Характеристика рельс Р43: тип, размеры поперечного сечения, вес погонного метра по ГОСТ 30165-94

Правильный выбор направляющих элементов ВСП просто необходим при создании бесстыковых и звеньевых путей. Поэтому мы предлагаем взглянуть на рельс Р43: размеры, вес 1 метра, высота, длина и другие его характеристики будут подробно рассмотрены ниже. Помимо геометрических параметров, в фокусе нашего внимания также окажутся межгосударственные стандарты, регламентирующие производство, и механические свойства данных металлоконструкций.

Подход к вопросу максимально детальный, чтобы вы понимали не только то, сколько прокатных изделий в штуках понадобится для строительства километра ЖД-линии, но и то, какие нагрузки двутавровые балки будут испытывать в процессе эксплуатации, какой транспорт смогут выдерживать без деформаций, и тому подобное. Осветим все важные нюансы, вплоть до того, на что обращать внимание при поставке и как читать маркировку.



Содержание

1. Область применения рельс железнодорожных Р43
2. Какой ГОСТ нормирует размеры Р43
3. Техническое описание Р-43 рельс: характеристики и требования
4. Габариты рельса Р43: размеры поперечного сечения и другие характеристики
5. Насколько тяжел рельс Р-43: вес 1 погонного метра
6. Состояние поставки, категория качества (маркировка)
7. Механические свойства

Область применения железнодорожных рельс Р43

Они используются как элементы ВСП при создании колей на следующих объектах:

• шахты и рудники – для облегчения транспортировки добытого угля или (других полезных ископаемых);
  
• торговые базы, промышленные предприятия – для быстрого и экономически выгодного подвоза сырья и отправки выпущенной продукции;
  
• подъезды к пунктам и станциям – для обустройства стрелочных переводов;
  
• узкоколейные пути, о которых вы можете почитать на нашем сайте.
  

Главным образом это рудничные изделия проката, но в общем случае по ним могут ездить самые разные модели транспорта и спецоборудования. Балки-направляющие стандартной (мерной) длины укладываются на прямых участках железной дороги, на криволинейных – допустимо эксплуатировать укороченный тип рельса Р-43 (но с условием, что отклонение не превышает 0,7 мм на 1,5 м). Можно отдать предпочтение как термоупрочненным элементам ВСП, так и не закаленным, как с уже просверленными технологическими отверстиями, так и без них. Главное, чтобы в толще металлоконструкций не было дефектов, в том числе расслоений, посторонних включений, усадок и тому подобных остаточных частиц.

Обратившись в компанию «ПромПутьСнабжение», вы сможете заказать партию нужного объема, причем как новые изделия, без износа, так и бывшие в эксплуатации или взятые с резерва. Естественно, получите всю сопровождающую документацию: сертификаты, паспорта, заключения. В числе преимуществ заказа – приятные цены и быстрая доставка на объект.

Какой ГОСТ нормирует размеры Р43

Регламентирующей базой является межгосударственный стандарт 30165-94: он определяет геометрию металлоконструкций, предназначенных для использования в угольной и горнорудной промышленности. Его положениями также можно руководствоваться при сертификации прокатных изделий.

Он строго задает следующие характеристики:

• профиль (двутавровая конструкция);
  
• поперечное сечение;
  
• диаметр и расположение технологических отверстий на концах и в шейке.

Также он устанавливает допустимые отклонения по каждому из показателей. Для вашего удобства мы свели их в таблицу. Итак, когда мы рассматриваем рельс Р43, размеры по ГОСТу могут быть со следующими предельными цифрами:

Параметр		Максимально возможный допуск с учетом вида точности прокатки и нарезания, мм
		Обычная		Повышенная
Ширина
Подошвы	Головки	+1,5  -3,0	±0,8	±1,0	±0,5
Высота
Всего жд металлопроката	Шейки	+1,3   -0,8	+0,4   -0,8	±0,5	+0,3   -0,5
Мерная длина		±10,0		±2,0
Толщина стойки		+1,2   -0,8		+0,75   -0,5
Сверления под болты		±2,0		±0,5
Расстояние от центра отверстия
До основания	До торца	±1,5	±2,0	±0,5	±0,5

Также есть геометрические параметры, по которым отклонения не указываются. Они нужны для калибровки, и контроль их соответствия проводится на стадии нарезки. Измерения необходимо осуществлять по клиновой части пазухи.

