Ο ρόλος των ακίδων στη δομή της πίστας
Μια ακίδα εκτελεί τρεις μηχανικές λειτουργίες σε ξύλινη τροχιά στρωτήρα. Συγκρατεί τη βάση της σιδηροτροχιάς ή την πλάκα πρόσδεσης έναντι των κατακόρυφων φορτίων των τροχών, συγκρατεί τη ράγα πλευρικά έναντι των δυνάμεων της φλάντζας που δημιουργούνται στις καμπύλες και στο κυνήγι, και αντιστέκεται στις διαμήκεις δυνάμεις ερπυσμού που διαφορετικά θα ωθούσαν τη ράγα κατά μήκος του στρωτήρα. Σε γραμμές με πλάκες γραβάτας, η ακίδα κρατά την πλάκα προς τα κάτω και η πλάκα με τη σειρά της κρατά τη ράγα μέσω του ώμου της. σε απλή τροχιά, η κεφαλή της ακίδας συγκρατεί απευθείας τη βάση της ράγας. Επειδή το ξύλο δεν μπορεί να συγκολληθεί ή να κολληθεί αξιόπιστα κατά τη λειτουργία, η ακίδα παραμένει η πρακτική στερέωση για ξύλινους στρωτήρες παγκοσμίως και εκατομμύρια κομμάτια εξακολουθούν να οδηγούνται και να αφαιρούνται κάθε χρόνο.
Dog Spikes vs Screw Spikes: Πώς λειτουργούν διαφορετικά
Οι αιχμές για σκύλους, που ονομάζονται επίσης κομμένες αιχμές, είναι αιχμές τετράγωνης-τομής με κεφαλή μετατόπισης που φέρει στη βάση της ράγας ή στον ώμο της πλάκας σύνδεσης. Οδηγούνται με κρούση και συγκρατούνται από την τριβή μεταξύ του κορμού και των ινών ξύλου. Τα πλεονεκτήματά τους είναι το χαμηλό κόστος, η απλή εγκατάσταση με οδηγό ακίδας ή υδραυλικό σφυρί και η εύκολη αφαίρεση με τράβηγμα. Η αδυναμία τους είναι ότι η αντίσταση απόσυρσης εξαρτάται από το ότι το ξύλο παραμένει άθικτο, επομένως η επαναλαμβανόμενη απόσυρση και η επαν{3}}οδήγηση στην ίδια τρύπα χαλαρώνει το κράτημα.
Οι ακίδες βιδών έχουν ελικοειδές σπείρωμα επεξεργασμένο ή τυλιγμένο στο στέλεχος και τοποθετούνται με περιστροφή με δυναμόκλειδο ή κατσαβίδι. Αναπτύσσουν πολλές φορές τη δύναμη συγκράτησης μιας ακίδας σκύλου παρόμοιου μεγέθους, επειδή το νήμα συμπλέκεται με τις ξύλινες ίνες, μπορούν να αφαιρεθούν και{1}}να τοποθετηθούν ξανά με λιγότερη ζημιά στον στρωτήρα και ανέχονται υψηλότερα και πιο δυναμικά φορτία. Το αντίτιμο-είναι το υψηλότερο κόστος μονάδας, η ανάγκη για μια προ-τρύπα πιλότου και η απαίτηση για σωστή ροπή στρέψης: το χαμηλό-σφίξιμο αφήνει το κούμπωμα χαλαρό, ενώ το υπερβολικό-σφίξιμο αφαιρεί το νήμα στο ξύλο και μειώνει την ισχύ συγκράτησης.
Ποιότητες χάλυβα και προστασία επιφάνειας
Ο χάλυβας με ακίδα πρέπει να συνδυάζει αντοχή για να αντιστέκεται στην κάμψη κάτω από τις πλευρικές δυνάμεις της σιδηροτροχιάς με αρκετή σκληρότητα ώστε να επιβιώνει στην οδήγηση χωρίς να ραγίσει το κεφάλι ή το στέλεχος. Στην πρακτική του GB, οι συνήθεις αιχμές για σκύλους κατασκευάζονται από ανθρακούχο χάλυβα, όπως χάλυβας Q235 ή 45#, ενώ οι αιχμές βιδών για περιβάλλοντα υψηλότερου φορτίου χρησιμοποιούν χάλυβα μεσαίου-άνθρακα ή κράματος, για παράδειγμα 35CrMo, με βαθμούς αντοχής που ταιριάζουν με τη λογική ταξινόμησης μπουλονιών του ISO 898-1. Η πρακτική AREMA καθορίζει αιχμές κοπής με ελάχιστες απαιτήσεις εφελκυσμού και ελεγχόμενη σκληρότητα, έτσι ώστε η ακίδα να μην γίνεται εύθραυστη στο κρύο σέρβις.
