Η κύρια λειτουργία: Ασφαλής, ελεγχόμενη σύνδεση
Η κύρια λειτουργία ενός συστήματος στερέωσης σιδηροδρόμου είναι να συνδέει τη ράγα με τον στρωτήρα ή την πλάκα έτσι ώστε η ράγα να μην μπορεί να κινηθεί πλευρικά ή διαμήκη κάτω από την κυκλοφορία, επιτρέποντας παράλληλα τις μικρές κατακόρυφες εκτροπές που διατηρούν αποδεκτές τις δυνάμεις της σιδηροτροχιάς-. Η στερέωση πρέπει να συγκρατεί το μετρητή - την απόσταση μεταξύ των δύο σιδηροτροχιών - εντός ανοχής, επειδή η διεύρυνση του περιτυπώματος είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους παράγοντες που συμβάλλουν στον εκτροχιασμό. Κατανέμει το φορτίο του τροχού από το πόδι της ράγας κατά μήκος μιας πλάκας βάσης στον στρωτήρα και στο έρμα, απορροφώντας τη δυναμική πρόσκρουση των διερχόμενων τροχών και την απόσβεση των κραδασμών. Προσαρμόζει επίσης τη θερμική διαστολή και συστολή της σιδηροτροχιάς: στην ενωμένη τροχιά η ράγα κινείται στις αρθρώσεις και στη συνεχή συγκολλημένη ράγα η στερέωση ελέγχει τις δυνάμεις που δημιουργούνται από τη μεταβολή της θερμοκρασίας χωρίς να αφήνει τη ράγα να κουμπώσει.
Κύρια εξαρτήματα και οι εργασίες τους
Ένα τυπικό σύστημα στερέωσης είναι ένα σύνολο συντονισμένων εξαρτημάτων, το καθένα με μια καθορισμένη λειτουργία:
Ελαστικά κλιπ:Σφίξτε το πόδι της ράγας πάνω στη βάση ή στη βάση με ένα καθορισμένο φορτίο στα δάχτυλα. Η δράση τους με ελατήριο διατηρεί τη δύναμη σύσφιξης καθώς η ράγα δονείται και διαστέλλεται, έτσι ώστε η δύναμη να μην εξασθενεί με το χρόνο.
Τακάκια σιδηροτροχιών:Καθίστε κάτω από το πόδι της ράγας για να σβήσετε τους κραδασμούς, να απλώσετε το φορτίο και να παρέχετε ηλεκτρική μόνωση μεταξύ ράγας και στρωτήρα.
Πλάκες βάσης:απλώστε το συγκεντρωμένο φορτίο του τροχού σε μια ευρύτερη περιοχή κρεβατοκάμαρας και παρέχετε την επιφάνεια καθίσματος και τους ώμους που εντοπίζουν το κλιπ.
Μπουλόνια ή βίδες:στερεώστε την πλάκα βάσης και τα εξαρτήματα στον στρωτήρα, με ελατηριωτές ροδέλες που διατηρούν την τάση.
Μονωτήρες:νάιλον ή σύνθετα εξαρτήματα που εμποδίζουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα μεταξύ ράγας, κλιπ και στρωτήρα, διατηρώντας τα κυκλώματα τροχιάς αξιόπιστα και ελεγχόμενο το αδέσποτο ρεύμα.
