Открытый урок тема "Рельсы"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

(ГБПОУ НСО «НКТТ им. Н.А.Лунина»)

«Барабинский филиал «Новосибирского колледжа транспортных технологий имени Н.А.Лунина»

Открытый урок

«Верхнее строение пути. РЕЛЬСЫ»

Выполнила: преподаватель спец. дисциплин

Бычкова Наталья Васильевна

Барабинск 2023г.

Методический лист

Вид занятия – теоретический урок.

Методы обучения – объяснительно-иллюстрированный с использованием информационных технологий.

Уровень усвоения – 1 (распознавание информации) +2 (воспроизведение).

Место проведения занятия – кабинет №12, учебно-тренировочный полигон.

Продолжительность: аудиторной работы – 29 мин.

на учебно-тренировочном полигоне – 16мин

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ

Учебные цели:

- формировать профессиональные компетенции и осуществлять технологический процесс по устройству, ремонту и текущему содержанию конструкций верхнего строения пути (ПК 1.1).

Развивающие цели:

- способствовать развитию у обучающихся понимания сущности и социальной значимости своей будущей профессии, формирования устойчивого интереса к ней (ОК 1).

Воспитательные цели:

- укреплять традиции, направленные на воспитание у обучающихся представлений о престижности выбранной профессии - бригадир-путеец;

- работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством (ОК 6).

Междисциплинарные связи

Перечень средств обучения:

- стационарное оборудование: компьютер, мультимедийная установка -1;

-инструктивно- нормативная документация: ФГОС среднего профессионального образования по профессии 08.01.23 Бригадир-путеец ;

- учебно-наглядные пособия: образец рельса типа Р65;

- презентация «Верхнее строение пути. РЕЛЬСЫ»;

- контролирующий материал для устных вопросов по предыдущей теме.

Технологическая карта теоретического занятия

Мотивация

Основная цель профессионального образования – подготовка квалифицированного работника соответствующего уровня и железнодорожного профиля. Конкурентоспособного на рынке труда профессионала, компетентного, ответственного, свободно владеющего профессией «Бригадир-путеец». Достаточно уверенно ориентирующегося в смежных областях деятельности, способного к эффективной работе по профессии на уровне государственных стандартов, готового к постоянному профессиональному росту, социальной и профессиональной мобильности.

1. Повторение ранее изученного материала

На сегодняшнем уроке мы повторим ранее пройденный материал по теме: «земляное полотно»:

- вспомним, что входит в состав железнодорожного пути;

- назначение и виды земляного полотна;

- требования, предъявляемые к земляному полотну.

2. План изложения темы

«Верхнее строение пути. Рельсы»

1. Назначение рельсов. Требования, предъявляемые к рельсам.

2. История развития поперечного профиля рельсов.

3. Современные рельсы.

4. Маркировка и срок службы рельсов.

Краткое содержание материала

1. Назначение рельсов, требования, предъявляемые к рельсам

Мы приступаем к изучению нового раздела: «Верхнее строение пути» и наша первая тема «Рельсы» (слайды-1-4).

Для чего же нужны рельсы, их назначение? Рельсы - главнейшие элементы ВСП. Они создают поверхности с наименьшим сопротивлением для качения колес подвижного состава; непосредственно воспринимают и упруго передают воздействие силы от колес на опоры (шпалы, брусья); направляют в движении колеса подвижного состава; на участках с автоблокировкой и электротягой служат проводниками сигнального и обратного тягового тока).

Требования, предъявляемые к рельсам? Рельсы должны быть гладкими, чтобы сопротивление движению поезда было минимальным; в тоже время они должны быть шероховатыми, чтобы поезд мог тронуться с места или повысить силу тяги; твердыми (износостойкими), чтобы сопротивляться износу и в тоже время достаточно вязкими (нехрупкими), т.к. они воспринимают ударно-динамическую нагрузку; жесткими, чтобы сопротивляться изгибу под колесами и в тоже время упругими, чтобы динамическое воздействие на нижележащие элементы было минимальным; долговечными, иметь большой срок службы.

