Miksi arvosanojen vastaavuudella on merkitystä ja arvosanojen väliset mekaaniset erot
Kalalevy, jota kutsutaan myös niveltankoksi, on pultattu molempiin kiskon päihin liitoksessa ja siirtää taivutusmomenttia ja leikkausvoimaa kiskosta toiseen. Koska liitos on radan heikoin kohta, kalalevyn tulee kantaa määrätty osuus kiskon kuormasta, ja tämä osuus riippuu suoraan kalalevymateriaalin lujuusasteesta. Jos taso on pienempi kuin kuormitus vaatii, levy vääntyy plastisesti, halkeilee ja lopulta menettää rajoituksensa kiskon päissä, minkä vuoksi kalalevyn materiaalilujuusluokan on vastattava kiskon liitoksen kantavuutta-.
Kalalevyissä yleisimmin käytetyt kaksi laatua eroavat myötölujuudesta, vetolujuudesta, kovuudesta ja seosainepitoisuudesta. Nämä erot määräävät nivelen kantaman kuorman ja kalalevyn väsymisiän vaihtelevissa pyöräkuormissa.
| Omaisuus | 8.8 luokka | 10.9 luokka |
|---|---|---|
| Sadonvoimakkuus | Suurempi tai yhtä suuri kuin 640 MPa | Suurempi tai yhtä suuri kuin 900 MPa |
| Vetolujuus | Suurempi tai yhtä suuri kuin 800 MPa | Suurempi tai yhtä suuri kuin 1000 MPa |
| Rockwellin kovuus | Suurempi tai yhtä suuri kuin HRC28 | Suurempi tai yhtä suuri kuin HRC35 |
| Hiilipitoisuus | 0.25%-0.35% | 0.35%-0.45% |
| Kromipitoisuus | Ei määritelty | 1.0%-1.5% |
| Tyypillinen sovellus | GB 60kg/m kiskot tavallisilla radoilla | Raskaat{0}}nousut ja ulommat vakiokiskot |
| Nivelen kantavuus | Noin 80% rautateistä | Noin 90% rautateistä |
Tason sovittaminen linjaan ja akselipainoon
8.8-laatu sopii tavallisiin-nopeuslinjoihin, jotka on laskettu GB 60kg/m kiskoilla, joissa liitoksen kantokyky on noin 80 % kiskosta ja liikennekuorma pysyy materiaalin elastisella alueella. Ulkopuoliset raskaat{5}}vetokiskot vaativat 10,9-luokan, koska kiskon myötölujuus on vähintään 900 MPa, akselipaino on vähintään 30 tonnia ja leikkausvoima liitoksessa on noin 2,5-kertainen tavallisiin{10}}nopeuslinjoihin verrattuna. 8.8-laatu, jonka myötöraja on 640 MPa, kehittää nopeasti plastisen muodonmuutoksen leikkausvoiman vaikutuksesta, tartunta levyn ja kiskon välillä menetetään ja jännityskeskittymä muuttuu vakavaksi. 10,9-laatu, jonka myötölujuus on noin 1,4-kertainen 8,8-laatuun verrattuna, pitää liitoksen jännitysamplitudin 70 prosentin sisällä myötörajasta ja tarjoaa noin kaksi kertaa pidemmän väsymisiän, mikä varmistaa pitkän -vakauden raskailla{20}}kulmioilla.
Mitä tapahtuu, kun kalalauta on heikompi kuin kisko
Kun kalalevyn lujuus on pienempi kuin kiskon, kalalevystä tulee liitoksen heikko lenkki. Jännitys keskittyy kalalevyyn, kun taas kiskon rasitus vähenee, mikä kääntää aiotun kuormanjaon. Esimerkiksi, jos kalalevyn lujuus on 20 % pienempi kuin kiskon, jännitysamplitudi kalalevyssä voi olla 1,5-kertainen kiskoon verrattuna ja väsymishalkeamia ilmaantuu aikaisin. Halkeamien leviäminen johtaa kalalevyn murtumiseen, nivel menettää rajoituksensa, ja sitä seuraa kohdistusvirhe ja siirtymä. Jännityskeskittymä kiihdyttää myös liitospulttien leikkausvaurioita, mikä edelleen vahingoittaa liitoksen eheyttä. Kalalevyn lujuuden tulee siis olla yhtä suuri tai suurempi kuin kiskon lujuus, jotta liitoksen jännitysjakauma pysyy tasaisena.
