 и 25	152	132	72	16	51,67
Р65/Рп65	Р 51685-2000 / Р 51045-97	82,65	Н и Т1	12,5 и 25	180	150	75	18	64,88
Р75	Р 51685-2000 / Р 51045-97	95,04	Н и Т1	12,5 и 25	192	150	75	20	74,41

Где Н – высота полная. А– размер подошвы рельса. В – размер головки сверху. S – толщина шейки.

Крановые

Масса	ГОСТ	Площадь сечения, см²	Масса 1 п.м., кг	Размеры
				H	A	B	S
КР70	4121-76	60,47	52,50	120	120	70	21
	4121-96	58,72	46,10
КР80	4121-76, ТУ 14-2Р393-2005	81,84	64,24	130	130	80	32
	4121-96	76,19	59,05
КР100	4121-76, ТУ 14-2Р393-2005	113,44	89,05	150	150	100	38
	4121-96	105,85	84,00
КР120	4121-76, ТУ 14-2Р393-2005	150,69	118,29	170	170	120	44
	4121-96	144,54	113,47
КР140	4121-96	180,51	141,70	170	170	140	58

Поставляются длиной: мерные 11 м, не мерные от 4,1, до 11 м.

Узкой колеи (производитель Китай)

Марка	Сталь	Вес 1 п.м., кг	Геометрия, мм				Временное сопротивление H/мм²	Твердость НВ, МПа
			B	H	C	S
9KG	Q235	9,20	33	68	63	6,0	535	142
12KG	Q235	12,187	35	68	66	8,0	533	141

Маркировка 

Ключевые характеристики каждого элемента указываются буквенно-символьными (выбивается клеймением на шейке и на торцах головки) и временными обозначениями, нанесенными краской.

Пример того, как маркируют длину ж д рельсы металлопрокат


Маркировочные знаки нельзя делать на холодной поверхности. На шейке с одной стороны каждого жд-рельса в горячем состоянии делают объемные знаки, которые обозначают:

• предприятие-изготовителя (например, К – Кузнецкий, Т – Нижнетагильский металлургические комбинаты);
• месяц изготовления – римскими цифрами и год – арабскими;
• тип;
• направление прокатки стрелкой (острие стрелки указывает на передний конец по ходу прокатки).

На на той же стороне, где выпуклые маркировочные знаки, клеймением наносят:

• шифр плавки;
• условное обозначение контрольных;
• условное обозначение термоупрочненных.

Маркировочные знаки должны быть высотой около 12 мм и глубиной 0,8 – 1,5 мм. Знаки должны быть четкими, без острых очертаний контуров и вершин. Расстояние между знаками должно быть 20 – 40 мм.

Шифр плавки включает:

• способ выплавки для конвертерного (К) и электропечного (Э) производства стали;
• условное обозначение стали (X – низколегированной, V – микролегированной ванадием, Т – микролегированной титаном);
• сталеплавильный агрегат и порядковый номер плавки.

В условное обозначение контрольных элементов жд металлопроката входит:

• индекс «1», который наносят на передний конец элементов, соответствующих подусадочной части слитков и началу непрерывной разливки плавки;
• индекс «X», который наносят на заднюю часть проката, соответствует донной части слитков и концу непрерывной разливки плавки.

На один из торцов холодным клеймением наносят:

• шифр плавки в соответствии с ГОСТ 6.19.2.1 – на подошве;
• контрольный в соответствии с 6.19.2.2 – на верхней четверти шейки;
• знаки закалки концов (букву К) – на нижней четверти шейки.

На каждый принятый рельс на торец головки наносят приемочные клейма:

• ОТК предприятия-изготовителя;
• инспекции МПС РФ или другого потребителя по его требованию.

На принятую продукцию наносят маркировку несмываемой краской:

• голубого цвета – на категории В;
• фисташкового (светло-зеленого) цвета – на Т1;
• желтого цвета – на Т2;
• белого цвета – на категории Н.

Можно дополнительно маркировать образцы разной длины, изготовляемых для стрелочных переводов и других целей. Форму, цвет и место нанесения устанавливают в договоре между заказчиком и исполнителем.

Далее представлены рисунки и таблица.

