Mitä kiristyslevy tekee
Kiinnityslevy pitää kiskon alustaa ratapölkkyä tai pohjalevyä vasten ja vastustaa junan kulkua, kaarevuutta ja vaihtoa aiheuttavia sivuttaisvoimia. Kun pyöräsarja työntää kiskoa sivusuunnassa, levyn on pidettävä kiskon jalka paikallaan, jotta ulottuma pysyy vakiona eikä kisko voi kaatua. Kiinnitysjärjestelmän sivuttaiskiinnitys on yksi järjestelmän hyväksyntätestissä tarkistetuista parametreista, ja kiinnityslevy on komponentti, joka kantaa suurimman osan tästä tehtävästä. Tasainen levy toimii peruskiinnityksenä, mutta sen taivutusjäykkyyttä rajoittaa sen suorakulmainen poikkileikkaus ja sen kosketus kiskoon on kapea viiva. Muotoilemalla poikkileikkausta-levy saavuttaa taivutusjäykkyyden ja levittää koskettimen suuremmalle, mukautuvalle alueelle, minkä vuoksi on olemassa erityisiä{5}}muotoiluja.
Poikkileikkaustyypit ja niiden rakenneominaisuudet
| osio | Geometria | Tyypillinen käyttö | Voitto yli litteän levyn |
|---|---|---|---|
| L-osio | Toinen jalka kaiteen vyötäröä vasten, toinen jalka kiinnitetty nukkujaan | Tavalliset nopeusradat, kaupunkijunat | Noin 30 prosenttia suurempi osamoduuli |
| Kanava-osio | Keskiura kiinnittyy kiskon olakkeeseen | Nopeat{0}}linjat | Sivuttaiskiinnitys jopa kaksi kertaa litteään levyyn verrattuna |
| Kaaren osa | Kovera kontakti kietoo kiskon olakkeen | Raskaat{0}}kuljetuslinjat | Tasainen kosketusjännitys, ei paikallista ylikuormitusta |
L-osa nostaa lohkomoduulia noin 30 prosenttia samaa materiaalia ja paksuutta olevan litteän levyn yli, joten se kestää suuremman sivuttaistyöntövoiman ja on suoraviivainen päivitys tavalliselle nopeusradalle. Kanavaosa lisää uran, joka peittää kiskon olakkeen, mikä lisää istuvuutta ja lukitsee levyn kiskon profiiliin; sen sivuttaisrajoitus voi olla kaksinkertainen litteään levyyn verrattuna, minkä vuoksi nopeat{2}}järjestelmät käyttävät sitä. Kaariosa vastaa kiskon olakkeen kaarevuutta, joten kosketusjännitys pysyy tasaisena eikä levy voi taipua paikallisesti terävän reunan kohdalla; tämä sopii raskaan-kuljetusliikenteen raskaisiin iskukuormiin. Kaikki kolme geometriaa varmistetaan elementtianalyysillä suurimmalla sivuttaiskuormalla, ja suunnittelukriteerinä on, että levyssä ei ole plastista muodonmuutosta kyseisellä kuormituksella.
Muotoiltujen osien mekaniikka
Suorituskyvyn kasvulla on kolme lähdettä. Ensinnäkin taivutusjäykkyys. Poikkileikkauksen taivutusjäykkyys on verrannollinen sen hitausmomenttiin ja muotoillut osat nostavat hitausmomenttia 25-40 prosenttia tasaisella levyllä, joten samalla sivuttaiskuormituksella taipuma on pienempi ja pidätysvoima pysyy vakaana. Toiseksi kosketusstressi. Muotoiltu kosketuspinta seuraa kiskon ääriviivaa jakaen painetta ja leikkaamalla jännityskeskittymiskertoimen noin 2,0:sta tasaisella levyllä alle 1,2:een, joten halkeaman alkamisriski kosketusreunassa laskee jyrkästi. Kolmanneksi voiman suunta. Levygeometria on suunnattu siten, että sivuvoima vaikuttaa poikkileikkauksen vahvaa akselia pitkin hyödyntäen materiaalin lujuutta sen sijaan, että se taivuttaisi sitä heikon akselin ympäri. Yhdessä nämä vaikutukset estävät sivusuunnassa siirtymisen ja kiskon kaatumisen lisäämättä levyn paksuutta tai painoa.
Sopeutuminen kiskoprofiileihin
Levyn on vastattava kiskon profiilia kahdessa suhteessa: poikkileikkauksen{0}}ääriviiva ja asennusreikien asennot. 60 kg/m GB kiskolle kanavaosa on vakiovalinta, uran leveys noin 80 mm ja syvyys noin 20 mm kiskon olakkeeseen sopivaksi ja asennusreikien etäisyys noin 150 mm. 50 kg/m GB-kiskolle on tyypillinen L-osa, jonka sovituspinta on noin 60 mm leveä ja 12 mm paksu ja reikäväli noin 120 mm. 54E1-profiilissa kaariosa vastaa noin 15 mm:n olkapään sädettä ja reikien paikat noudattavat kiinnitysjärjestelmän piirustusta noin 140 mm:n etäisyydellä. Pohjois-Amerikan 136RE-profiilissa leveä olkapäärakenne vaatii mukautetun levyn; poikkileikkaus on vedettävä todellista kiskon profiilia vasten ja sivuttaiskiinnitys on tarkastettava kokeella. Nämä ovat tyypillisiä suunnitteluparametreja, ja lopulliset arvot tulevat aina projektin kiinnitysjärjestelmän piirustuksesta.