2. История развития поперечного профиля рельсов.

За историю существования железных дорог рельсы прошли долгую эволюцию - от чугунных до железных и, наконец, стальных.

Сообщение обучающихся Андреева В. и Козлова И. по истории развития поперечного профиля рельсов (слайды 5-11). Обучающиеся рассказали о:

- деревянных рельсовых дорогах в рудниках Англии и Шотландии;

- развитии формы железнодорожных рельсов;

- изготовлении первых чугунных рельсов (1738г.) и постройке чугунной дороги из рельсов, имеющих грибообразный профиль;

- способах укладки и крепления рельсов;

- замене чугунных рельсов стальными и переходе профиля рельсов к современному.

3. Современные рельсы

Так называемые широкоподошвенные рельсы развивались от типа Р33 (III-а); и далее Р38 (II-а); Р43(I-а); Р43; Р50; Р65; Р75;

Общий характер профиля рельса определяется тем, что лучшей формой балки, работающей на изгиб, является двутавр. Поверхность катания головки нового рельса для центральности передачи нагрузки от колеса имеет выпуклое криволинейное очертание. Переход к боковым граням головки осуществляется по кривой радиуса 13-15мм, близкого к выкружки гребней колес подвижного состава, что обеспечивает плотное прижатие гребня колеса к боковому закруглению головки рельса и предотвращает вкатывание гребней колес на рельс. Боковые грани головок выполняют с уклоном 1:20 (слайд 12-13).

ДЛИНА РЕЛЬСОВ (слайд14): 25- метровые рельсы укладывают в путь звеньевой конструкции пути, сваривают в рельсовые плети бесстыкового пути. Укороченные рельсы применяют в кривых участках пути по внутренней нити, чтобы рельсовые стыки располагались по наугольнику, т.е. напротив друг друга.

12,5-метровые рельсы применяют в стрелочных переводах, в уравнительных пролетах бесстыкового пути; укороченные – в уравнительных пролетах бесстыкового пути для смены уравнительных рельсов в зависимости от времени года.

100-метровые рельсы (выпуск таких рельсов с 2013г.) сваривают в рельсовые плети бесстыкового пути.

Классификация рельсов (слайд 15-16):

1 - по типам

2 - по категории качества

3 – по способу выплавки стали

4 – по наличию болтовых отверстий

В состав рельсовой стали кроме железа входят:

- углерод – придает высокую твердость стали. Повышение углерода в мартеновской стали увеличивает ее износостойкость.

- марганец – также повышает твердость и износостойкость стали, увеличивая одновременно ее вязкость.

- кремний – в ограниченных количествах увеличивает твердость металла

- фосфор и сера – примеси вредные: при большом содержании фосфора рельсы становятся хрупкими при низких температурах, при большом содержании серы появляются трещины при прокате рельсов (красноломкость)

Небольшая примесь меди несколько повышает коррозионную стойкость стали.

Термоупрочнениестали выполняется следующими способами:

- Объемная закалка с охлаждением в масле после печного нагрева;

- Поверхностная закалка головки рельсов водовоздушной смесью после нагрева ее токами высокой частоты;

- Используется технология закалки рельсов в расплавах солей.

4. Маркировка и срок службы рельсов (слайд18)

Заводская маркировка рельсов делается постоянной (клейменее) и временной (красками). Постоянная маркировка рельсов производится на шейке рельсов выпуклыми (не менее 1мм) буквами и цифрами (30-40мм) в следующем порядке:

К – Кузнецкий металлургический комбинат

Т – Нижнетагильский металлургический комбинат

А – завод «Азовсталь» (г. Мереуполь Украина)

Д – Днепровский комбинат (г. Днепродзержинск Украина)

Дополнительная маркировка: На шейке каждого рельса, на той же стороне, где выкатаны выпуклые маркировочные знаки, в горячем состоянии клеймением наносят:

- Шифр плавки

- Условное обозначение контрольных рельсов

- Условное обозначение термоупрочненных рельсов.

