În infrastructura feroviară modernă, menținerea stabilității longitudinale a șinei este esențială pentru asigurarea siguranței operaționale și reducerea costurilor de întreținere. Printre configurațiile standard de cale din America de Nord și la nivel internațional, se numărășină 115REasociat cu compatibilAncore de șină de 115 lbreprezintă un standard adoptat pe scară largă pentru liniile de transport mediu-și{-grele{-, rețelele de tranzit și șinele industriale.
Acest articol tehnic discută relația dimensională dintre șina 115RE și ancorele șinei de 115 lb, funcțiile operaționale ale acestora, clasificarea conform ghidurilor AREMA și considerentele de instalare.
1. Dimensiunile și specificațiile șinei 115RE
"115RE" desemnarea desemnează o anumită secțiune de șină standardizată de Asociația American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association (AREMA). „115” se referă la greutatea sa nominală de 115 lire pe yard (aproximativ 56,9 kg/m).
Pentru a se asigura că o ancoră de șină funcționează conform intenției, toleranțele sale de fabricație trebuie să se potrivească cu profilul de bază al șinei. Mai jos sunt dimensiunile standard de inginerie ale secțiunii șinei 115RE:
| Parametru | Măsurare standard (Imperial) | Măsurare standard (metrică) |
|---|---|---|
| Greutate nominală | 114,7 lbs/yd | 56,9 kg/m |
| Înălțimea șinei | 6-5/8 inci | 168,28 mm |
| Lățimea bazei (picior) | 5-1/2 inci | 139,70 mm |
| Lățimea capului | 2-11/16 inchi | 68,26 mm |
| Grosimea Webului | 5/8 inci | 15,88 mm |
Deoarece ancorele șinei sunt prinse direct de baza șinei,Lățimea bazei de 5-1/2 inchi (139,70 mm)este dimensiunea critică care determină proiectarea și potrivirea unei ancore de șină de 115 lb.
2. Funcția de inginerie a ancorelor șinei
Ancore de șinăsunt elemente de fixare din oțel cu arc dintr-o singură bucată aplicate pe partea inferioară a bazei șinei. Acestea sunt proiectate să se așeze strâns pe părțile laterale ale legăturilor de cale (traverse) sau ale plăcilor de legătură. Funcțiile lor principale includ:
- Controlul curgerii șinei:Mișcarea longitudinală a șinei-cunoscută sub numele de „fluaj”-este cauzată de efortul de tracțiune al locomotivelor, de forțele de frânare ale trenurilor și de dilatarea sau contracția termică. Ancorele transferă aceste forțe longitudinale de la șină în legături și patul de balast.
- Menținerea golurilor articulare:În șinele îmbinate, ancorele șinelor ajută la menținerea golurilor de expansiune uniforme între capetele șinei, prevenind deteriorarea îmbinărilor și flambajul șinei.
- Asigurarea șinei sudate continue (CWR):În sistemele CWR, variațiile de temperatură introduc solicitări interne semnificative. Ancorele, împreună cu profilul de balast, constrâng șina pentru a preveni flambajul lateral pe vreme caldă și se despart-pe vreme rece.
3. Tipuri de ancore de șină de 115lb
Aplicațiile industriale utilizează în mod obișnuit două modele principale de ancore de șine pentru sisteme de șine de 115 lb. Ambele sunt fabricate din-oțeluri de arc cu conținut ridicat de carbon sau aliate și tratate termic-pentru a asigura o putere de menținere constantă.
A. Conduceți-pe ancore (stil echitabil)
Deseori denumită „Târg îmbunătățit” sau stil{0}}drive, această ancoră are un design greu, asemănător falcii-. Se instalează prin plasarea unui capăt peste baza șinei și împingerea celuilalt capăt pe partea opusă a bazei folosind o mașină sau un aplicator automat. Designul oferă o zonă largă de rezemare împotriva plăcii de legătură și a feței de legătură.
B. Ancore de tip arc-(stil unitate/canal)
Ancorele de tip-arcuri (cum ar fi modelele Unit sau Channeloc) utilizează o buclă elastică de acțiune-de arc. Acestea sunt aplicate sub baza șinei și fixate în poziție. Tensiunea arcului asigură contact în două-cai, prinzând bine baza șinei. Aceste ancore găzduiesc în general variații ușoare ale grosimii bazei șinei din cauza uzurii.