Muovaus- ja valmistusprosessi
Muotoillut levyt muodostetaan kuumana: teräslevy kuumennetaan 900 - 950 celsiusasteeseen ja meistetään suulakkeessa, jonka tarkkuus pidetään plus tai miinus 0,1 mm. Jäähdytys meiston jälkeen on säädetty 10-15 celsiusasteeseen minuutissa, jotta materiaali ei haurastu. Viimeistelytyöstö tapahtuu seuraavasti: kosketinpinta jyrsitään 0,2 mm tai pienempään sovituspoikkeamaan ja porataan kiinnitysreiät CNC-koneella asennon tarkkuudella plus-miinus 0,5 mm. Tämän jälkeen levy ammutaan 0,2-0,3 A:n intensiteetillä 100 prosentin peittoalueella, mikä puristaa pintakerrosta, lisää kovuutta ja kulutuskestävyyttä sekä lisää väsymislujuutta. Mittatarkastus ja mekaaninen testaus päättävät prosessin ja levyt vapautetaan vasta testien läpäisyn jälkeen.
Asennusmomentti ja huolto
Kiinnityslevy on vain niin hyvä kuin sen esijännitys. Pulttien vääntömomentti määräytyy linjaluokittain: nopeat{1}}nopeat linjat kiristävät levypultit 350-400 Nm, raskaat{4}}vetoköydet 400-450 Nm ja tavalliset nopeusköydet 250-300 Nm käyttämällä kalibroitua momenttiavainta. Levyjen tarkastusjakso on tyypillisesti kolme kuukautta, jolloin huomioidaan jännityskeskittymät, osan kulmat ja asennusreikien ympäristö. Halkeileva tai vääntynyt levy on vaihdettava välittömästi, koska viallinen levy poistaa kiinnityssarjan sivuttaisrajoituksen ja kisko voi siirtyä seuraavan raskaan junan alla. Pultin esijännitys tarkastetaan samalla käynnillä ja kiristetään uudelleen{12}}määrittelyjen mukaisesti, koska löystyneet pultit ovat yleisin levyn liikkumisen syy.
Mitä sivuttaisrajoitus käytännössä tarkoittaa?
Sivuttaisrajoitus on kiinnitysjärjestelmän kyky pitää kisko sivuttaisliikettä ja vierimistä vastaan sivuttaisvoiman vaikutuksesta. Riittämätön rajoitus näkyy etäisyyden levenemisenä kaarteissa ja kiskon rullauksena levyn reunassa, molemmat turvallisuuteen{1}}merkityt viat.
Mikä poikkileikkaus-sopii 60 kg/m kiskoon?
Kanavaosa on vakiovalinta 60 kg/m kiskoille, jossa on kiskon olakkeeseen kiinnittyvä ura, noin 80 mm leveä ja 20 mm syvä ja asennusreikien etäisyys noin 150 mm järjestelmäpiirustuksen mukaan.
Miksi kaariosaa käytetään raskaassa{0}}kuljetusradassa?
Koska sen kovera pinta vastaa kiskon olaketta ja jakaa raskaan iskukuorman koko kosketusalueelle. Ei ole terävää reunaa jännityksen keskittämiseen, joten levy ei väänny paikallisesti toistuvien raskaiden{1}}kuljetusjaksojen aikana.
Mihin momenttiin kiristyslevyn pultit tulee kiristää?
Raitaluokkien mukaan: 250 - 300 Nm tavallisilla nopeuksilla, 350 - 400 Nm suurilla-nopeuksilla radoilla ja 400 - 450 Nm raskailla{7}}nopeuksilla. Arvo varmistetaan kalibroidulla momenttiavaimella asennuksen aikana ja tarkistetaan uudelleen-huollon yhteydessä.
Kuinka usein kiinnityslevyt tulee tarkastaa?
Tyypillinen sykli on kolme kuukautta, keskittyen jännityskeskittymisalueisiin, osien kulmiin ja asennusreiän alueelle. Kaikki halkeilevat tai epämuodostuneet levyt vaihdetaan välittömästi ja pultin esijännitys tarkistetaan samalla käynnillä.
Voidaanko litteä levy päivittää käytössä muotoilluksi osaksi?
Kyllä, jos kiinnitysjärjestelmän piirustus ja kiskon profiili sen sallivat. Muotoiltu osa on pudotus-päivitys samoissa pulttiasennossa monissa järjestelmissä, ja se nostaa sivuttaisrajoitusta vaihtamatta ratapölkkyä tai kiskoa.