Рельс КР120: вес, размеры, ГОСТ 412196, характеристики и требования

1. Область применения
2. Основные параметры
3. Схемы
4. Технические требования
5. Методы испытаний
6. Транспортировка и хранение
7. Выпуклость подошвы КР-120

Область применения

Эти прокатные изделия востребованы при обустройстве железнодорожных путей, предназначенных для движения тяжелой спецтехники (грузоподъемностью от 10 до 50 т). Поэтому их потенциал должен быть сравнительно высоким, что определяет следующие особенности конфигурации:

•  усиленное закругление головки;

•  заниженный профиль; 

•  большая толщина стенок; 

•  расширенная опорная поверхность. 

Обладая этими особенностями, рассматриваемый элемент ВСП равномерно распределяет давление колес транспорта по верхнему поясу, что только продлевает срок его эксплуатации и отодвигает необходимость ремонта или замены.

Укладываются такие металлоконструкции по стандартной для железной дороги схеме, то есть на заранее подготовленные опорные основания – шпалы. Стыковка может осуществляться несколькими способами: с помощью машиностроительных болтов (в комплекте с стальными гайками и шайбами), соединяя накладками и упорно-прижимными планками, сваркой электродугового типа (но строго без заварки дефектов).

Основные параметры

В «КР-120» под буквой «К» спрятано понятие «крановый», то есть вид используемой спецтехники, под «Р» зашифровано «рельс» — монтируемый прокатный профиль, а «120» – приведенная в мм ширина головки.

Форма и геометрические параметры готового изделия обязаны отвечать значениям, прописанным в межгосударственных стандартах 4121-96 и Р 53866-2010. Габариты могут отличаться от нормированных только по предварительному согласованию сторон. То же касается и площади поперечного сечения, массе одного метра, осевых значений – все это уже определенные и даже справочные величины, каждую из которых мы приведем отдельно, ниже.

Все эти элементы ВСП изготавливаются без отверстий под болты, чтобы обеспечить надежность при эксплуатации. Однако , если заказчик пожелает, производитель может обеспечить посадочные места двух торцов или одного с таким диаметром и позицией, которые закажет клиент. Концы в любом случае следует выполнить ровно обрезанными, без заусенцев (или с мелкими – до 4 мм), с косиной не более 5 мм.

Рельс КР-120: размеры

Основные показатели, в соответствии со схемами (которые мы отдельно приведем ниже) представлены в следующей таблице:

При изготовлении разрешается повышать радиус r вплоть до 20 мм. Нарезая на валках калибры, можно также уменьшать высоты h1 и h2 до 2%.

Отдельно укажем площадь поперечного сечения – она равняется 150,69 см2 и подсчитана исходя из номинальных величин.

Максимальные отклонения не должны выходить за рамки таких значений:

•   по ширине подошвы и головки (b2 и b соответственно) – +1; 

•   по высоте h – ±1,2; 

•   по толщине (S) шейки – +1,2; 

•   по длине – ±50. 

Те же показатели, для которых допуски не указаны, являются калибровочными и проверяются в процессе исполнения прокатных валков. Возможна несимметричность сечения по вертикали, если она не более 0,6 и 2 мм для b и b2.

Вес рельса КР-120

Теоретическая масса одного метра готового прокатного изделия составляет 118,29 кг, но это с учетом ряда условий. Так, металлоконструкция изготавливается из качественной стали (марки К63 или другой, но высокоуглеродистой), плотностью в 7850 кг/м3 и без посторонних включений, а также исполняется без отверстий под болты. Подразумевается и отсутствие трещин, расслоений, усадочных раковин, флокенов, загрязнений и других дефектов, способных снизить надежность и долговечность.

Считая, насколько тяжелым окажется отдельно взятый элемент ВСП, следует помнить, что его концы по умолчанию необходимо ровно обрезать.

Ширина рельса КР-120

В случае с головкой (b) этот показатель уже вписан в название самой балки и составляет 120 мм. Да, он сравнительно высокий, что сказывается на расходе материала в процессе выпуска, но именно таким он и должен быть, чтобы колеса тяжелой спецтехники могли на скорости проезжать по колее без риска соскальзывания.

А ведь у подошвы (b2) данный параметр еще больше и равняется уже 170 мм. Это необходимо, чтобы металлоконструкция могла в течение долгого времени выдерживать значительные нагрузки от подвижных составов массой в 50 т и равномерно распределять все прикладываемые воздействия по поверхности и глубинным слоям металла.

