Ce fac furtunile șuruburilor de cale ferată
Un șurub în fixarea șinei este o mică parte a unui sistem mare, iar furtunile îl atacă indirect. Ploaia abundentă accelerează rugina, cel mai agresiv pe șuruburile de acoperire neacoperite sau deteriorate-, deoarece dispozitivul de fixare se află într-o capcană de apă la piciorul șinei. Vânturile puternice transportă resturi, cum ar fi ramuri, pe șină, iar un impact asupra unui șurub sau a plăcii sale de bază îndoaie șurubul sau sparge umărul. Fulgerele deteriorează rar un șurub direct, dar o lovitură în apropierea liniei poate perturba circuitul căii; trenurile se pot opri brusc sau repornește, adăugând sarcini dinamice elementelor de fixare care nu au fost concepute pentru frânarea de urgență în acel loc. Efectul net este coroziunea, deteriorarea prin impact și ciclurile de încărcare suplimentară, motiv pentru care contramăsurile sunt răspândite pe materiale, managementul vegetației și inspecție.
Precauții pentru liniile de furtună-
Folosiți șuruburi-zincate la cald sau din oțel inoxidabil pe liniile unde ploaia și umiditatea sunt factorii principali de coroziune; grosimea stratului de zinc este criteriul de acceptare, nu aspectul acoperirii.
Controlați vegetația din coridorul căii, astfel încât vânturile de furtună să nu depună resturi mari pe elementele de fixare.
Programați o inspecție post-furtună după fiecare eveniment sever, concentrându-vă pe șuruburile de la îmbinări, la trecerile la nivel și în secțiunile în care se acumulează resturi.
Protejați sistemul de semnalizare cu protecție împotriva trăsnetului și împământare; șuruburile nu au nevoie de protecție individuală împotriva trăsnetului, dar circuitul căii din care fac parte are nevoie.
Specificați șuruburi acoperite cu stratul aplicat după formarea filetului, astfel încât filetele, suprafața cea mai critică-coroziune, să fie protejate.
De ce șuruburile de cale ferată se îndoaie și cum să o preveniți
Îndoirea este cauzată de forța laterală sau verticală care depășește limita de curgere a șurubului, ceea ce se întâmplă în trei situații. În primul rând, o deraiere sau un impact, în cazul în care calea preia o sarcină pe care nu a fost proiectată să o transporte. În al doilea rând, un orificiu pentru șurub nealiniat, care forțează șurubul să suporte forfecare precum și tensiune; șurubul se îndoaie apoi peste luni de zile chiar și în condiții de trafic normal. În al treilea rând, supra-strângerea, unde cuplul întinde și deformează metalul. Un șurub subdimensionat, de exemplu un șurub de 16 mm pe o linie de tracțiune grea-care necesită 20 mm sau 22 mm, este, de asemenea, predispus la îndoire. Prevenirea este simplă: aliniați găurile înainte de a conduce, utilizați diametrul șurubului și gradul specificat pentru categoria de linii, strângeți la cuplul specificat și includeți o verificare a îndoirii la inspecția vizuală, deoarece o ușoară curbură este avertizarea timpurie înainte de defecțiune.
Nuci pătrate versus nuci hexagonale
Piulițele pătrate au patru laturi și piulițele hexagonale au șase. Piulițele pătrate oferă unei chei plate un contact mai mare la suprafață, motiv pentru care supraviețuiesc pe liniile de patrimoniu, unde uneltele plate sunt încă standard; sunt, totuși, mai greu de prins cu cheile tubulare și mai probabil să se rotunjească la un cuplu ridicat. Piulițele hexagonale se potrivesc direct la cheile tubulare, permit aplicarea unui cuplu mai mare și sunt mai puțin probabil să alunece, motiv pentru care sunt standardul pentru șenile moderne. Pe infrastructura de patrimoniu existentă, piulițele pătrate rămân în uz pentru a se potrivi cu componentele originale, dar construcția nouă specifică piulițe hexagonale, iar conversia se face la reînnoirea traverselor.