Ελαστικά κλιπ εναντίον άκαμπτων συνδετήρων
Η βασική επιλογή σχεδιασμού είναι μεταξύ ελαστικής και άκαμπτης σύσφιξης. Τα ελαστικά κλιπ είναι στοιχεία ελατηρίου: εκτρέπονται κατά την εγκατάσταση και διατηρούν μια σχεδόν σταθερή δύναμη σύσφιξης κατά τη διάρκεια ζωής, απορροφώντας τις μικρο-κινήσεις της ράγας υπό την αλλαγή φορτίου και θερμοκρασίας. Επειδή η δύναμη παραμένει υψηλή, η στερέωση αντιστέκεται στη χαλάρωση, γι' αυτό τα ελαστικά συστήματα προδιαγράφονται για γραμμές υψηλής-ταχύτητας και βαριάς-μεταφοράς. Άκαμπτοι συνδετήρες - κοχλιωτοί σφιγκτήρες και παρόμοια - παρέχουν ισχυρή αρχική πρόσφυση, αλλά η δύναμη σύσφιξης εξαρτάται από την τάση του μπουλονιού, η οποία χαλαρώνει υπό κραδασμούς και επαναλαμβανόμενη φόρτιση. Τα άκαμπτα συστήματα είναι απλούστερα και φθηνότερα και παραμένουν επαρκή για βιομηχανικές τροχιές χαμηλής-κυκλοφορίας, αλλά χρειάζονται συχνό{10}}σφίξιμο και δεν είναι κατάλληλα όπου η ευστάθεια του εύρους και η χαμηλή συντήρηση είναι απαραίτητες.
Τι Καθορίζει την Επιλογή Υλικού Μαξιλαριού Σιδηροδρόμων
Τα τακάκια σιδηροτροχιάς είναι κατασκευασμένα από καουτσούκ, EPDM ή πολυουρεθάνη, το καθένα με διαφορετική ακαμψία και προφίλ απόσβεσης. Το καουτσούκ και το EPDM υπερτερούν στην απόσβεση των κραδασμών και του θορύβου, γεγονός που τα καθιστά προεπιλεγμένα για τμήματα αστικών συγκοινωνιών και ευαίσθητων σε θόρυβο-. Η πολυουρεθάνη προσφέρει υψηλότερη αντοχή στη φθορά και μεγαλύτερη χωρητικότητα φόρτωσης, ταιριάζοντας σε βαριές-εμπορευματικές γραμμές. Όλα τα υλικά επιθέματος δεν είναι-αγώγιμα, επομένως το επίθεμα συμβάλλει στην ηλεκτρική μόνωση ακόμη και πριν μετρηθούν οι αποκλειστικοί μονωτές. Η ακαμψία του μαξιλαριού είναι μια σχεδιαστική αξία: επιλέγεται έτσι ώστε η ακαμψία της τροχιάς να παραμένει εντός του εύρους για το οποίο σχεδιάστηκαν ο στρωτήρας, το έρμα και το τροχαίο υλικό.
Υψηλή-Απαιτήσεις στερέωσης ταχύτητας
Τα συστήματα στερέωσης για γραμμές 300+ km/h πρέπει να κάνουν ό,τι κάνει ένα συμβατικό κούμπωμα, αλλά με αυστηρότερα όρια απόδοσης. Η δύναμη σύσφιξης πρέπει να είναι υψηλή - συνήθως 20-30 kN ανά κλιπ - για να αποφευχθεί η ανύψωση της σιδηροτροχιάς με ταχύτητα και να συγκρατηθεί το μετρητή έναντι μεγάλων πλευρικών δυνάμεων. Τα ελαστικά εξαρτήματα πρέπει να έχουν μια επακριβώς καθορισμένη ακαμψία, ώστε η δυναμική συμπεριφορά της πίστας να είναι προβλέψιμη και να διατηρείται η άνεση των επιβατών. Η μόνωση είναι ενσωματωμένη στη σχεδίαση επειδή η παρεμβολή σηματοδότησης από ρεύματα έλξης είναι απαράδεκτη σε γραμμές υψηλής ταχύτητας. Και επειδή ο χρόνος κατοχής σε πολυάσχολες γραμμές είναι περιορισμένος, τα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για ελάχιστη συντήρηση: η εγκατάσταση και η αφαίρεση κλιπ γίνεται με ένα απλό εργαλείο και η στερέωση επιβιώνει για χρόνια χωρίς προσοχή. Αυτές οι απαιτήσεις είναι γραμμένες στα πρότυπα απόδοσης που πρέπει να πληρούν τα συστήματα στερέωσης με δοκιμή και όχι μόνο με υπολογισμό σχεδιασμού.
