Mitä on kiskon sivuttaiskuluminen ja miksi sillä on merkitystä?
Sivuttainen kuluminen -, jota yleisesti kutsutaan sivukulumiseksi tai mittarin-kulman kulumiseksi - on metallin häviäminen kiskon pään mittarin puolella, jossa pyörän laippa hankaa kaarrettaessa. Pieni sivukuluminen on normaalia ja se on sallittu huoltorajoissa, mutta kulumisen ylittäessä kiskon pään puolen kaariprofiili tuhoutuu. Pyörän laipan ja kiskon välinen kosketuspinta pienenee yli 30 %, joten kosketusjännitys kasvaa jyrkästi ja pyörän ja kiskon välinen ohjausvoima laskee. Muttereissa junan keskipakovoimaa ei voida enää tasapainottaa, mikä lisää pyörän laipan nousun ja suistumisen riskiä. Kulunut puoli muodostaa myös terävän reunan, joka nopeuttaa laipan kulumista, ohentaen pyörän laippaa ja luoden itse-vahvistavan kiskon kulumisen, laipan kulumisen ja ohjaushäiriön.
Miksi raja on 17 mm tavallisilla linjoilla ja 10 mm suurilla{2}}nopeuksilla
Eroa säätelevät junan nopeus ja pyörän{0}}dynaaminen reaktio. Nopeat{2}}junat kehittävät suuria keskipakovoimia kaarteissa ja ovat riippuvaisia tarkasta pyörän-kiskojen ohjauksesta. pienikin sivukuluminen vähentää merkittävästi ohjausturvallisuutta. Pyörän laipan ja kiskon pään profiilin välinen täsmäystarkkuus on myös tiukempi nopealla{5}}nopeuksilla, joten kun kuluminen ylittää noin 10 mm, liitosrako vaurioituu ja pyörän-kiskon isku voimistuu. Yksinkertaiset linjat toimivat pienemmillä nopeuksilla pienemmillä keskipakoisvoimilla ja pyöräprofiilit kestävät enemmän kulumista, joten sallittu raja on 17 mm. Molemmissa tapauksissa rajat on kirjoitettu radan kunnossapitosääntöihin ja ne muodostavat rajan aikataulutetun hiontaan ja välittömän kiskonvaihdon välillä.
Toimii 80 %:lla rajasta: Varoitusvyöhyke
Kun sivukuluminen saavuttaa 80 % rajasta - 13.6mm tavallisilla radoilla ja 8 mm-suurnopeusradoilla -, kisko on mennyt vaaravaroitusalueelle ja ennaltaehkäisevät toimet on aloitettava, vaikka arvo on edelleen standardin sisällä. Neljä toimenpidettä on vakiokäytäntö:
Viikoittainen kulumismittausseurata kulumisnopeutta ja ennustaa, milloin raja saavutetaan.
Käyrämittarin säätö- kaventaminen käyrässä vakiotoleranssialueen sisällä kosketuspisteen siirtämiseksi kiskon pään kulumattomaan osaan.
Pyörän{0}}kiskojen voitelumittarin pinnasta kitkakertoimen alentamiseksi ja kulumisnopeuden hidastamiseksi.
Sivuhiontakiskon palauttamiseksi osan pään profiilista ja pidentää kiskon jäljellä olevaa käyttöikää.
Epätasaisen sivukulumisen piilotettu vaara
Epätasainen kuluminen -, joka on voimakasta toisessa kiskossa ja vähäinen toisessa -, on vaarallisempaa kuin tasainen kuluminen, koska se vääristää radan geometriaa. Kuluneen kiskon keskiviiva siirtyy aiheuttaen vaihtelevaa raidetta ja todennäköisyys, että raidepoikkeama ylittää rajan, nousee yli 50 %. Voimakkaasti kulunut kisko kallistuu myös hieman kuormituksen alaisena, mikä voi nostaa telatason toleranssin ulkopuolelle ja aiheuttaa pyörän -vilinaa ja poimutusvaaran. Epäsymmetria muuttaa radan lateraalista jäykkyyttä, muuttaa tehollista ylikorotusta kaarteessa ja huonontaa ajon laatua. Pitkäaikainen-epätasainen kuluminen vääristää kiskoa ja nostaa ylläpitokustannuksia, joten kiskoparia, jolla on voimakkaasti erilainen kulumisaste, tulee käsitellä kiireellisenä hionta- tai vaihtokotelona, ei vain kulumisasteena-.
Sivujen kulumisen mittaaminen oikein paikan päällä
Sivukuluminen on mitattava erityisellä kiskon kulumismittarilla, ei terästeipillä tai improvisoidulla jarrusatulalla. Mittari on sijoitettu niin, että sen kohdistuspinnat ovat kiskon pään ylä- ja mittarisivua vasten, ja mittapää on sijoitettu syvimpään kulumiskohtaan, yleensä kiskon pään leukaan. Lukemat otetaan sekä käyrän sisä- että ulkokiskoilta kolmessa avainkohdassa - käyrän kärjessä, käyrän alussa ja käyrän lopussa -, ja huonoin arvo määrää päätöksen. Asianmukainen mittari erottelee 0,1 mm ja käyttää kiinteää referenssipistettä, jota mittanauha ei pysty tarjoamaan. Mittausvirhettä raja-arvossa ei voida hyväksyä, koska se joko sallii vaarallisen kiskon pysymisen radalla tai pakottaa äänikiskon ennenaikaisen vaihtamisen.
Usein kysytyt kysymykset
Voidaanko sivukulumia korjata vaihtamatta kiskoa?
Rajoitettujen sivujen kulumista voidaan korjata profiilin hiomalla ja mitta{0}}pintojen voitelulla kulumisen hidastamiseksi. Kun raja on ylitetty, mittakulman hitsauskorjaus on mahdollista joissakin luokissa, mutta vaatii pätevän kiskon korjaustoimenpiteen; useimmissa tapauksissa kisko vaihdetaan.
Kuinka usein sivukulumia tulee mitata kaarevalla radalla?
Voimakkaasti kaarevilla tavaralinjoilla mittaus on tyypillisesti osa tavanomaista radan tarkastussykliä; 80 %:n varoitusvyöhykkeellä taajuus nousee viikoittain ja automaattiset radantallennusajoneuvot täydentävät manuaalisia lukemia.
Miksi{0}}suurnopeusrata käyttää pienempää kulumisrajaa kuin rahtiradat?
Nopeilla{0}}nopeuksilla on tiukempi pyörän-kiskojen välys ja suurempi ohjaustarve, ja pienet profiilimuutokset aiheuttavat suuria dynaamisia vaikutuksia 250–350 km/h:ssa. Rahtilinjat kestävät enemmän kulumista, koska nopeudet ja ohjausvaatimukset ovat pienemmät.
Mitä eroa on sivukulumisen ja pystysuuntaisen pään kulumisen välillä?
Sivukuluminen poistaa metallin pään mittapinnalta ja mitataan vaakasuorassa pääleuassa; pystysuuntainen pään kuluminen mitataan alaspäin kruunusta. Molempia seurataan erikseen ja jokaisella on omat rajansa ylläpitosäännöissä.
Kuluuko pyörän{0}}kiskojen voitelumaski vakavasti?
Voitelu vähentää kitkakerrointa ja hidastaa kulumista, mutta ei palauta kulunutta profiilia. Sitä tulee käyttää yhdessä mittauksen ja hionnan kanssa - ei koskaan korvaa kulumisrajan saavuttamista.