Saibe compozite: Metal Plus Cauciuc
Șaibe compozite combină un miez metalic cu un strat exterior de cauciuc. Miezul metalic suportă forța de strângere fără a se deforma, în timp ce cauciucul amortizează presiunea piuliței, reduce zgomotul din metal-la-metal și adaugă rezistență la vibrații care încetinește slăbirea piuliței. Sunt utilizate pe scară largă în liniile urbane și de mare-viteză, unde zgomotul este o problemă și vibrațiile sunt intense, de exemplu pe structurile înalte și în tunelurile din apropierea zonelor rezidențiale. Ele nu sunt specificate pentru liniile grele de transport-, unde sarcina pe osie este prea mare pentru stratul de cauciuc și unde o șaibă simplă întărită plus caracteristica de blocare este soluția standard. Regula de selecție este de a potrivi șaiba la sarcina de prindere, nu de a adăuga amortizare fără discernământ.
Cum este determinată distanța între șuruburi
Distanța șuruburilor controlează modul în care șina este ținută de traversă și modul în care sarcinile sunt transferate în traversă. Distanța prea mare lasă șina sub-restrânsă, cu mișcarea ecartamentului și înclinarea șinei; spațierea prea îngustă risipește elementele de fixare și concentrează stresul la fiecare gaură. Distanța corectă este stabilită de proiectarea sistemului de prindere și depinde de greutatea șinei, de sarcina pe osie și de materialul traversei: șinele mai grele și sarcinile mai mari pe osie necesită o distanță mai mică, iar traversele din lemn țin mai puțin bine decât betonul, așa că folosesc o distanță mai mică la aceeași sarcină. Valorile tipice pe calea balastă sunt 400-600 mm, strânse la 300-400 mm la îmbinările șinei și alte secțiuni critice. Standardul sistemului de prindere, de exemplu UIC sau standardul național, specifică valorile pentru fiecare categorie de linii, iar practica de teren ar trebui să urmeze desenul, nu judecata patrulei.
Concepții greșite comune
Uneori se presupune că protecția împotriva trăsnetului trebuie aplicată fiecărui șurub; de fapt, șurubul este o cale electrică minoră și protecția se aplică semnalizării și circuitului feroviar în ansamblu. O altă concepție greșită este că șuruburile din oțel inoxidabil sunt întotdeauna răspunsul în regiunile cu furtuni; Oțelul carbon galvanizat este adesea soluția specificată pentru cost și rezistență, inoxidabilul fiind rezervat celor mai agresive medii cu clorură. În cele din urmă, șaibe compozite sunt uneori instalate pe șenile grele de transport-pentru a reduce zgomotul; nu sunt evaluate pentru sarcina respectivă și ar trebui limitate la aplicațiile pentru care au fost proiectate.
Întrebări frecvente
Î: Fulgerele deteriorează direct șuruburile feroviare?A: Rareori. Principalele riscuri de furtună pentru șuruburi sunt coroziunea ploii și resturile-de vânt; trăsnetul afectează calea prin sistemul de semnalizare, motiv pentru care se aplică protecție la nivelul circuitului.
Î: Cum poate fi detectată devreme îndoirea șuruburilor?R: Prin inspecție vizuală pentru o ușoară curbură, în special pe șuruburile de la îmbinări și în secțiunile în care există istoric de deraiere sau impact; un șurub îndoit este înlocuit, nu îndreptat.
Î: Se mai folosesc nuci pătrate?R: Da, în principal pe liniile de patrimoniu și mai vechi pentru a se potrivi cu componentele originale; construcția nouă folosește piulițe hexagonale datorită compatibilității lor cu cheile tubulare și capacității de cuplu mai mari.
Î: Când ar trebui folosite șaibe compozite?R: În aplicațiile urbane și cu viteză mare-în care sunt necesare reducerea zgomotului și amortizarea vibrațiilor; nu pe linii grele-de transport, unde sarcina pe osie depășește capacitatea stratului de cauciuc.
Î: Ce determină distanța între șuruburi?A: Greutatea șinei, sarcina pe osie și materialul traversei; calea balastă tipică folosește 400-600 mm cu 300-400 mm la îmbinări și secțiuni critice, conform standardului de sistem de prindere.