Когда мы рассматриваем рельс Р-43, размеры – далеко не единственное, что нормирует ГОСТ 30165-94. Межгосударственный стандарт также задает ключевые особенности производства, в числе которых:

• Мерная длина исполнения – 12,5 или 12,52 м, но по желанию заказчика возможен выпуск нестандартных металлоконструкций, в пределах 6-12,5 м.
  
• Также, по заказу потребителя, реально исполнение без технологических отверстий, как на обоих концах, так и на каком-то одном.
  
• Допустима некоторая несимметричность сечения (по отношению к вертикали), но она должна быть не больше 1,0 для подошвы и 0,5 – для головки.
  

При поставке важно, чтобы все условные обозначения (отметки, маркировка) соответствовали указанным в документации.

Техническое описание рельсов Р-43: характеристики и требования

Сначала рассмотрим те общие моменты производства, которые обуславливает ГОСТ 30165-94:

• В готовом прокатном изделии недопустимы флокены, расслоения, участки усадки.
  
• Поверхность металлоконструкции обязана быть без трещин, раковин, морщин, пузырей, скворечников, подрезов, рванин, закатов, плен, раскатанных загрязнений. Возможны лишь одиночные отклонения, глубиной до 2 мм (а если они наблюдаются в средней трети подошвы, то до 1 мм).
  
• На торцах и возле точек под болты не должно быть расслоений.
  
• На шейке (за накладками) допустимы выступы, не превышающие 5 мм, в остальных же местах их требуется удалить путем опиловки или вырубки, не забывая выдержать нужные параметры.
  
• Разрешается выполнить пологую зачистку забоин, вмятин, поперечных рисок, если они не более 2 мм, и были нанесены в горячем состоянии (или до 1 мм, если в холодном).
  
• В болтовых отверстиях неприемлемы заусенцы и рванины, то же касается и торцевых поверхностей.
  
• Для типа рельса Р43 характерна фрезеровка концов, перпендикулярная продольной оси и осуществляемая с перекосом не более 2 мм в каком угодно направлении. При этом недопустимы даже единичные выколы углов протяженностью свыше 10 мм и глубиной от 2 мм. При отдельной договоренности между заказчиком и производителем возможна поставка необработанных металлоконструкций.
  
• Копровые (динамические) испытания обязательны, и в ходе их проведения взятое прокатное изделие должно без изломов и трещин выдержать удар, нанесенный при температуре от 0 до 40 0С.
  
• После выполнения холодной правки допустима некоторая кривизна профиля (но только равномерная по обеим плоскостям с прогибом до 0,15%). Допускается скручивание до 2 мм, а также искривления на концах, но вогнутость подошвы уже неприемлема. Если такой дефект будет замечен, повторно править балку тем же способом уже нельзя.
  

Вне зависимости от высоты, веса рельса Р43 или других его геометрических показателей есть также строгое разделение следующим образом:

• I – соответствуют всем 9 вышеперечисленным требованиям (и другим сопутствующим нормам) ГОСТа 30165-94.
  
• II – имеют минимум одно отклонение – по химическому составу (его мы отдельно приведем ниже, в разделе «Тип (марка) стали»), по исполнению профиля, вдвое превышающему допуски, по глубине и масштабам дефектов на поверхности, по временному сопротивлению ниже номинального.
  

При поставке продавец обязан указать сорт в сопроводительной документации. Общие условия мы рассмотрели, теперь переходим к более конкретным показателям.

Габариты рельса Р43: размеры поперечного сечения и другие характеристики

Для удобства и наглядности мы указываем их в виде таблицы.

