Введение
1. История разработки конструкций колейных дорог 13
1.1. Создание деревянных лежней и железных рельсов в период с середины XVI в. по 1788 г . 14
1.2. Совершенствование конструкции рельса в 1789 г. – 1865 г. 20
1.3. Изменение основных геометрических параметров рельсов в 1866 – 1902 гг. 24
1.4. Стандартизация геометрии рельсов и материалов в 1903 – 1946 гг. 31
1.5. Совершенствование геометрии профиля рельса в период с 1947 г. по начало XXI в. 35
1.6. Выводы 42
2. Поставка рельсов для строительства железных дорог 44
2.1. Выпуск рельсов в период с 1830-х по 1865 гг 44
2.2. Выпуск рельсов в 1866 – 1902 гг. 52
2.3. Выпуск рельсов в 1903 – 1946 гг. 63
2.4. Выпуск рельсов в 1947 – 2011 гг. 68
2.5. Выводы 77
3. История совершенствования химического состава и способов термической обработки рельсов 79
3.1. Использование передовых технологий для изготовлений металлических рельсов в XVIII – первой половине XIX вв . 79
3.2. Разработка технологии производства и термообработки рельсов в период с 1866 г. до начала XX в. 81
3.3. Применение стандартов и технологий на изготовление рельсовой стали в первой половине XX в 85
3.3.1. Разработка стандартов на химический состав рельсовой стали 85
3.3.2. Организация упрочняющей термической обработки рельсов 88
3.4. Совершенствование государственных стандартов на изготовление рельсов в период с 1947 г. до начала XXI в. 90
3.4.1. Внедрение новой технологии производства рельсов 91
3.4.2. Основные требования, предъявляемые к рельсам по условиям современной и перспективной эксплуатации 95
3.4.3. Формирование специальных требований к рельсам 102
3.4.4. Применение упрочняющей термической обработки новых рельсов 103
3.5. Выводы 107
4. Историко-технический анализ совершенствования стыковых скреплений и соединений сваркой железнодорожных рельсов 109
4.1. Современные виды и способы соединений рельсов 109
4.1.1. Болтовые и сварные (неразъёмные) соединения рельсов 109
4.1.2. История разработки инновационных технологий для разных способов сварки рельсов 114
4.2. Преимущества и недостатки бесстыкового пути и способов его получения в современных условиях 125
4.2.1. Влияние внешних условий на сохранение работоспособности железнодорожного пути 128
4.2.2. Описание процесса алюминотермитной сварки 129
4.3. Разработка оборудования и проведение эксперимента по алюминотермитной сварке рельсов 134
4.3.1. Создание элементов многопламенной горелки для предварительного подогрева концов рельсов и её испытания 134
4.3.2. Организация испытания разработанной горелки и экспериментального определения температур при предварительном подогреве рельсов 136
4 4.3.3. Определение эффективной тепловой мощности пламени горелки при предварительном подогреве 139
4.4. Численный анализ температурных полей и скоростей охлаждения при алюминотермитной сварке рельсов 143
4.5. Особенности распределения температур и скоростей охлаждения по длине рельса при их алюминотермитной сварке 152
4.6. Перспективы использования алюминотермитной сварки для получения бесстыковых соединений рельсов 155
4.7. Основные результаты и выводы 158
Заключение 161
Список литературы 164