Συνήθεις παρανοήσεις σχετικά με τα συστήματα στερέωσης
Το κλιπ είναι όλο το κούμπωμα.Το κλιπ δημιουργεί τη δύναμη σύσφιξης, αλλά η συγκράτηση του μετρητή, η κατανομή φορτίου και η μόνωση εξαρτώνται από το μαξιλάρι, την πλάκα βάσης, τον ώμο και τους μονωτές που συνεργάζονται. Η εναλλαγή ενός στοιχείου με έναν-μη αντιστοιχισμένο τύπο υποβαθμίζει ολόκληρο το σύστημα.
Η υψηλότερη δύναμη σύσφιξης είναι πάντα καλύτερη.Το υπερβολικό φορτίο στα δάχτυλα του ποδιού καταπονεί υπερβολικά το πόδι της ράγας και τον στρωτήρα και μπορεί να προκαλέσει κόπωση του ποδιού της ράγας. η δύναμη σύσφιξης καθορίζεται για το φορτίο άξονα και τη σχεδίαση της τροχιάς.
Τα κουμπώματα σε στρωτήρες από σκυρόδεμα και ξύλινα στρωτήρες είναι εναλλάξιμα.Η γεωμετρία της βάσης, της βίδας και του ώμου διαφέρουν εντελώς. ένα σετ στερέωσης ταιριάζει με τον τύπο του κρεβατιού και το τμήμα σιδηροτροχιάς.
Συχνές Ερωτήσεις
Τι εμποδίζει ένα κούμπωμα να χαλαρώσει κάτω από την κυκλοφορία;
Τα ελαστικά κλιπ διατηρούν τη δύναμη με τη δράση του ελατηρίου και οι ελατηριωτές ροδέλες διατηρούν την τάση των μπουλονιών στα συστήματα με βίδες. Η σωστή ροπή εγκατάστασης και ο περιοδικός έλεγχος συμπληρώνουν την εικόνα.
Γιατί η ηλεκτρική μόνωση είναι μέρος ενός συστήματος στερέωσης;
Τα κυκλώματα τροχιάς ανιχνεύουν τα τρένα περνώντας ρεύμα κατά μήκος των σιδηροτροχιών. εάν η στερέωση μεταφέρει ρεύμα από τη ράγα στη βάση και στη γη, το κύκλωμα καθίσταται αναξιόπιστο. Οι μονωτές και τα μη αγώγιμα επιθέματα διατηρούν την ακεραιότητα του σήματος.
Πόσο συχνά χρειάζονται συντήρηση τα συστήματα στερέωσης;
Τα ελαστικά συστήματα στις κύριες γραμμές επιθεωρούνται τακτικά, αλλά συνήθως χρειάζονται προσοχή μόνο σε κύκλους συμπίεσης ή μετά από εξαιρετικά γεγονότα. Τα άκαμπτα συστήματα με βίδες χρειάζονται πιο συχνή επαν-ροπή στρέψης.
Μπορεί ένα σύστημα στερέωσης να εξυπηρετήσει και ξύλινους και τσιμεντένιους στρωτήρες;
Όχι. Η αγκύρωση διαφέρει εντελώς - αιχμές βίδας για ξύλινους στρωτήρες σε σχέση με χυτούς-μέσα ή προ{3}}εγκατεστημένους ώμους και μπουλόνια αγκύρωσης για στρωτήρες από σκυρόδεμα. Κάθε τύπος κρεβατιού έχει τη δική του οικογένεια στερέωσης.
Πώς επαληθεύεται η δύναμη σύσφιξης ενός κλιπ;
Το φορτίο στο δάχτυλο του κλιπ μετριέται με ένα μανόμετρο κατά την εγκατάσταση και γίνεται δειγματοληψία στο εργοστάσιο σε σχέση με την τιμή σχεδιασμού, και η απόδοση κόπωσης του κλιπ επαληθεύεται με εργαστηριακή δοκιμή του χάλυβα ελατηρίου.