Η προστασία της επιφάνειας ακολουθεί το περιβάλλον. Οι απλές αιχμές λαδώνονται για βραχυπρόθεσμη-αποθήκευση. Χρησιμοποιείται ηλεκτρολυτική επίστρωση ψευδαργύρου ή γαλβανισμός εν θερμώ-κατά ISO 1461 όπου υπάρχει υγρασία ή παράκτιο αλάτι. και οι επικαλύψεις νιφάδων ψευδαργύρου ή{4}}νιφάδων ψευδαργύρου καθορίζονται για έρημο και βαριές βιομηχανικές εργασίες, επειδή συνδυάζουν αντοχή στη διάβρωση με ανοχή νήματος που ο γαλβανισμός δεν μπορεί πάντα να ταιριάζει. Σε ηλεκτρικές ή χημικά επεξεργασμένες γραμμές στρωσίματος, η επιλογή επίστρωσης πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τη συμβατότητα με υπολείμματα επεξεργασίας χαλκού{-χρωμίου-αρσενικού ή κρεόσωτου.
Τυπικές διαστάσεις και επιλογή
Τα μεγέθη ακίδων σκύλων περιγράφονται ανά τμήμα και μήκος στελέχους. Μια τυπική ακίδα σκύλου κύριας γραμμής έχει τετράγωνο στέλεχος 16 mm επί 16 mm και μήκος 140 έως 165 mm. Οι ελαφρύτερες γραμμές χρησιμοποιούν κορμούς 14 mm ή 15 mm και ο γερανός ή η βιομηχανική τροχιά χρησιμοποιούν μακρύτερες, βαρύτερες αιχμές. Οι ακίδες βιδών ταξινομούνται με βάση τη διάμετρο και το μήκος του σπειρώματος: Οι διάμετροι M22 και M24 με μήκη σπειρώματος 140 έως 175 mm είναι κοινές για τις κύριες γραμμές και το πραγματικό μήκος σπειρώματος πρέπει να έχει τέτοιο μέγεθος ώστε τουλάχιστον μιάμιση διάμετρος σπειρώματος να παραμένει σε υγιές ξύλο κάτω από την πλάκα.
Η επιλογή εξαρτάται από την κυκλοφορία, τα είδη στρωτήρων και τη στρατηγική συντήρησης. Οι γραμμές που σχεδιάζουν συχνή ανανέωση ύπνου ευνοούν τις αιχμές των σκύλων για οικονομία. γραμμές με βαριά φορτία άξονα, σφιχτές καμπύλες ή συχνή αντικατάσταση σιδηροτροχιών ευνοούν τις αιχμές των βιδών επειδή-χρησιμοποιούν ξανά την ίδια τρύπα με λιγότερες ζημιές στο ξύλο. Για τα τροπικά σκληρά ξύλα, η διάμετρος και το βάθος της οπής πιλότου πρέπει να προσαρμόζονται στην πυκνότητα του ξύλου και για τα μαλακά ξύλα το μήκος της ακίδας πρέπει να αυξηθεί για να φτάσει σε ηχητική ίνα κάτω από το σομφό.
Εγκατάσταση και Εξάσκηση Ροπής
Οι αιχμές του σκύλου πρέπει να οδηγούνται κάθετα στην επιφάνεια του κρεβατοκάμαρου, με το κεφάλι να κάθεται πλήρως στη βάση της ράγας ή στον ώμο της πλάκας. ένα μερικώς καθισμένο κεφάλι χαλαρώνει μέσα σε εβδομάδες. Οι οπές ακίδας στις νέες στρωτήρες θα πρέπει να έχουν τη σωστή διάμετρο για να αποφευχθεί το σχίσιμο του στρωτήρα και οι εκ νέου κινούμενες αιχμές στις φθαρμένες τρύπες θα πρέπει είτε να χρησιμοποιούν υπερμεγέθη καρφιά στελέχους είτε να έχουν βουλώσει και να ξανατρυπηθεί η τρύπα. Οι ακίδες βιδών απαιτούν μια οπή πιλότου περίπου το 80 τοις εκατό της διαμέτρου της ρίζας και η ροπή εγκατάστασης ελέγχεται: για αιχμές βιδών M24 σε τυπικούς στρωτήρες σκληρού ξύλου, η ροπή τοποθέτησης κυμαίνεται συνήθως από 150 έως 250 N-m, με τον στόχο να επιλέγεται έτσι ώστε η ακίδα να φτάνει στην πλήρη θέση του ξύλου χωρίς λωρίδες. Η τακτική επαν-επιθεώρηση ροπής συλλαμβάνει τη φυσική χαλάρωση που συμβαίνει τις πρώτες εβδομάδες μετά την εγκατάσταση.
