vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2025_3_8vrgup-208Research ArticleЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ И ТРАНСПОРТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВОRAIL TRACK AND TRANSPORT CONSTRUCTIONОценка усилия затяжки путевых шурупов упругих рельсовых скреплений методом тензометрииAssessment of the tightening force of track screws in elastic rail fastenings by the strain gauge methodИльиныхА. С.IlinykhA. S.

Ильиных Андрей Степанович, кафедра «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин», доктор технических наук, профессор

Ilinykh Andrey Stepanovich, Chair “Technology of Transport Engineering and Machine Operation”, Doctor of Engineering Sciences, Professor

asi80.2@yandex.ruВойченкоА. А.VoychenkoA. A.

Войченко Александр Александрович, кафедра «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин», аспирант

Voychenko Alexander Alexandrovich, Chair “Technology of Transport Engineering and Machine Operation”, Postgraduate Student

vojcenkoaleksandr365@gmail.comАбрамоваТ. С.AbramovaT. S.

Абрамова Татьяна Сергеевна, кафедра «Физика, электротехника, диагностика и управление в технических системах», аспирант

Abramova Tatyana Sergeevna, Chair “Physics, Electrical Engineering, Diagnostics and Control in Technical Systems”, Postgraduate Student

t.abramova_sgups@mail.ruСибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС)Siberian Transport University (STU)20253009202503817Copyright © Ильиных А.С., Войченко А.А., Абрамова Т.С., 20252025Ильиных А.С., Войченко А.А., Абрамова Т.С.Ilinykh A.S., Voychenko A.A., Abramova T.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/208

Приведены результаты исследования усилий затяжки шурупов скрепления ЖБР-65Ш на трёх группах узлов скреплений с различным состоянием резьбы шурупов при нормативном моменте затяжки 250 Н∙м.

Для определения осевого усилия в резьбе использовались тензодатчики, установленные на клемме. Схема установки тензодатчиков выбрана исходя из исследования напряженно-деформированного состояния клеммы. Характерными зонами деформации клеммы являются зоны перегибов на концевых и боковых участках. Доля усилия нажатия клеммы на рельс составляет 40,2 % от усилия затяжки шурупа.

Усилие затяжки путевых шурупов является случайной величиной, распределённой по нормальному закону. Корродированные и загрязнённые шурупы в условиях увеличенных требований по усилию прижатия рельса для регионов с годовым перепадом температур более 110 °С не способны обеспечить необходимое прижатие в более чем половине случаев. Очистка резьбы повышает вероятность достижения требуемого усилия, однако только использование смазанных шурупов практически полностью гарантирует соответствие нормативам прижатия рельса.

Значительный разброс усилия затяжки не позволяет эффективно реализовывать противоугонные и упругие свойства скреплений.

The article presents the results of a study on the tightening forces of screws in ZhBR-65Sh fastenings for three groups of screws with different conditions of the threaded surface, using a constant standard tightening torque of 250 N·m. Strain gauges installed on the clip were used for the experimental determination of the actual clamping force in the thread. The arrangement of the strain gauges was chosen based on a preliminary study of the stressstrain state of the ZhBR-65 fastening clip. The most characteristic deformation zones of the elastic clip are the technological bends in the end and side sections. The modeling also showed that the share of the elastic clip's clamping force acting on the rail base is 40.2% of the tightening force of the track screw.

The results of the study show that the tightening force of track screws is a random variable distributed according to a normal law. Screws with signs of corrosion and thread contamination, under increased rail clamping force requirements for regions with annual temperature fluctuations greater than 110°C, are unable to provide the necessary clamping in more than half of the cases. Cleaning the threads significantly increases the likelihood of achieving the required force; however, only the use of lubricated screws almost completely guarantees compliance with rail clamping standards. Such a wide range of tightening forces does not allow the anti-creep and elastic properties of modern intermediate rail fastenings to be effectively realized.

путевой шуруппромежуточные рельсовые скрепленияусилие затяжкиусилие прижатия рельсаtrack screwintermediate rail fasteningstightening forcerail clamping forceReferencesГОСТ Р 59428-2021. Скрепление рельсовое промежуточное железнодорожного пути. Общие технические условия. – Москва : Стандартинформ, 2021. – 24 c.GOST R 59428-2021. Intermediate rail fastening for railway track. General specifications. – Moscow : Standartinform, 2021. – 24 p.Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути : утверждена распоряжением ОАО "РЖД" от 14 декабря 2016 г. № 2544р. – Москва : ОАО «РЖД», 2016. – 185 с.Instruction on the arrangement, laying, maintenance and repair of continuous welded track : approved by the Order of JSC Russian Railways on December 14, 2016 No. 2544r. – Moscow : JSC Russian Railways. –Moscow : JSC “Russian Railways”,2016. – 185 p.Дунаев, В. В. Экспериментальное исследование затяжки болтовых соединений / В. В. Дунаев, А. А. Ширшов // Вестник машиностроения. – 2009. – № 9. – С. 7–14. – ISSN 0042-4633.Dunaev, V. V. Experimental study of bolt joint tightening / V. V. Dunaev, A. A. Shirshov // Mechanical Engineering Bulletin. – 2009. – No. 9. – P. 7–14. – ISSN 0042-4633.Стоянович, Г. М. Оценка усилия прижатия рельсовых плетей к опорам при их укладке и дальнейшем содержании / Г. М. Стоянович, В. В. Пупатенко, С. А. Гильмутдинов // Проектирование развития региональной сети железных дорог. – 2018. – № 6. – С. 63–69. – EDN VLSHIE.Stoyanovich, G. M. Estimation of rail string clamping force to supports during their laying and subsequent maintenance / G. M. Stoyanovich, V. V. Pupatenko, S. A. Gilmutdinov. // Design and Development of Regional Railway Networks. – 2018. – No. 6. – P. 63–69. – EDN VLSHIE.Кущенко, А. В. Исследование коэффициента трения покоя полиамидного покрытия по стали / А. В. Кущенко, А. Я. Башкарев, В. Ф. Корелин // Современные наукоемкие технологии. – 2015. – № 1-1. – С. 42–46. – ISSN 1812-7320.Kushchenko, A. V. Investigation of the static friction coefficient of polyamide coating on steel / A. V. Kushchenko, A. Ya. Bashkarev, V. F. Korelin // Modern High Technologies. – 2015. – No. 1-1. – P. 42–46. – ISSN 1812-7320.ГОСТ 14959-2016. Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали. Технические условия. – Москва : Стандартинформ, 2017. – 28 c.GOST 14959-2016. Metal products made of non-alloy and alloy spring steel. Specifications. – Moscow : Standartinform, 2017. – 28 p.Инструкция на сборку, укладку и эксплуатацию пути с различными модификациями рельсового скрепления ЖБР на железобетонных шпалах: утверждена распоряжением ОАО "РЖД" от 23 августа 2013 г. № 1815р. – Москва : ОАО «РЖД», 2013. – 38 с.Instruction for the assembly, laying and operation of track with various modifications of the ZBR rail fastening on reinforced concrete sleepers : approved by the Order of JSC Russian Railways on August 23, 2013 No. 1815r. – Moscow : JSC “Russian Railways”, 2013. – 38 p.Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути : утверждена распоряжением ОАО "РЖД" от 14 ноября 2016 г. № 2288р – Москва : ОАО «РЖД», 2016. – 289 с.Instruction for routine maintenance of railway track : approved by the Order of JSC Russian Railways on November 14, 2016 No. 2288r. – Moscow : JSC “Russian Railways”, 2016 – 289 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.