Типы рельсов

Отмеченные особенности русского рельсового производства позволяют правильно оценить вклад в развитие рельсового хозяйства представителей русской инженерной школы. Едва на первых дорогах потребовалась замена рельсов, как появились весьма рационально и грамотно запроектированные отечественные образцы. Так, в 1868 г. известный мостостроитель инженер С. В. Кербедз разработал тяжелый тип рельса массой 35,8 ^кг/_{пог. м.} для Николаевской дороги, получивший название типа № 4. Этот рельс имел выгодное распределение металла и обеспечивал удобное сопряжение с тогдашними накладками [146]. Готовить рельсы типа № 4 крупными партиями пришлось за границей: вначале их прокатывали железными со стальными головками, а затем стальными (из бессемеровской стали). Однако при этом профиль рельса несколько изменили" облегчили и он стал хуже первоначального. В 1873 г. Главное Общество сочло рельсы типа № 4 слишком тяжелыми и ввело новый тип стального рельса массой 32 ^кг/_{пог. м}, который работал плохо. Его неоднократно усиливали. Но прежние ценные качества рельса, предложенного Кербедзом, не удалось восстановить в полной мере.

В России раньше, чем во многих других странах, поняли важность установления определенных, единых для всей сети характеристик рельсов. Первая попытка в этом направлении была предпринята в 1874 г., когда, стараясь избавиться от неудобства, обусловленного разнообразием рельсов на сети, в техническо-инспекторском комитете Министерства путей сообщения разработали три типа железных и четыре типа стальных рельсов (табл. 1). Непосредственным исполнителем этой работы был инженер Ф. И. Энрольд [200]. Признаком типа, как и у современных рельсов, служила масса в русских фунтах (409,5 г) рельса длиной 1 фут (304,8 мм). В обозначениях показывали только массу. Рельсы государственной проектировки называли казенными. Для объективной оценки прогрессивности этого шага достаточно указать, что в США стандартные профили были разработаны лишь в 1893 г., когда на сети эксплуатировались рельсы почти 30 категорий по массе.

Таблица 1. Характеристики первых казенных рельсов

Железные рельсы были более тяжелыми, чем стальные. В то же время последние готовились под значительно более высокую поездную нагрузку. Железные рельсы рассчитывались по колесным нагрузкам паровоза 6; 5,75; 5,25 тс соответственно трем типам, а стальные - по нагрузкам 7; 6; 5,75 и 5 тс соответственно четырем типам, причем при расстоянии между осями шпал 0,842 м допускаемое изгибное напряжение для железных рельсов принималось равным 725, для стальных - 950 ^кгс/_см².

Одновременно с типизацией рельсов были установлены единые условия заводских испытаний [75].

Однако весьма полезное и прогрессивное начинание Министерства путей сообщения не нашло должного применения, ибо в то время в стране только развертывалось освоение сталерельсового производства и основную массу рельсов ввозили из-за границы. Главными поставщиками были семь фирм: три английских завода, два французских, бельгийский и немецкий. Поэтому, несмотря на наличие типизации, на сети продолжалось увеличение разнообразия применяемых рельсов.

Типовые казенные рельсы были сравнительно легкими и уже в момент своего появления не отвечали эксплуатационным требованиям ряда сильно нагруженных дорог. Николаевская, Петербурго-Варшавская, Московско-Нижегородская, Московско-Курская, Курско-Киевская, Московско-Ярославская, Московско-Рязанская, Рязанско-Козловская и другие дороги при замене железных рельсов стальными ориентировались на более высокие категории по массе, чем предусматривала типизация. Поэтому некоторые дороги выработали собственные типы рельсов, которые, как правило, были тяжелее казенных.

К концу XIX в. на сети русских дорог существовало пять категорий казенных рельсов: 24; 22¹/₂, 21²/₃; 20 и 18 фунтов^*. На Николаевской, Московско-Нижегородской, Московско-Курской, Московско-Ярославской дорогах предпочитали рельсы типа Главного Общества массой 24,33 фунта. На Варшавско-Венской дороге были уложены рельсы массой 28,3 и 23¹/₂ фунта, Киевско-Воронежской - 233Д, Московско-Казанской - 26; 25³/₂ и 24⁷/⁴, Рязанско-Уральской - 27³/₄ и 27¹/₂. Риго-Орловской - 24,8 и 24,25 фунта. На Юго-Западных дорогах применяли собственный рельс массой 24 фунта [75].

^* (Рельс массой 22¹/₂ фунта ввели взамен рельса 21% фунта в 1886 г.)

В 1903 г. был сделан еще один шаг для упорядочения рельсового хозяйства: отработаны четыре типа рельсов - I, II, III, IV, значительно тяжелее прежних. В 1908 г. их размеры были несколько откорректированы, в результате чего типовые рельсы стали обозначаться с индексом "а" (табл. 2).

Таблица 2. Характеристики типовых рельсов 1908 г.

Эти рельсы были спроектированы весьма удовлетворительно. Они просуществовали на наших дорогах без изменений четыре десятилетия и вынесли почти шестикратное увеличение грузонапряженности.