Cele patru principii ale potrivirii sistemelor de fixare
Un sistem de prindere nu este o colecție de piese independente; este un lanț în care fiecare componentă transferă sarcina către următoarea. Designul ar trebui să urmeze patru principii. Sinergie: performanța fiecărei componente trebuie să fie egală, de exemplu forța de strângere a clemei elastice trebuie echilibrată cu preîncărcarea șurubului - prea multă forță de strângere rupe șurubul, prea puțină preîncărcare a șurubului lasă clema să se slăbească. Compatibilitate: specificațiile trebuie să se potrivească tipurilor de șină și traverse, deoarece o șină de 60 kg/m necesită diferite cleme, plăci de prindere și plăci de prindere de la o șină de 50 kg/m, iar traversele din lemn, beton și compozit acceptă diferite țepi și șuruburi. Siguranță: rezistența materialului și durata de viață a componentelor trebuie evaluate astfel încât nicio piesă să nu se defecteze prematur și să declanșeze o reacție în lanț - o clemă de-rezistență mare trebuie să fie asociată cu un șurub de-rezistență mare, astfel încât ambele să poarte sarcina împreună. Economie: combinația ar trebui să îndeplinească performanța la cel mai mic cost de construcție și întreținere, ceea ce înseamnă de obicei piese standard, mai degrabă decât cele speciale, oriunde condițiile liniei permit.
Linii de transport grele-: modernizarea întregului sistem
Liniile de transport grele-combină sarcini mari pe osie cu densitatea mare a traficului, iar sistemul de prindere este îmbunătățit pe cinci fronturi. Rezistența materialului: clemele elastice folosesc oțel cu arc de înaltă-rezistență, șuruburile sunt specificate la gradul 8,8 sau mai mare, iar plăcile de prindere și plăcile de prindere folosesc aliaje de-înaltă rezistență, deoarece forțele de impact și de tracțiune sunt mult peste nivelurile de trafic-mixte. Forța de prindere: clema elastică este specificată la 12-15 kN, cu preîncărcarea șurubului ridicată pentru a se potrivi, astfel încât șina să nu se poată deplasa în caz de tracțiune și frânare grele. Durată de viață la oboseală: sistemul trebuie să supraviețuiască pe termen lung,-impactului de frecvență înaltă, motiv pentru care elementele de fixare grele-de transport greu sunt testate la oboseală-la un număr mai mare de cicluri decât elementele de fixare standard. Rezistența la uzură și la coroziune: tratamentul de suprafață al fiecărei componente este îmbunătățit - zinc fulgi sau zincat-la cald în loc de placare simplă -, deoarece uzura și coroziunea avansează mai repede pe liniile grele-de transport. Precizie de instalare: potrivirea între componente este strânsă astfel încât solicitarea să fie distribuită uniform și nicio componentă nu suportă o suprasarcină locală. Când specificați un sistem de transport greu, verificați toți cei cinci parametri cu rapoartele de testare ale furnizorului, nu doar cu desenul clipului.
Reducerea transmisiei vibrațiilor prin prindere
Sistemul de prindere este singurul element elastic dintre șină și traversă, deci este locul natural pentru controlul transmisiei vibrațiilor. Patru măsuri sunt eficiente în combinație. În primul rând, selectați cleme elastice cu o bună elasticitate: clema se deformează sub sarcina roții și absoarbe o parte din energia de vibrație înainte de a ajunge în traversă și pe patul drumului. În al doilea rând, controlați uniformitatea preîncărcării șuruburilor: șuruburile slăbite lasă șuruburile de fixare, în timp ce șuruburile peste-strânse fac sistemul rigid și înfrâng funcția elastică - ținta este banda de preîncărcare specificată pentru fiecare șurub, nu doar media. În al treilea rând, adăugați șaibe elastice între capul șurubului și placa de prindere: ele tamponează micro-mișcările care apar la fiecare ciclu de încărcare și reduc vibrațiile transmise prin traseul șurubului. În al patrulea rând, potriviți plăcile de prindere și vârfurile la secțiunea șinei, astfel încât șina să fie ferm fixată lateral și vertical, reducând deplasarea vibrațiilor șinei. Partea de întreținere este la fel de importantă: clemele și șaibe elastice îmbătrânite și deformate își pierd funcția de arc, iar înlocuirea lor la timp menține elasticitatea sistemului la valoarea de proiectare. Vibrația măsurată pe traversa este metoda de verificare - înainte-și-după comparația cuantifică îmbunătățirea.