Параметр			Значение
Д/Ш/В, мм			12500/114/140
Ширина, мм
Головки		Подошвы	70		114
Площадь сечения поперек, см2			57,0
Момент инерции по оси, см4
Вертикаль		Горизонталь	260,0		1489,0
Расстояние до центра тяжести, см
Низ		Верх	6,9		7,1
Сопротивление, см3
Верх	Низ	Боковая грань	208,3	217,3	45,0

Чертеж на рельсы Р43

Обладая такой геометрией, рассматриваемые металлоконструкции подходят для путей, не испытывающих такие нагрузки, чтобы можно было укладывать только Р50 или Р65, но все-таки ширококолейных. Поставляя готовые прокатные изделия, их изготовитель (продавец) обязан документально засвидетельствовать их соответствие межгосударственному стандарту 30165-94.

Насколько тяжел рельс Р-43: вес 1 погонного метра

Сразу отметим логичную закономерность: чем шире двутавровая балка, тем больше металла уходит на ее изготовление, тем сильнее она нагружает опорные элементы. Отсюда ясно, что предназначенные для узких колей направляющие легче тех, что используются на железных дорогах стандартной ширины.

Обратите внимание, во всех источниках указывается теоретический показатель, то есть рассчитанный для нового прокатного изделия, геометрия которого полностью соответствует межгосударственному стандарту. Реальный же может быть несколько меньше, особенно в случае с уже бывшей в эксплуатации металлоконструкции – за счет полученных повреждений (незначительных, позволяющих дальнейшее использование, но все равно имеющих место быть).

Итак, сколько весит метр рельсы Р-43: масса 1 погонного м равна 44,653 кг. Перемножим эту цифру на уже известную нам длину – 44,653 х 12,5 – и получим 558,1625 кг – настолько тяжелой окажется одна двутавровая балка.

Продолжим нашу занимательную математику. Несложно подсчитать, сколько изделий проката понадобится на создание километра звеньевого или бесстыкового пути широкой колеи. Для этого нужно:

• разделить 1000 м на 12,5 – на одну нить полотна потребуется ровно 80 металлоконструкций;
  
• для езды транспортных колес необходимы две направляющие, поэтому умножим 80 на 2, и окончательное количество будет равняться 160 штукам.
  

Проведем расчеты еще дальше. Так, общая масса рельсов Р43 на 1 километре составит 558,1625 х 160 = 89306 кг или, другими словами, 89,3 тонны.

Еще один важный момент в том, что теоретический показатель берется при цельном профиле, если же вычесть болтовые отверстия (которые «отбирают» 0,472 кг), получим:

• 557,69 кг – при длине в 12,5 м;
  
• 1115,853 – при 25 м.
  

Тип стали

Согласно ГОСТу 30165-94, для производства используется 70 СП («ПТ» категории). Для изготовления также можно применять электропечные и мартеновские марки – Э76, Э76ХСФ, Э76Ф и М76, М76Ф соответственно. Они достаточно надежны, что подтверждено независимыми испытаниями: без деформаций выдерживают ударное воздействие однотонного груза, падающего с 4,2 м при температуре в -60 градусов Цельсия.

Главное – взять металл, который, наряду с прочностью, обеспечит стандартную массу рельса Р43 (вес погонного метра должен быть равен 44,653 кг без учета отверстий, напоминаем). Кроме того, выбранная сталь обязана обладать определенным химическим составом – допустимые добавки сведены в следующую таблицу.

Элемент	Массовая доля, %	Отклонения в готовом прокатном изделии, %
Марганец	0,5-1,0	±0,05
Углерод	0,6-0,8	±0,03
Кремний	0,05-0,17	±0,03
Сера	до 0,05	+0,005
Фосфор	до 0,04	+0,005

Во время приемки, с целью контроля качества, сотрудники ОТК завода-изготовителя берут одну ковшовую пробу из партии. Если процент хотя бы одного компонента превысит допуск, прокат серии будет считаться не соответствующим ГОСТу.