Шифр плавки включает:

- обозначение способа выплавки для конвертерного (К) и электропечного (Э) производства стали;

- условное обозначение стали (Х- низколегированной, V- микролегированной ванадием, Т- микролегированной титаном);

- обозначение сталеплавильного агрегата и порядковый номер плавки.

Шифр плавки наносят не менее чем в 4-х местах по длине рельса (для рельсов длиной до 12,52м – не менее чем в одном месте), на расстоянии не менее одного метра от торцов.

Маркировку наносят не менее чем в четырех местах(на рельсах длиной до 12,52м – не менее чем в двух местах) по длине рельса.

СРОК СЛУЖБЫ РЕЛЬСОВ

Рельсы в процессе эксплуатации по мере наработки тоннажа (млн. т брутто) подвергаются повреждению и естественному старению, приводящим к образованию в них дефектов, вызывающих отказы работы рельсов. (Для рельсов Р65 звеньевой конструкции пути нормативный тоннаж -600 млн. т брутто, для бесстыкового пути – 700 млн т брутто)

Из пути рельсы изымаются в основном по двум причинам: износ головки рельса до предельно допустимой величины и одиночный выход рельсов по дефектам, измеряемый обычно в штуках на 1км пути.

Величина приведенного износа головки равна сумме вертикального износа, измеренного по оси симметрии рельса и половины горизонтального (бокового), измеренного на расстоянии 13мм от поверхности катания головки нового рельса.

Дефект рельса характеризуется нарушением, вызвавшим любое отклонение его геометрии или качественных свойств от установленных форм, соблюдение которых обеспечивает работоспособное состояние рельса.

3. Закрепление знаний

Получив от преподавателя инструктаж о проходе на учебно-тренировочный полигон, мерах безопасности при нахождении на пути, мерах безопасности при пользовании рулеткой, обучающиеся выходят на учебно-тренировочный полигон для выполнения задания по закреплению изученного материала (приложение 3)

4. Систематизация, закрепление материала

Преподаватель задает вопросы:

- назначение рельсов;

- требования, предъявляемые к рельсам;

- назовите типы рельсов, изготавливаемые в настоящее время; что означает буква и число;

- назовите, какие данные заносят в ведомость рельсов, лежащих в главных путях (форма ПУ-2) при укладке.

5. Подведение итогов занятия

Сегодня на уроке мы изучили тему: «Верхнее строение пути. Рельсы».

Познакомились:

- с главнейшим элементом верхнего строения пути – рельсами;

- с требованиями, предъявляемыми к рельсам;

- чем характеризуются рельсы;

- с типами рельсов, лежащих в пути и изготавливаемых в настоящее время;

- со стандартными длинами рельсов и их стандартным укорочением;

- с признаками, по которым можно классифицировать рельсы;

- с документацией по рельсам дистанции пути (рельсовыми книгами формы ПУ-2).

Задание для самостоятельной внеаудиторной работы

обучающихся

Приложение № 1

Задания для устного контроля знаний по предыдущей теме:

«Земляное полотно»

(Ответы в скобках)

1. Расскажите, что входит в состав железнодорожного пути? (ж/д путь состоит: из нижнего строения (земляного полотна)- насыпей, выемок, нулевых мест с укрепительными устройствами и сооружениями, водоотводными и регуляционными сооружениями; из верхнего строения (рельсов со скреплениями, стрелочных переводов, противоугонных устройств, шпал, брусьев, балластного слоя, которые воспринимают усилия от подвижного состава и передают на земляное полотно и землю; инженерных (искусственных) сооружений: мостов, тоннелей, путепроводов, водопропускных труб и т.д.; специальных защитных устройств: снегозадерживающих заборов и лесонасождений, нагорных и водоотводных канав и т.д.)