Priorități de întreținere adaptate-climei
Același sistem de prindere eșuează diferit în climate diferite și trebuie să urmeze întreținerea. În regiunile frigide, riscul este de rupere fragilă: temperatura scăzută scade rezistența la impact a oțelului, iar clemele și șuruburile se pot rupe fără deformare vizibilă. Inspecția se concentrează pe deteriorarea fragilă, iar zăpada și gheața sunt îndepărtate deoarece gheața compactă din jurul dispozitivului de fixare reține apa și accelerează coroziunea în timp ce izolează traseul de preîncărcare. În regiunile fierbinți, riscul este pierderea de preîncărcare: ciclurile de dilatare și contracție termică relaxează șuruburile, astfel încât întreținerea se concentrează pe verificarea preîncărcării și re-strângerea șuruburilor și pe uzura componentelor, care accelerează la temperaturi ridicate. În regiunile umede ploioase, coroziunea domină: șuruburile și țepurile se corodează cel mai repede, deoarece stau pe calea apei, astfel încât rugina este îndepărtată prompt, componentele puternic corodate sunt înlocuite, iar măsurile de impermeabilizare reduc pătrunderea apei de ploaie în fixare. În zonele de coastă, pulverizarea salină atacă fiecare componentă, iar prioritatea de întreținere este tratamentul regulat anti--coroziune plus înlocuirea componentelor a căror acoperire este consumată. Un plan de întreținere scris pentru un climat temperat va eșua în oricare dintre aceste medii; planul ar trebui să fie scris pentru linia specifică.
Eșecuri în cascadă: ce se întâmplă când o componentă merge
Deoarece sistemul de prindere este un lanț, o componentă defectată o supraîncărcă pe următoarea. O defecțiune a clemei elastice - ruptură prin oboseală sau deteriorare elastică - înlătură forța de strângere, șina se deplasează lateral sau longitudinal, gabaritul se abate, iar placa și șuruburile preiau solicitarea suplimentară, care uzează placa și slăbește șuruburile. O defecțiune a șurubului - ruperea sau slăbirea - eliberează clema și placa de prindere, șina se mișcă, placa se deformează și se poate crăpa, iar îmbinarea este deteriorată. O defecțiune a vârfului slăbește componentele de sub-șină, stabilitatea căii scad, pornește curgerea, iar clemele și șuruburile suportă mai multă sarcină și se defectează mai devreme. O defecțiune a plăcii de prindere înlătură poziționarea laterală a șinei, care este cea mai periculoasă în curbe: șina se deplasează, ecartamentul se lărgește și, în cazuri severe, trenul deraie. Consecința practică este că o defecțiune de fixare nu este niciodată izolată: în momentul în care este observată, componentele adiacente sunt deja degradate. Prin urmare, campaniile de inspecție ar trebui să trateze orice defect al unei singure componente ca un semnal pentru verificarea întregului grup de prindere, iar înlocuirea ar trebui să urmeze principiul de potrivire - noua piesă trebuie să se potrivească cu părțile rămase, nu doar cu desenul.
Întrebări frecvente
De ce forța de strângere trebuie să se potrivească cu preîncărcarea șurubului?Șurubul ține clema în jos, iar clema ține șina. Dacă forța de fixare depășește capacitatea șurubului, șurubul se rupe; dacă preîncărcarea șurubului este prea mică, clema se slăbește și își pierde aderența. Cele două sunt proiectate ca o pereche, iar schimbarea unuia fără celălalt dezechilibrează sistemul.
Ce forță de strângere este tipică pentru sistemele de prindere{0}}grele?Clemele elastice pe liniile grele-de transport sunt de obicei specificate la 12-15 kN, cu preîncărcarea șurubului ridicată pentru a se potrivi. Liniile standard de trafic mixt funcționează la forțe de strângere mai mici, deoarece sarcinile pe osie sunt mai mici și solicitările de oboseală mai mici.
Adăugarea de șaibe elastice poate reduce cu adevărat transmisia vibrațiilor?Da, dar efectul este măsurabil doar dacă restul sistemului este în stare bună. Șaiba absoarbe micro-mișcarea la interfața plăcii de strângere a șuruburilor- și menține presarcina împotriva slăbirii vibrațiilor. Beneficiul combinat al clemelor elastice, al preîncărcării uniforme și al șaibelor poate fi de câțiva decibeli de reducere a vibrației traversei, verificat prin măsurare.
Cum schimbă clima programul de inspecție?Frecvența este similară - programul schimbă focalizarea. Regiunile reci inspectează fracturile fragile și deteriorarea gheții, regiunile fierbinți verifică preîncărcarea și uzura, regiunile umede luptă împotriva coroziunii, regiunile de coastă desfășoară campanii anti-coroziune. Același ciclu de patru-săptămâni este cheltuit pentru verificări diferite, în funcție de mediu.
Care este primul semn al unei defecțiuni a plăcii de prindere?Pierderea poziționării șinei laterale, vizibilă ca lărgirea ecartamentului pe curbe și ca semne de deplasare a șinei pe placă. Pe calea tangentă primul semn este adesea șina care se mișcă în timpul expansiunii termice. O defecțiune a plăcii de prindere este cea mai periculoasă defecțiune unică din sistemul de prindere, deoarece creează direct condiții de deraiere.