Стрела прогиба

При достаточно большом весе рельсы Р-43 (1 метр = 44,653 кг) готовая двутавровая балка также обязана сохранять прямолинейность. При равномерной кривизне уход под воздействием нагрузки от первоначального положения не должен превышать 1/2200 от длины прокатного изделия (то есть 5,682 мм для 12,5-метровой металлоконструкции). Это актуально как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном.

Отклонения концов

Неизбежно возникают в процессе эксплуатации, в результате давления, оказываемого подвижными частями вагонеток, тележек и другого транспорта.

В нашем случае на каждые расчетные 1,5 м они должны быть менее 0,5 мм по горизонтали и 0,7 мм – по вертикали. Иначе повышается риск возникновения аварийной ситуации, вплоть до схода состава с пути.

Скручивание

Важно, чтобы оно оставалось менее 1/10000 от общей длины, то есть до 1,25 мм для стандартного проката.

Считается, что металлоконструкция скрученная, если между ее подошвой и контрольной поверхностью (обычно специального стеллажа) при проверке обнаруживается зазор. Показатель до 1/7000 еще приемлемый, но между 1/7000 и 1/10000 уже попадает в группу риска.

Состояние поставки, категория качества (маркировка)

Отгружая рудничные или крановые рельсы Р43 покупателю, продавец должен предоставить сертификат качества – документ, в котором прописаны:

• тип и сорт выпущенных изделий;
  
• использованная марка металла;
  
• точность выполненной прокатки;
  
• ГОСТ, в соответствии с которым они произведены, и номер заказа;
• шифр плавки;
  
• количество профилей в партии (в штуках);
  
• штамп завода-изготовителя;
  
• адрес и наименование заказчика.
  

Условные обозначения наносятся согласно межгосударственному стандарту 7566 – на шейку, на горячую поверхность:

• выпуклые буквы и цифры (шрифтом от 20 мм и выпирающие на 1-2 мм), дающие информацию о товарном знаке, годе выпуска, виде двутавровой балки;
  
• клеймление (глубиной 0,2-2 мм), сообщающее о шифре плавки, а также о порядковом номере головных (1 или 2) и донных (Х) металлоконструкций; также допустимо наносить его в холодном состоянии, на торец подошвы.
  

На стадии приемки прошедшие ОТК рельсы КР-43 I сорта по контуру головки обводятся несмываемой краской желтого цвета; у II закрашивается только одна из граней нижней части.

Поставщик должен гарантировать полное соответствие отпускаемых прокатных изделий требованиям актуальных стандартов, но с той оговоркой, что покупатель со своей стороны обязуется неукоснительно соблюдать нормы перевозки, хранения и укладки. Осуществлять транспортировку можно по железнодорожным, автомобильным, речным и морским линиям.

Механические свойства

По результатам проверок нормальными считаются следующие показатели:

• относительное удлинение – от 4% и выше;
  
• временное сопротивление (измеряется в Н/мм2 или в кгс/мм2) – от 765 (78) и более.
  

Для испытаний пробы берут по ГОСТам 7564 и 1497. Тесты на растяжение проводят на образце из специального отрезка сечением 15 см, вырезанного из головки прокатного изделия.

Также при производстве, в горячем состоянии, отбирают часть профиля – 1,2 ± 0,1 м длиной – и подвергают ударному воздействию, обрушивая с 5,5 м груз в 1000 кг с закругленным бойком.

На флокены их проверяют либо глубоким травлением шаблонов, либо ультразвуковой дефектоскопией.

Мы рассмотрели, сколько весит Р-43 рельса и где применяется. А также подсчитали, в каком количестве такие металлоконструкции требуются на 1 км пути, что за нагрузку они будут обеспечивать на опорное основание, какими свойствами, особенностями и геометрией обладают. Словом – постарались предоставить всю информацию для проектирования. А прокатные изделия, нужные для непосредственного строительства, вы уже сможете по удобным ценам заказать в компании «ПромПутьСнабжение».