| Nume | Ancore pentru șine | ||
| Tip | Folosit pentru șine de 50Kg, 85Kg, 90/91LB, 115RE /136RE, UIC54 și UIC60 | ||
| Sau tipul după desenele clienților | |||
| Material | 60Si2MnA | 45# | QT500-7 |
| Compoziția chimică (%) | C:0,56-0,64, Mn:0,60-0,90, Si:1,60-2,00, Cr: mai mic sau egal cu 0,35, P: mai mic sau egal cu 0,03, S: mai mic sau egal cu 0,03 | C:0,42-0,50, Mn:0,50-0,80, Si:0,17-0,37, Cr: mai mic sau egal cu 0,25, P: mai mic sau egal cu 0,035, S: mai mic sau egal cu 0,035 | C:3,60-3,80, Mn: mai mic sau egal cu 0,6, Si:2,50-2,90, P: mai mic sau egal cu 0,08, S: mai mic sau egal cu 0,025 |
| Suprafaţă | simplu (uns), pictură color | ||
4. Standarde și criterii de performanță AREMA
În conformitate cu Manualul AREMA pentru inginerie feroviară (Capitolul 4: Feroviar), ancorele de înaltă calitate-șinelor trebuie să îndeplinească criterii de performanță mecanică stricte pentru a asigura siguranța sub sarcină:
- Rezistenta la alunecare:Se așteaptă, în mod obișnuit, că o ancoră standard de șină nou aplicată să reziste la o forță longitudinală minimă înainte de alunecare de-a lungul bazei șinei.
Rezistenta la rupere:Oțelul trebuie să aibă suficientă ductilitate și duritate (deseori specificate într-un anumit interval de duritate Brinell sau Rockwell C) pentru a preveni fisurarea în timpul instalării sau la temperaturi extrem de scăzute.
Reutilizabilitate:Ancorele șinelor sunt proiectate să păstreze un procent semnificativ din forța lor inițială de prindere atunci când sunt îndepărtate și reaplicate în timpul ciclurilor de întreținere, cu condiția să nu fie prea-întinse.
5. Cele mai bune practici de aplicare și instalare
Eficiența unui sistem de ancorare a șinei de 115 lb se bazează în mare măsură pe modele și tehnici de instalare corecte:
- Rulment complet:Ancora trebuie instalată astfel încât fața sa verticală să se sprijine strâns pe placa de legătură sau de legătură. Spațiile dintre ancoră și legătură reduc eficiența acesteia, permițând șinei să se miște înainte ca ancora să se cupleze.
- Ancorare simetrică:Pentru a controla mișcarea în ambele direcții, ancorele sunt instalate în mod obișnuit în perechi pe părțile opuse ale aceleiași legături (denumită „ancorare cutie”).
- Modele de ancorare:În șinele îmbinate, practicile standard impun adesea ancorarea cutiei un număr stabilit de legături pe lungimea șinei (de exemplu, 8 până la 16 legături pe șină de 39 de picioare), în funcție de densitatea și gradul de trafic. Continuous Welded Rail (CWR) necesită, în general, modele de ancorare mai cuprinzătoare, uneori ancorând fiecare tirantă sau fiecare a doua legătură în apropierea zonelor critice, cum ar fi cotele și abordările podurilor.
Întrebări frecvente (FAQ)
Î1: Poate fi folosită o ancoră de șină de 115 lb pe o secțiune de șină 136RE?
Nu. O șină standard 136RE are o lățime de bază de 6 inchi (152,4 mm), în timp ce o șină 115RE are o lățime de bază de 5-1/2 inchi (139,7 mm). O ancora de șină de 115 lb nu se va potrivi cu o bază de șină de 136 lb. Încercarea de fixare forțată a ancorelor incompatibile poate cauza deteriorarea componentelor sau defectarea sistemului de fixare.
Î2: Ce este „ancorarea cutiei” și de ce este folosită?
Ancorarea cutiei este practica de a instala două ancore de șină pe aceeași legătură-câte una pe fiecare parte a tirantei pe aceeași șină. Acest lucru împiedică șina să se deplaseze în oricare direcție (atât înainte, cât și înapoi). Oferă restricție longitudinală în două-direcții împotriva expansiunii termice și a traficului bidirecțional.
Î3: Cum afectează schimbările de temperatură performanța ancorelor șinei de 115lb?
Schimbările de temperatură fac ca șinele să se extindă vara și să se contracte iarna. Fără ancore de șine adecvate și montate corespunzător, aceste forțe pot duce la flambajul șinei (îndoirea la soare) sau la tragerea-șinei. Ancorele transferă aceste forțe termice prin legături și în balast, unde rezistența patului de balast stabilizează structura căii.
Î4: Este condus-pe ancore mai bine decât ancorele de tip arc-pentru șinele 115RE?
Ambele stiluri s-au dovedit eficiente atunci când sunt fabricate conform standardelor AREMA. Conducerea-pe ancore oferă o zonă mare și solidă de contact cu legăturile și sunt foarte rezistente la deteriorarea impactului. Ancorele de tip arc-sunt adesea preferate pentru rezistența și ușurința de instalare în anumite configurații de întreținere automată.