Длина рельса КР-120

Согласно регламентирующим межгосударственным положениям, она может быть мерной находиться в пределах от 9 до 12 м (с шагом в 0,5 м) или нестандартной – 4-12 м. Второй вариант изготавливается по спецзаказу, по предварительному согласованию с покупателем. Но в обоих случаях в промышленных масштабах металлоконструкции выпускают без отверстий под стыки и болты, хотя и этот момент клиент может в отдельном порядке оговорить с производителем.

Предельная величина кривизны, в % от общей длины прокатного изделия, составляет:

•   по горизонтали – 0,08; 

•   по вертикали – 0,06. 

Также от прямолинейности допустимы местные отклонения, если на 1 м поверхности они не превышают 2 мм. Но вот скручивания более 1,5 мм уже не должно быть.

Нам известна мерная длина рельс КР-120, вес метра — тоже, значит, можно без труда вычислить массу отдельно взятой металлоконструкции. Для элемента ВСП в 9 м она составит 1064,61 кг, для 10 – уже 1182,9 кг, для 11 –1301,19 кг, для 12–1419,48 кг. Это позволит подсчитать не только расход материала, но и нагрузку на опорные основания.

Схемы

Они содержат все основные параметры рассматриваемой двутавровой балки, конкретные значения которых мы уже привели выше в таблице. И, что тоже важно, дают представление о форме, сечении, особенностях исполнения.

Технические требования

Выпускаются элементы по нормам межгосударственных стандартов 4121-96 и 53866-2010. Они должны соответствовать принятому ранее на производстве распорядку. Изготавливаются они из высокоуглеродистой сталь (преимущественно 63-ей марки), но с использованием специального состава, ознакомиться с которым можно в таблице.

Учитывая область и специфику применения КР-120, рельс должен обладать определенными механическими свойствами и значительной твердостью поверхности катания. Поэтому некоторые его характеристики обязаны быть как минимум следующими:

•   временное сопротивление – от 74 кгс/мм2 (от 730 Н/мм2); 

•   относительное удлинение – от 6%; 

•   предел текучести – от 38 кгс/мм2 (от 370 Н/мм2); 

•   твердость – от 212 НВ. 

Внимание, на поверхности готовой к эксплуатации металлоконструкции недопустимы любые дефекты, способные негативно сказаться на сроке использования, то есть нет места рванинам, трещинам, закатам, пленам, раскатанным загрязнениям. Когда они уже присутствуют, их разрешается аккуратно удалить путем зачистки, если залегают посередине подошвы на глубине до 1 мм или на крайних третях ее ширины до 2 мм. Также производитель вправе убрать их с помощью пологой продольной, но не поперечной вырубки. Заварку тоже нельзя осуществлять.

Стальной профиль не должен содержать вмятин, пузырей, рисок или рябизны, распространившихся более чем на 0,5-1 мм от поверхности. Важно, чтобы отсутствовали и флокены – они значительно снижают общую надежность. Опасность представляют и расслоения, трещины, остатки усадочных раковин на торцах, поэтому их тоже не следует допускать.

Все рельсы маркируются при изготовлении – в горячем состоянии на их поверхность наносится буквенно-числовой артикул, содержащий:

•   товарный знак компании-изготовителя; 

•   вариант исполнения; 

•   год выпуска (две последних цифры); 

•   направление проката – его своим острием указывает стрелка. 

Кроме этого, на шейке тоже следует выбить клеймо – номер плавки. Его же необходимо разместить и на подошве, но уже, когда металлоконструкция остынет. На головке должно быть расположено подтверждение от ОТК завода-производителя: впоследствии оно по контуру торца дополнительно обводится издалека заметной несмываемой краской белого цвета.

При выпуске рельс КР-120 ГОСТ 7566 регламентирует правила их приемки. Согласно стандарту, проверять их следует строго партиями, то есть группами одного типа и плавки, с сопутствующим документом о качестве, который подтверждает, что металлоконструкции соответствуют актуальным требованиям, и дает информацию о:

•   виде профиля; 

•   материале исполнения; 

•   товарном знаке завода-изготовителя; 

•   количестве единиц (а также массе и длине каждой); 

•   адресе заказчика; 

•   транспортном средстве; 

•   порядковом номере договора; 

•   дате составления. 

Данную бумагу подписывает служба ОТК компании-производителя, которая и осуществляет приемку, и проводит различные тесты, определяя химический состав, механические свойства (уделяя особенное внимание твердости), отсутствие/наличие флокенов. Если хотя один из них окажется неудовлетворительным, выборку удваивают и снова проверяют, и уже эти итоги признаются конечными.

