ЗВУКОПОГЛОЩАЮЩАЯ ШПАЛА Российский патент 2004 года по МПК E01B3/10 B27M3/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Предлагаемое изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано в железнодорожных путях.

Уровень техники

Автору известно, что при прохождении станционных путей или тоннелей подвижной состав железнодорожного поезда создает шум, представляющий собой волнообразное движение постоянно меняющихся звуков, различных по высоте, интенсивности, силе и продолжительности. Основной причиной шума является взаимодействие колесной пары вагона с рельсовым путем. Шум может быть причиной общего и слухового утомления станционных работников и пассажиров. Он может вызвать ряд заболеваний: учащение пульса, дыхания, изменение кровяного давления, нарушение работы центральной нервной системы, глухоту. Поэтому борьба с шумом приобретает важное значение.

Одним из гасителей шумовых звуков железнодорожного состава является балластная призма железнодорожного пути. Однако эффект ее незначителен, так как на 1 км пути уложено 1840 шт. шпал, которые своей поверхностью не гасят, а отражают звуковые волны, и они распространяются в воздушной среде.

Автору известны конструкции шпал по ГОСТ 78-89 необрезных, полуобрезных и обрезных, которые имеют гладкую верхнюю постель и почти 100% звуковых волн отражают в воздушную среду и не способствуют уменьшению звуковых характеристик поездного состава.

Автору также известны и конструкции составных деревянных шпал по ТУ 13-0273695-401-89, верхняя постель которых практически ничем не отличается от цельнобрусковой шпалы и тоже не способствует уменьшению шумовых характеристик от проходящего подвижного состава.

Автору известны также конструкции клееных деревянных шпал, верхняя пласть которых может быть покрыт фанерой или мелкими пиломатериалами, которые также интенсивно отражают звуковые волны в воздушную среду.

Автору известен также прототип по патенту России №2179923, кл. С 27 В 27 М 3/14 “Способ изготовления литой шпалы для железных дорог широкой колеи”, по которому может быть изготовлена литая шпала, имеющая в своем составе древесные волокна, металлическую проволоку, каучук и вискозу. Состав такой шпалы позволяет несколько поглощать звуковые волны от проходящего подвижного состава поезда, но только те, которые распространяются в вертикальной плоскости, а это только 30% всех звуковых волн. Звуковые волны, распространяющиеся в горизонтальной плоскости, литой шпалой не поглощаются.

Сущность изобретения

В предлагаемой конструкции звукопоглощающей шпалы, которая может быть использована на станционных и тоннельных железнодорожных путях, прежде всего предлагается к верхней постели шпалы, с ее концов и между рельсами, прикрепить шумопоглощающие прокладки, а на торцах шпалы установить клиновые отражатели звука, выполненные из эластичного звукопоглощающего материала, к концам которым прикрепить плоские шумопоглощающие пластины, обеспечивающие соединение клиновых отражателей двух смежных шпал. Кроме того, клиновой отражатель выполнен с углом клина не более 30° и установлен острием клина в торец шпалы, а к плоской части отражателя прикреплена консольная шумопоглощающая пластина.

Наличие таких отличительных признаков от прототипа позволяет сделать вывод, что предлагаемое техническое решение задачи обладает существенной новизной.

Для доказательства соответствия предлагаемой конструкции звукопоглощающей шпалы критерию существенного отличия было проведено сравнение основных признаков с прототипом, патент России №2179923. В результате было установлено, что звукопоглощающая шпала содержит среду для поглощения звуковых волн в виде эластичных прокладок, клиновых отражателей и плоских шумопоглощающих пластин, имеет возможность с помощью клиновых отражателей и плоских шумопоглощающих консольных пластин гасит до 80% горизонтальных звуковых волн, а также с помощью отражения вертикальных звуковых волн от клиновых отражателей гасит 70% вертикальных звуковых волн.

Технический результат, дающий положительный эффект по сравнению с прототипом, определяется свойствами и показателями, приведенными в таблице.

Анализ данных таблицы показывает, что заявляемая звукоизоляционная шпала может быть технически реализована, так как имеет все исходные параметры звукоизолирующих элементов.

Перечень фигур чертежей.

На фиг.1 изображена конструкция звукопоглощающей шпалы, вид сбоку. На фиг.2 - конструкция звукопоглощающей шпалы, вид с торца. На фиг.3 показано соединение смежных шпал консольной шумопоглощающей пластиной. На фиг.4 показано положение звукопоглощающей шпалы в момент похождения колесной пары вагона. На фиг.5 показаны геометрические размеры шумопоглощающих элементов шпалы, вид сбоку. На фиг.6 показаны геометрические размеры шумопоглощающих элементов шпалы, вид сверху.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления предлагаемого изобретения.

Звукопоглощающая шпала состоит из цельнобрусковой деревянной шпалы 1, на которой с концов и между рельсами 2 (в середине шпалы) прикреплены шумопоглощающие прокладки 3. С каждого торца шпалы установлены эластичные клиновые отражатели 4, к которым с плоской стороны прикреплены консольные плоские шумопоглощающие пластины 5.

Звукопоглощающая шпала укладывается в железнодорожный путь на станциях и в тоннелях таким образом, чтобы зазор между вертикальным эластичным клиновым отражателем 4 и буксой 6 колесной пары 7 был не менее 30 мм.

Вертикальные звуковые волны, возникающие между колесной парой 7 и рельсом 2, гасятся эластичными прокладками 2, установленными на верхней постели шпалы 1, а горизонтальные звуковые волны ударяются об эластичный клиновой отражатель 4 и под углом не более 30° направляются на эластичные прокладки 2 и частично гасятся самим клиновым отражателем и плоскими шумопоглощающими пластинами 5. Таким образом, звукопоглощающая шпала гасит от 70 до 80% звуков поездного состава.

Реализация предлагаемой конструкции звукопоглощающей шпалы уменьшит шумовую нагрузку на станциях и в тоннелях железнодорожных путей и тем самым ограничит неблагоприятные воздействия шума на людей.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано на станционных и тоннельных путях железных дорог. В конструкцию шпалы к верхней постели шпалы с концов и между местом креплении рельсов присоединены шумопоглощающие эластичные прокладки, а в торцах установлены клиновые звукоотражатели с углом клина не менее 30°. К плоской части клина прикреплены эластичные консольные пластины, обеспечивающие соединение клиновых отражателей двух сменных шпал, а клиновой отражатель установлен острием клина в торец шпалы. Изобретение позволяет снизить шумовые характеристики от поездного состава. 6 ил., 1 табл.

1. Звукопоглощающая шпала для станционных и тоннельных железнодорожных путей, состоящая из цельнобрусковой деревянной шпалы, отличающаяся тем, что к верхней постели шпалы с концов и между местом крепления рельсов присоединены шумопоглощающие эластичные прокладки, а на торцах шпалы установлены клиновые отражатели звука, выполненные из эластичного звукопоглощающего материала, к которым прикреплены плоские шумопоглощающие пластины, обеспечивающие соединение клиновых отражателей двух смежных шпал.2. Звукопоглощающая шпала по п.1, в которой эластичный клиновой отражатель звука выполнен с углом клина не менее 30° и установлен острием клина в торец шпалы, а к плоской части клина прикреплена консольная шумопоглощающая шпала.