Стандартом предусматривается длина трамвайных и железнодорожных рельсов и 12,5, и 25,0 м. В настоящее время применяются рельсы длиной 12,5 м.
Техническими условиями допускается также выпуск укороченных рельсов, не менее 6 м.
Отступления по отдельным размерам рельсов допускаются в определенных пределах, согласно табл. 1.
| Тип рельса | Допуски | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| по ширине подошвы | по высоте рельса | по высоте губки | по толщине шейки | по ширине головки | по ширине желоба | по глубине желоба | по толщине губки | по расстоянию между болтовыми отверстиями и от крайнего отверстия до конца рельса | по длине рельса | Несимметричность поперечного сечения относительно вертикальной оси | ||
| в подошве | в прочих измерениях | |||||||||||
| Трамвайные | +2 -3 | ±2 | +3 -2 | ±1 | +4 -2 | +3 -1 | +1 -2 | +3 -1 | ±1 | ±10 | Не свыше 3 | – |
| Железнодорожные | +1,5 -2 | +0,8 -0,5 | – | +0,75 -0,5 | ±0,5 | – | – | – | ±1 | ±6 | Не свыше 1 | Не свыше 0,3 |
Механические свойства трамвайного и железнодорожнго рельса указаны в технических условиях. В зависимости от типа рельса и сорта стали рельсы первого сорта должны иметь временное сопротивление на растяжение в пределах следующих величин:
– рельсы трамвайного типа углеродистые и среднемарганцевистые – не менее 80 кг/мм2;
– рельсы железнодорожного типа из мартеновской стали – не менее 72 кг/мм2;
– рельсы железнодорожного типа из бессемеровской стали – не менее 70 кг/мм2.
Термическая обработка рельсов, как обязательная, на заводах техническими условиями не предусматривается, однако для трамвайных и железнодорожных рельсов весом более 45 кг/м при плавке, прокате и охлаждении необходимо принять эффективные меры для того, чтобы предотвратить образование флокенов, а также получить удовлетворительную вязкость стали и самое наименьшее коробление трамвайных рельсов.
Обжатый слиток (блюмс) и из него прокатанную рельсовую полосу нужно обрезать до полного удаления усадочной раковины и вредной ликвационной зоны.
Допуски при приемке трамвайных и железнодорожных рельсов указаны в табл. 2.
| Наименование дефектов | Для трамвайных рельсов | Для железнодорожных рельсов |
|---|---|---|
| Кривизна в горизонтальной плоскости равномерная по всей длине со стрелой прогиба по отношению к длине | Не выше 1/2200 | Не выше 1/2200 |
| Кривизна в вертикальной плоскости в сторону подошвы (вниз) равномерная со стрелой прогиба по отношению к длине | Не выше 1/1000 | Не допускается |
| Изгиб, в других плоскостях скручивание, волнистость и концевые искривления | Не допускаются | Не допускаются |
| Местные деформации в результате холодной правки | Не выше 1 мм при прикладывании линейки длиной 0,5 м | Не выше 1 мм при прикладывании линейки длиной 0,5 м |
| Местные деформации в результате холодной правки в концах | Не выше 0,5 мм при линейке длиной 0,5 м | Не допускаются |
| Единичные волосовины и закаты глубиной | Не более 1 мм | Не более 1 мм |
| Единичные волосовины и закаты в средней трети подошвы рельса глубиной (проверяется пробной вырубкой зубилом) | Не более 0,5 мм | Не более 0,5 мм |
| Выступы на шейке вне пределов накладки высотой | До 5 мм | До 5 мм |
| Вогнутость подошвы | Не допускается | Не допускается |
| Выпуклость середины подошвы по отношению к краям | Не выше 1,25 мм | Не выше 0,5 мм |
| Наличие следов усадки в виде расслоения и трещин на торцовых поверхностях рельса | Не допускается | Не допускается |
| Неточность фрезеровки концов рельсов | Допускается нависание головки над подошвой не более чем на 2 мм | Допускается перекос в торцах не выше 1 мм в любом направлении |
| Забоины и вмятины на рельсе глубиной | Не более 1 мм на кромках подошвы при глубине до 1 мм должны быть полого зачищены | Не допускаются |
Трамвайные и железнодорожные рельсы, имеющие некоторые отступления от принятых допусков, относятся ко второму сорту с отклонениями, согласно табл. 3.
