Звукопоглощающее устройство рельсового пути
Владельцы патента RU 2369677:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкциям устройств, защищающих жизнедеятельность человека от воздействия транспортного шума. Звукопоглощающее устройство рельсового пути содержит упругую прокладку, предназначенную для накрытия сверху головки рельса, металлическую накладку с поперечным профилем, повторяющим средней своей частью очертания этой головки, а по краям снабженную отверстиями под болты, связующими накладку с элементом крепления устройства на рельсе. Элемент крепления устройства выполнен в виде перевернутой П-образной скобы, предназначенной для охвата подошвы рельса снизу. Участок скобы, предназначенный для непосредственного контакта с нижней и боковыми поверхностями подошвы, помещен в муфту из упругого материала. Техническим результатом является повышение эффективности работы звукопоглощающего устройства рельсового пути за счет устранения дополнительного источника звука в месте его крепления на рельсе и снижение материалоемкости изделия. 2 ил.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкциям устройств, защищающих жизнедеятельность человека от воздействия транспортного шума.
Известна конструкция звукопоглощающего устройства рельсового пути (DE 2002 10215255, E01B 19/00, 07.04.2002), содержащая упругие прокладки и накладки, поглощающие энергию акустических колебаний рельса, и прижимные скобы, удерживающие эти накладки в пазухах рельса плотно прижатыми к его поверхности. Недостаток конструкции заключается в ее сравнительно невысокой эффективности, так как главным источником колебаний является зона контакта колеса с рельсом, и акустические волны распространяются не только вниз в сторону упругих накладок и прокладок, но и вверх, где воздушная среда разносит их на большие расстояния.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является конструкция устройства для защиты от колесного шума (SE 2000 200003770, E01B 19/00, 18.10.2000), содержащая упругую прокладку, предназначенную для накрытия сверху головки рельса, металлическую накладку с поперечным профилем, повторяющим средней своей частью очертания этой головки, а по краям снабженную отверстиями под болты, связующие накладку с элементом, крепления устройства на рельсе.
В этой конструкции расположение упругой прокладки, которая является гасителем колебаний, в непосредственной близости от точки контакта колеса с рельсом - главного источника волн, гарантирует максимальный эффект поглощения энергии колебаний, в том числе частот звукового спектра.
Недостаток конструкции выражается в несовершенстве крепления устройства на рельсе, которое из-за наличия конструктивных зазоров между уголками, рельсом и соединительным болтом и отсутствия упругих прокладок в этих зазорах само становится причиной дополнительного шума в результате ударно-вибрационного взаимодействия металлических деталей между собой. Другим недостатком является неоправданно завышенная материалоемкость устройства. Более половины его массы составляют два уголка, предназначенные для размещения под головками по всей длине пути, и сплошные полки по сторонам металлических накладок, накрывающих головки рельсов.
Задача изобретения - повышение эффективности работы звукопоглощающего устройства рельсового пути за счет устранения дополнительного источника звука в месте его крепления на рельсе и снижение материалоемкости изделия.
Технический результат достигается тем, что в звукопоглощающем устройстве рельсового пути, содержащем упругую прокладку, предназначенную для накрытия сверху головки рельса, металлическую накладку с поперечным профилем, повторяющим средней своей частью очертания этой головки, а по краям снабженную отверстиями под болты, связующие накладку с элементом, крепления устройства на рельсе, накладка и элемент крепления устройства снабжены проушинами, расположенными так, что выполненные в них отверстия под болты соосны друг с другом, сам элемент крепления устройства между проушинами имеет форму перевернутой П-образной скобы, предназначенной для охвата подошвы рельса снизу, участок скобы, предназначенный для непосредственного контакта с нижней и боковыми поверхностями подошвы, помещен в муфту из упругого материала.
Сущность технического решения раскрывается с помощью чертежей, на которых показаны предлагаемое устройство и схема его установки:
фиг.1 - поперечное сечение рельса;
фиг.2 - вид сбоку.
Звукопоглощающее устройство рельсового пути, содержащее упругую прокладку 1, предназначенную для накрытия сверху головки 2 рельса 3, металлическую накладку 4 с поперечным профилем, повторяющим средней своей частью 5 очертания 6 головки 2 рельса 3, а по краям снабженную отверстиями 7 под болты 8, связующие накладку 4 с элементом 9 крепления устройства на рельсе 3. Накладка 4 и элемент 9 крепления устройства снабжены проушинами 10 и 11, расположенными так, что выполненные в них отверстия под болты 8 соосны друг с другом, сам элемент 9 крепления устройства между проушинами 11 имеет форму перевернутой П-образной скобы, предназначенной для охвата подошвы 12 рельса 3 снизу, участок 13 (показан пунктиром) элемента 9, предназначенный для непосредственного контакта с нижней и боковыми поверхностями (соответственно 14 и 15) подошвы 12 рельса 3, помещен в муфту 16 из упругого материала, например технической резины.
Устройство работает следующим образом.
При качении колеса по рельсу 3 в зону 17 взаимодействия колеса с рельсом попадают металлическая накладка 4, упругая прокладка 1 и головка 2 рельса 3. Плотный контакт упругой прокладки 1 одновременно с металлической накладкой 4 и головкой 2 рельса 3 смягчает условия взаимодействия их металлических поверхностей и, поглощая энергию колебаний, неизбежно возникающих в зоне 17 взаимодействия «колесо-рельс», предотвращает активное распространение звуковых волн в окружающей среде. Тот факт, что крепление самого устройства на рельсе осуществляется через упругие слои прокладки 1 и стенки муфты 16, исключает всякую возможность непосредственного ударно-вибрационного взаимодействия металлических частей пути и звукопоглощающего устройства. Таким образом, сама конструкция элемента 9 крепления устройства исключает появления каких-либо дополнительных источников звука, что и требовалось обеспечить в процессе разработки предлагаемой конструкции.
На фиг.2 показано, что крепление устройства на рельсе 5 обеспечивается в отдельных сечениях между шпалами 18. При этом отпадает необходимость в уголках и горизонтальных полках по двум сторонам накладки 4, распространяющихся на всю длину пути, как это имеет место в конструкции прототипа, что гарантирует существенное (примерно вдвое) снижение материалоемкости устройства.
Нам не известно технических решений, которые обеспечивают повышение эффективности работы звукопоглощающего устройства по снижению уровня транспортного шума и сокращение материалоемкости устройства посредством отличительных признаков, приведенных в формуле предлагаемого изобретения.
Звукопоглощающее устройство рельсового пути, содержащее упругую прокладку, предназначенную для накрытия сверху головки рельса, металлическую накладку с поперечным профилем, повторяющим средней своей частью очертания этой головки, а по краям снабженную отверстиями под болты, связующие накладку с элементом крепления устройства на рельсе, отличающееся тем, что накладка и элемент крепления устройства снабжены проушинами, расположенными так, что выполненные в них отверстия под болты соосны друг с другом, сам элемент крепления устройства между проушинами имеет форму перевернутой П-образной скобы, предназначенной для охвата подошвы рельса снизу, участок скобы, предназначенный для непосредственного контакта с нижней и боковыми поверхностями подошвы, помещен в муфту из упругого материала.