Методы испытаний

Рельсы КР-120, размеры которых мы рассмотрели выше, отбираются по целом ряду ГОСТов, в частности, по 18895, 22546.7 и другим, по которым только можно точно найти массовые доли добавок к стали. Поперечное сечение наносится с учетом на 100-200 м от торца. Отклонение от прямого угла, расстояние между диаметрами отверстий делают по шаблонам. Эти контрольные способы следует предварительно откалибровать – так, чтобы они совпадали с необходимой в данном случае точностью прокатки.

Для нахождения точной длины прокатного изделия используют рулетку или другой инструмент, соответствующий межгосударственному стандарту 7502. Общую кривизну не составляет труда визуально оценить, поставив элемент ВСП «на подошву». Но, если понадобится, ее можно рассчитать, измерив стрелу прогиба по максимальному зазору между концами рельса и натянутой струной.
Отхождение от прямолинейности вычисляют по самой большой разнице между плоскостью металлоконструкции и выбранным инструментом (линейкой или рулеткой) касательно или по хорде.

Для выяснения степени скручивания нужно уложить профиль на контрольный стеллаж и пройтись по его основанию щупом. Место наибольшей разницы и будет искомой точкой.

Качество исполнения плоскости (на предмет отсутствия значительных дефектов) можно найти визуально. Для контроля расслоения уже необходимо провести пробную вырубку: если стружка будет раздваиваться, это станет характерным признаком наличия нарушений.

Механические свойства и характер растяжения испытывают в соответствии с межгосударственным стандартом 1497. Образчик берут цилиндрической формы, сечением шесть миллиметров, протяженностью 30 мм, вырезая их в верхней части в зоне выкружки, расположенной максимально близко к поверхности.

Проверку наличия/отсутствия флокенов выполняют по тому методу, который выбирает завод-производитель.

Транспортировка и хранение

Перевозка мерных и нестандартных рельсов КР-120, вес 1 м которых составляет 118,29 кг, осуществляется по нормам ГОСТа 7566, со следующими правилами:

•   Доставка разрешена как речными/морскими судами, так и железнодорожными составами, согласно общим (действующим для них) требованиям. 

•   Погрузка и закрепление осуществляются в соответствии с актуальным ТУ как поштучно, так и пачками, но с плотной обвязкой. 

•   При этом любые повреждения металлоконструкций недопустимы, в частности, они не должны падать с высоты 1 м и более. 

•   При складировании прокатные изделия допустимо укладывать так, чтобы не было риска деформации или нарушения показателей прямолинейности. 

Эксплуатация проходит в соответствии с принятой техникой безопасности, и элементы ВСП входят в состав оборудования, становясь опорными конструкциями для грузоподъемных машин.

Завод-изготовитель обязан гарантировать качество металлоконструкций и полное их соответствие требованиям актуальных межгосударственных стандартов, но только в том случае, если данные профили перевозились, складировались и укладывались без нарушений. При выполнении этих условий срок использования продукции, прошедшей ОТК, составляет 18 месяцев (1,5 года) со дня ее ввода в эксплуатацию, тогда как время ее хранения не ограничено.

Выпуклость подошвы КР-120

Этот показатель важен, с точки зрения длительности и безопасности применения рельс. Подразумевается, что нижняя поверхность элемента ВСП должна быть ровной, чтобы он идеально прилегал к опорному основанию, но на практике возможны некоторые отклонения. Хотя вогнутость вообще не допускается, ведь при ее наличии постепенно будет образовываться и расширяться зазор со шпалой, который негативно повлияет на общую надежность, спровоцирует неравномерное распределение нагрузок, появление трещин, выход из строя, что чревато аварией.

А вот изменение геометрии в другую сторону уже допустимо – если оно не выходит за пределы нормы.

Общая

Она зависит от той категории, к которой относятся металлоконструкции:

•   высшая – до 1,95 мм; 

•   первая – до 2 мм. 

Наличие минимальной выпуклости не является столь критичной проблемой из-за высоких нагрузок: транспорт, везущий до 50 т, придавливает прокатное изделие к опорному основанию и, таким образом, делает невозможным зазор.

В средней части подошвы

Измеряется по участку, равному ширине головки, и тоже меняется при другом уровне исполнения:

•   высший – до 0,8 мм; 

•   первый – до 0,9 мм. 

Напоминаем, что все контрольные действия производятся при ровно обрезанных концах, при отсутствии заусенцев и неперпендикулярности меньше 5 мм (в любую сторону).

Мы рассмотрели, каким должен быть рельс КР-120 по ГОСТ 4121-96 и Р 53866-2010, ну а если вам нужно купить его, то в любых необходимых объемах вы сможете заказать его в компании «ПромПутьСнабжение» – обращайтесь и приобретайте по выгодным ценам.