| Наименование отклонений | Для трамвайных рельсов | Для железнодорожных рельсов |
|---|---|---|
| По химическому анализу в части: | ||
| – углерода | +0,05% | ±0,03% |
| – марганца | – | ±0,1% |
| – кремния | – | ±0,07% |
| – фосфора | +0,01% | ±0,005% |
| – серы | +0,01% | ±0,01% |
| По волосовинам глубиной | Не более 3 мм | Не более 3 мм, а в средней части подошвы – не более 2 мм |
| По временному сопротивлению на растяжение | Не менее 75 кг/мм2 | Не менее 60 кг/мм2 |
| По геометрическим размерам: | ||
| – по ширине головки | ±6–4 мм | Превышающие вдвое указанные в табл. 2 допуски, кроме ширины подошвы |
| – по ширине желоба | +4–3 мм | |
| – по толщине губки | +5–2 мм | |
| – по глубине желоба | +2–4 мм | |
| – по толщине шейки | +3–2 мм | |
Испытания трамвайных и железнодорожных рельсов производятся заводом-изготовителем на основании специальных правил.
Выгодность сечения рельсов
Это определяется одним из следующих показателей:
а) отношение момента инерции к площади сечения: K1 = Iх/F;
б) отношение момента сопротивления к площади сечения: K2 = W/F;
в) отношение момента сопротивления к весу: K3 = W/p;
Кроме того, на выгодность сечения железнодорожного и трамвайного рельса влияет степень сопротивляемости его горизонтальным усилиям, выражаемая коэффициентом устойчивости рельса, равным отношению ширины подошвы к высоте рельса: K4 = B/H.
Чем больше величина этих показателей, тем сечение выгоднее. Данные о выгодности сечения по основным типам железнодорожных и трамвайных рельсов указаны в табл. 4.
| Наименование типов рельсов | Вес рельса P в кг/м | Площадь сечения P в см3 | Момент инерции Ix 3 см4 | Момент сопротивления Wx относительно головки в см3 | Ширина подошвы B в мм | Высота H в мм | Показатели | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K1 = Ix/F | K2 = Wx/F | K3 = Wx/p | K4 = B/H | |||||||
| Трамвайные высокие для прямых Тв-60 | 60,14 | 76,72 | 3549,6 | 387,9 | 180 | 180 | 46,3 | 5,05 | 6,45 | 1,00 |
| Трамвайные высокие для кривых Тв-65 | 64,80 | 82,55 | 3835,0 | 395,5 | 180 | 180 | 46,5 | 4,78 | 6,10 | 1,00 |
| Объединенного типа для прямых То-55 | 55,17 | 70,47 | 3227,9 | 345,0 | 170 | 180 | 45,8 | 4,90 | 6,25 | 0,95 |
| Объединенного типа для кривых То-61 | 60,65 | 77,45 | 3542,7 | 355,1 | 170 | 180 | 45,8 | 4,58 | 5,85 | 0,95 |
| Трамвайные низкие для прямых Тн-55 | 55,39 | 70,56 | 2416,89 | 289,79 | 160 | 160 | 34,2 | 4,10 | 5,23 | 1,00 |
| Трамвайные низкие для кривых Тн-60 | 59,97 | 76,39 | 2616,99 | 296,71 | 160 | 160 | 34,3 | 3,90 | 4,95 | 1,00 |
| Рельсы железнодорожного типа: | ||||||||||
| – Р-50 | 50,50 | 64,5 | 2016,0 | 248,4 | 132 | 152 | 31,3 | 3,86 | 4,92 | 0,87 |
| – Р-43 | 43,57 | 55,64 | 1476,1 | 209,7 | 114 | 140 | 26,5 | 3,78 | 4,82 | 0,82 |
| – Р-38 | 38,42 | 49,06 | 1222,5 | 182,0 | 114 | 135 | 24,9 | 3,71 | 4,74 | 0,85 |
| – Р-33 | 33,48 | 42,76 | 968,0 | 146,9 | 110 | 128 | 22,6 | 3,44 | 4,39 | 0,86 |