Συνήθεις τρόποι αστοχίας και επιθεώρηση
Οι αστοχίες των ακίδων είναι ορατές πριν γίνουν επικίνδυνες εάν η επιθεώρηση είναι συστηματική. Τα πιο συνηθισμένα ελαττώματα είναι: χαλαρές αιχμές που προκαλούνται από φθορά ή αποσύνθεση των ινών ξύλου, ορατές ως λίκνισμα της πλάκας κάτω από διερχόμενη κυκλοφορία. λυγισμένες αιχμές από πλευρικές δυνάμεις σε αιχμηρές καμπύλες, που αναγνωρίζονται από την κλίση της κεφαλής. διάβρωση του στελέχους στη γραμμή της πλάκας, όπου συγκεντρώνεται η υγρασία. και ραγισμένα κεφάλια από την υπερβολική-οδήγηση σε κρύο καιρό. Κατά την επιθεώρηση, χτυπώντας το κεφάλι και ακούγοντας τη θαμπή νότα μιας χαλαρής ακίδας, καθώς και τον έλεγχο για σημάδια λαδιού ή σκουριάς γύρω από το στέλεχος στην επιφάνεια της πλάκας, εντοπίζει τα περισσότερα προβλήματα. Οι γραμμές με μεγάλη καμπυλότητα και υψηλές πλευρικές δυνάμεις συνήθως καθορίζουν περισσότερες αιχμές ανά πλάκα ή προσθέτουν ένα σύστημα αγκύρωσης για την ανακούφιση του διαμήκους ερπυσμού αντί να βασίζονται μόνο σε αιχμές.
FAQ
Γιατί ορισμένοι σιδηρόδρομοι χρησιμοποιούν καρφιά για σκύλους και άλλοι βιδώνουν αιχμές;
Οι αιχμές των σκύλων κυριαρχούν εκεί όπου η οικονομία και η απλή εγκατάσταση έχουν σημασία και η διάρκεια του ύπνου είναι μικρή. Οι αιχμές βιδών επιλέγονται για μεγαλύτερη ισχύ συγκράτησης, συχνή ανανέωση σιδηροτροχιών και όπου ο στρωτήρας πρέπει να-χρησιμοποιηθεί ξανά σε αρκετούς κύκλους στερέωσης.
Μπορεί αντί να βιδωθεί μια ακίδα βίδας;
Όχι. Οι αιχμές με βίδες είναι σκληρυμένες και πρέπει να εισάγονται με περιστροφή. Η οδήγησή τους καταστρέφει το νήμα, χωρίζει το ξύλο και αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος του πλεονεκτήματος συγκράτησης σε σχέση με μια ακίδα σκύλου.
Πόσο βαθιά πρέπει να μπει μια ακίδα στον ύπνο;
Για αιχμές σκύλου η διείσδυση κάτω από την πλάκα θα πρέπει να είναι τουλάχιστον όσο το μήκος του στελέχους κάτω από τον ώμο της κεφαλής σε υγιές ξύλο. για αιχμές βιδών, το σπείρωμα πρέπει να εμπλέκεται τουλάχιστον 1,5 φορές τη διάμετρο του σπειρώματος της ηχητικής ίνας πλήρους-βάθους.
Ποια είναι η δύναμη συγκράτησης μιας τυπικής ακίδας σκύλου;
Η αντίσταση στην απόσυρση εξαρτάται από το είδος του ξύλου και την υγρασία, αλλά μια ακίδα σκύλου 16 mm σε έμπειρο στρωτήρι από σκληρό ξύλο συνήθως κρατά μερικούς τόνους έλξης. Οι αιχμές βιδών στον ίδιο στρωτήρα αναπτύσσουν περίπου δύο έως τέσσερις φορές μεγαλύτερη αντίσταση.
Γιατί χαλαρώνουν οι αιχμές στις καμπύλες;
Οι πλευρικές δυνάμεις του τροχού στις καμπύλες λειτουργούν ως κυκλικό φορτίο στην ακίδα. Κάθε κύκλος δουλεύει τις ίνες ξύλου γύρω από το στέλεχος και η προκύπτουσα φθορά, που επιδεινώνεται από την ταλάντωση της πλάκας, μειώνει προοδευτικά την τριβή μέχρι να χαλαρώσει η ακίδα.
Πώς ξεκινά η διάβρωση της ακίδας στη γραμμή της πλάκας;
Το νερό και τα χημικά επεξεργασίας συγκεντρώνονται στο δακτυλιοειδές κενό όπου το στέλεχος διέρχεται από την πλάκα και η σχισμή επιταχύνει την τοπική διάβρωση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι αιχμές με επίστρωση γαλβανισμένων-με νιφάδες ψευδάργυρου είναι στάνταρ σε υγρές και παράκτιες υπηρεσίες.