2. Дайте определение железнодорожному земляному полотну и для чего оно служит? (Основной элемент нижнего строения ж/д пути: комплекс инженерных грунтовых сооружений, предназначенный для выравнивания земной поверхности в пределах железнодорожной трассы и придания пути необходимого плана и профиля, укладки ВСП, восприятия нагрузок от подвижного состава и ВСП, для обеспечения устойчивости пути)

3. Дайте определение насыпи? (насыпь - грунтовое сооружение на трассе железнодорожной линии, построенное в местах понижения рельефа, на подходах к мостам и путепроводам и обеспечивающее размещение верхнего строения железнодорожного пути выше поверхности земли).

4. Дайте определение выемки? (выемка – грунтовое сооружение на железнодорожной линии, полученное изъятием грунта на заданную глубину и обеспечивающее размещение верхнего строения железнодорожного пути ниже поверхности земли)

5. Назовите требования, предъявляемые к земляному полотну? (1 - должно быть прочным, устойчивым, надежным и долговечным; 2- все поверхности З.П., устройств на нем и полосы отвода д.б. спланированы и защищены так, чтобы атмосферная вода не размывала откосы и основания З.П., своевременно отводилась в стороны или в соответствующие водоотводные устройства; 3 – конструкция З.П. должна обеспечивать наименьшие затраты на техническое обслуживание и ремонты. З.П. должно обеспечивать длительную эксплуатацию ж.д. пути)

6. Расскажите, что относят к основным конструкциям земляного полотна? (к основным конструкциям земляного полотна относят: насыпи, выемки, нулевые места, полунасыпи, полувыемки, полунасыпи-полувыемки)

7. Дайте определение «нулевому месту» (нулевое место-переход земляного полотна из насыпи в выемку и другие участки, где земляное полотно на коротком протяжении проходит в уровне с земной поверхностью, которую только планируют, но не срезают и не досыпают)

8. Расскажите, что называют поперечным профилем земляного полотна? (поперечным профилем земляного полотна называют разрез З.П. в плоскости перпендикулярной продольной оси железнодорожной линии)

9. Дайте определение: «основная площадка земляного полотна», «откос земляного полотна», «бровка», «обочина пути» (основная площадка земляного полотна – верхняя спланированная поверхность на которой размещается верхнее строение пути, откос земляного полотна – наклонная боковая поверхность насыпей и выемок, бровка - верхняя кромка откоса земляного полотна или канавы, обочина пути – боковая часть основной площадки земляного полотна, вне балластной призмы)

10. Покажите на стенде: основную площадку земляного полотна, откос земляного полотна, бровку, обочину пути

Приложение № 2

Перечень слайдов презентации

1. Тема урока

2. Цель занятия

3. Назначение рельсов

4. Требования к рельсам

5-6. История развития поперечного профиля рельсов

7. Корытообразный рельс Рейнольдса

8. Угловой рельс Керра

9. Рельс Джессопа (грибовидный рельс)

10. Рельс с рыбообразным утолщением

11. Профиль первого стального рельса дороги Петербург-Москва (1866г.)

12. Поперечный профиль рельса Р65

13. Поперечные профили рельсов для сравнения

14. Длина рельсов

15-17. Классификация рельсов

18. Маркировка новых рельсов

Приложение № 3

Задания на учебно-тренировочном полигоне

1. Разделитесь на группы по пять обучающихся в каждой.

2. В каждую группу возьмите рулетку, рельсовую книгу ПУ-2, карандаш.

3. Группы распределяются так, чтобы на звеньевом и бесстыковом пути могли записать маркировку каждого рельса, лежащего в пути, как по правой, так и по левой нити.

4. Ход выполнения работы (предположим, что рельсы новые первой укладки):

- два обучающихся рулеткой замеряют длину рельса сначала по правой нити, затем, напротив, по левой нити;

- один обучающийся находит заводскую маркировку рельса по правой нити, второй – по левой нити;

- один обучающийся записывает полученные данные по каждому рельсу в ведомость рельсов, лежащих в главных путях формы ПУ-2;

- полученные ведомости каждой группы соединяем в одну рельсовую книгу по каждому пути в отдельности.