Рисунок 1. Основная маркировка, выполняемая во время прокатки и клеймением в горячем и холодном состоянии.





а – образцы первого сорта; б – второго сорта; в – места нанесения на шейке.
1 – инспекторские клейма; 2 – клеймо ОТК завода (может быть в виде квадрата, треугольника или буквы «К»); 3 – место нанесения номера по расположению его в слитке (1 и 2 – головные, Х – донные средние рельсы обозначений не имеют); 4 – место нанесения номера плавки стали (номер плавки для 1 группы начинается с буквы П); 5 – место указания порядкового номера от головной части слитка; 6 – место выкатанной (выпуклой) отметки по длине, повторяющейся примерно через 2,5 м и обозначающей: завод-изготовитель, месяц и год проката, тип.

Рис.2. Пример полной заводской маркировки новых изделий первого сорта, необходимая для правильной укладки в путь.



а – изготовлен Кузнецким (К) металлургическим комбинатом в мае (V) 1990 г. (90) типа Р65, плавка А293, из обычной стандартной углеродистой стали, с закалкой концов (белая полоса краской на головке), по содержанию углерода «твердый» (желтая окраска подошвы на конце), стрелкой обозначен головной конец; б – произведен на заводе «Азовсталь» (А) в марте 1990 г. (III 90) рельса типа Р 75, плавка П356, закаленный полностью (зеленая полоса на шейке и зеленая окантовка торца); в – выпуска Нижнетагильского (Т) металлургического комбината в сентябре 1989 г. (IX 89) типа Р50, плавка 751Я, закаленный по всей длине, по качеству закалки – первого класса (зеленая окантовка на торце); г – завод им. Дзержинского (Д); сделан в январе 1990 г. (I 90) типа Р50, плавка 153, закаленный по всему отрезку, по качеству закалки – второго класса (желтая окантовка на торце).
Временная или дополнительная маркировка рельс, выполняемая краской (в табличном виде):

Эскиз	Описание
	Головка на торце, по контуру, обведена голубым (для I группы) или белым (для II группы); выбит один керн – первого сорта незакаленный.
	Голубая или белая полоса сверху; вдавленная буква к – первого сорта с закаленными концами (на остальном протяжении не закален).
	Верх по контуру обведен светло-зеленым; на шейке на расстоянии около 1 м от края такая же полоса; вдавленная буква з – первого сорта, прокален на всем протяжении по параметрам закалки первого класса.
	Головка обведена желтым; на расстоянии около 1 м от края светло-зеленая полоса; буква з – первого сорта, закален по всей длине по параметрам закалки второго класса.
	Торцевая часть верха обведена желтой краской; на шейке на расстоянии около 1 м от конца рельсы так же желтым написан шифр из одной буквы и цифр – опытный, характеристика его дана в документах.
	Один край подошвы окрашен голубым или белым – имеет одинарное укорочение: 40 мм для 12,5-метровых и 80 мм для 25-метровых.
	Оба края подошвы окрашены голубым или белым – имеет двойное укорочение: 80 мм для 2,5-метровых и 160 мм для 25-метровых.
	Верх подошвы на конце окрашен желтым – сталь, из которой изготовлен прокат, содержит углерод выше среднего процента по стандарту.
	Подошва и половина шейки окрашены красной или зеленой краской и выбиты два керна – второго сорта; при красной окраске – незакаленный, при зеленой – закаленный.
	Весь торец окрашен синим цветом, на обоих по три керна – забракован, к укладке в пути мпс не пригоден.

Старогодные также могут маркироваться (Рис.3).

Рис.3. Пример маркировки старогодных образцов металлопроката (светлой краской):
а – I группы, годный для укладки в путь без ремонта; б – II группы, подлежащий ремонту (II-P); в – IV группы, не годный для укладки в путь (XXX).


__________________


Теперь, когда известно, какая длина ЖД-рельсы и что за характеристики у каждого типа, какие есть требования, можно переходить непосредственно к проектированию. А все комплектующие для строительства по привлекательным ценам вы найдете в каталоге компании «ПромПутьСнабжение».


На нашем сайте можно почитать статьи о материале, из которого отливают разные виды жд металлопроката, и проектировании путей сообщения.