Почти за сто лет до появления сварных стыков — так называемого бесстыкового или "бархатного" пути — в США активно разрабатывались альтернативные способы соединения рельсов. Инженеры искали решения, которые позволили бы устранить удары на стыках, повысить надёжность и упростить монтаж рельсовых стыков. Разрабатывались десятки конструкций, оформлялись патенты — и одно из таких изобретений станет предметом нашего обсуждения в сегодняшней статье.
Его автор — Герман Тидеманн, американский инженер, получивший патент в 1902 году на оригинальное устройство рельсового соединения, в котором не использовались ни болты, ни гайки.
Для устройства этого стыка торцы рельсов срезались под углом 45 градусов, что позволяло им очень плотно соединиться друг с другом. 45 градусов — да это же тот самый косой стык, о котором мы не раз говорили на канале! И, что особенно интересно — без теплового зазора. Я, кстати, до сих пор не встречал схем в железнодорожной литературе, где был бы чётко показан тепловой зазор в соединении под таким углом.
Этот способ оказался не только надёжным, но и крайне простым в монтаже и демонтаже. Рельсы можно было быстро соединять или разъединять, что значительно ускоряло укладку пути и облегчало ремонт.
💡 Гениальное решение: простота и надёжность
Соединение рельсов осуществлялось с использованием всего лишь одной единственной накладки, которая располагалась на внешней стороне рельсов и имела угловые зацепы на каждом конце. Эти зацепы вставлялись в специальные отверстия, сделанные в шейке рельсов.
Такой рельсовый стык имел несколько ключевых преимуществ:
1 Отсутствие болтов и гаек
Главное достоинство этого соединения — отсутствие болтов и гаек. Конструкция требует всего одну накладку, которая удерживает рельсы за счёт зацепов. Такой стык устраняет проблему, характерную для классического соединения: болты со временем разбалтываются, требуют постоянного контроля, подтяжки или полной замены. Тидеманн сделав соединение прочным, простым и долговечным.
2 Продление срока службы рельсов
Традиционные рельсовые стыки — место для ударных нагрузок. Колесо, проходя через зазор, бьет по торцам рельсов. В стыке Тидеманна это явление сведено к минимуму: динамическая нагрузка передаётся на внешнюю накладку. За счёт этого стык проходится мягче, рельсы изнашиваются намного медленнее.
3 Бесшумный ход и комфортная поездка
Устранение привычных стуков колес — ещё одно важное преимущество. Плавный переход колеса с одного рельса на другой делает движение поезда менее шумным. Стык Тидеманна не только повышал техническое качество пути, но и напрямую влиял на комфорт пассажиров — особенно в эпоху, когда ровность хода была редкостью, а стук колёс считался нормой.
Как устраивали стык?
Сначала нужно было соединить единственную накладку с первым рельсом. Делалось это просто: зацеп накладки вставлялся под прямым углом в отверстие в шейке рельса. Затем накладку поворачивали вдоль рельса — и она защёлкивалась.
После этого ко второму концу накладки подносили второй рельс, также под углом. Его отверстие совмещали со свободным зацепом, а затем рельс разворачивали — и накладка защёлкивалась уже с двух сторон. Стык был готов. Без болтов, без лишнего крепежа — одна накладка, один поворот, и два рельса плотно соединились. Разойтись они уже не могли: накладка надёжно удерживала их.
И что особенно хорошо — разобрать такой стык тоже было просто. Не требовалось ни ключей, ни больших усилий. Достаточно было слегка приподнять один из рельсов, немного повернуть — и соединение разбиралось так же легко, как и собиралось. Ну ладно — небольшая механизация всё же требовалась, чтобы приподнять рельс: руками такое сделать было бы непросто.
👍 Отличный стык, но не для массовой укладки
Несмотря на всю изобретательность конструкции, стык Тидеманна так и не получил широкого распространения. Его устройство оказалось дорогим — чего стоила только обработка торцов рельсов под углом 45 градусов, да ещё с высокой точностью. Также отсутствие температурного зазора вызывало много вопросов. Конечно, нагрузки начала 20 века были несопоставимы с современными, но даже для своего времени этот стык не получил признания.
Он оказался слишком дорогим в устройстве и не смог вытеснить классический тупой стык с тепловым зазором, провереный временем и пригодный для любых условий.
Подобных конструкций было предложено немало. Как вам, например, лапчатый стык? — ещё одно американское изобретение, в котором не требуется вообще никаких дополнительных деталей. Просто вставляй — и рельсы защёлкиваются сами.
Спасибо, что прочитали, ставьте лайки 👍 и подписывайтесь!