Paikan päällä-kalastuslevyn lujuusasteen tunnistus
Arvosanan voi tarkistaa paikan päällä kolmella tavalla. Ensinnäkin kannettava kovuusmittari mittaa Rockwellin kovuuden: 8,8-luokan lukema on vähintään HRC28 ja 10,9-luokka vähintään HRC35. Toiseksi otetaan näytteitä vetokokeeseen myötörajan ja vetolujuuden mittaamiseksi, ja arvoja verrataan laaturajoihin. Kolmanneksi spektrometri tarkistaa materiaalin koostumuksen: 10,9-luokan hiilipitoisuus on 0,35-0,45 % ja kromipitoisuus 1,0-1,5 %, kun taas 8,8-luokan hiilipitoisuus on 0,25-0,35 %, eikä kromia ole määritelty. Oikein toimitetun kalalevyn pinnassa on lujuusluokka; tuotteet, joissa ei ole merkkiä, on testattava täydellisesti ennen käyttöä väärinkäytön välttämiseksi.
Kustannusten ja turvallisuuden tasapainottaminen luokan valinnassa
Tavalliset-nopeuksiset sisämaanradat GB-kiskoilla voivat käyttää 8,8-tasoa, joka maksaa noin 30 % vähemmän kuin 10,9-luokka ja vastaa laakerointitarpeeseen paremmalla kustannus-{4}}suorituskykysuhteella. Nopeilla-nopeilla ja raskailla{7}}raitelinjoilla, joissa on ulommat vakiokiskot, on käytettävä 10,9-tasoa; materiaalikustannukset nousevat noin 20 %, mutta liitosvauriot vältytään ja{10}}pitkän aikavälin ylläpitokustannukset pienenevät. Väliaikaiset linjat voivat käyttää alhaisempaa tasoa todellisen kuormitusluokan mukaan, kun taas pitkäaikaiseen käyttöön tarkoitetut linjat on valittava korkeimmalla tasolla, jonka ne näkevät. Tasapainon ydin on tarkka vastaavuus radan kuormituksen ja kiskon tason kanssa, jolloin vältetään sekä yli-määrittely, joka nostaa kustannuksia, että ali{15}}määrittely, joka aiheuttaa turvallisuusriskin.
Usein kysytyt kysymykset
Voidaanko 8,8-luokan kalalautaa käyttää raskaan siiman kanssa?
Ei. Leikkausvoima liitoksessa on noin 2,5-kertainen tavallisiin-nopeuslinjoihin verrattuna, ja 8,8-luokan myöten 640 MPa, mikä on selvästi alle raskaan-raideradan 900 MPa. Plastinen muodonmuutos ja väsymismurtuma seuraisivat nopeasti.
Miten kovuustarkistus suoritetaan kentällä?
Kannettava Rockwell-kovuusmittari painetaan kalalevyn puhdistettua, tasaista aluetta vasten. Lukemaa verrataan arvosanan rajaan: vähintään HRC28 luokassa 8,8 ja vähintään HRC35 luokassa 10,9.
Miksi 10.9-luokka sisältää kromia?
Kromi parantaa karkenevuutta ja korroosionkestävyyttä ja tukee laadun suurempaa lujuutta. Spektrometrin lukema 1,0–1,5 % kromia on yksi koostumustarkistuksista, jotka vahvistavat 10,9-luokan.
Mitä seurauksia nivelten jännityskeskittymisestä on heikolla kalalautasella?
Jännitys keskittyy kalalevyyn, väsymishalkeamat alkavat ja leviävät, kalalevy murtuu, nivel menettää rajoituksen ja seuraa kohdistusvirheitä ja pultin leikkausvika. Liitos voi pettää äkillisesti liikenteessä.
Onko korkealaatuinen kalalautanen aina parempi?
Ei automaattisesti. Korkeampi laatu maksaa enemmän ja voi olla vähemmän sitkeä, jos sitä ei ole lämpökäsitelty kunnolla. Laadun tulee vastata kiskon ja linjan kuormaa, jotta hinta, lujuus ja sitkeys ovat tasapainossa.
Mitä pitäisi tehdä kalalautasille, joissa ei ole arvosanamerkkiä?
Merkitsemättömiä kalalevyjä ei saa asentaa-kantaviin liitoksiin. Ne on asetettava karanteeniin ja niille on tehtävä kovuus-, vetolujuus- ja koostumustestaus, ja ne tulee ottaa uudelleen käyttöön vain, jos tulokset vastaavat vaadittua arvoa.