Nykyaikaisessa rautatieinfrastruktuurissa radan pitkittäisvakauden ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää käyttöturvallisuuden varmistamiseksi ja ylläpitokustannusten vähentämiseksi. Pohjois-Amerikan ja kansainvälisesti vakioratakokoonpanojen joukossa115RE kiskopariksi yhteensopivan kanssa115 lb kiskoankkuritedustaa laajalti hyväksyttyä standardia keskiraskaille{0}}--raskaille-raitelinjoille, liikenneverkoille ja teollisuudelle.
Tässä teknisessä artikkelissa käsitellään 115RE-kiskon ja 115 lb:n kiskon ankkurien välistä mittasuhdetta, niiden toimintatoimintoja, AREMA-ohjeiden mukaista luokitusta ja asennusnäkökohtia.
1. 115RE-kiskon mitat ja tekniset tiedot
"115RE" -merkintä tarkoittaa tiettyä rautatieosuutta, jonka American Railway Engineering and Maintenance-of-Way Association (AREMA) on standardoinut. "115" viittaa sen nimellispainoon, joka on 115 puntaa jaardia kohti (noin 56,9 kg/m).
Jotta kiskon ankkuri toimisi tarkoitetulla tavalla, sen valmistustoleranssien on vastattava kiskon pohjaprofiilia. Alla on 115RE-kiskoosan tekniset standardimitat:
| Parametri | Vakiomitta (Imperial) | Vakiomittaus (metriikka) |
|---|---|---|
| Nimellispaino | 114,7 lbs/yd | 56,9 kg/m |
| Kiskon korkeus | 6-5/8 tuumaa | 168,28 mm |
| Pohjan leveys (jalka) | 5-1/2 tuumaa | 139,70 mm |
| Pään leveys | 2-11/16 tuumaa | 68,26 mm |
| Verkkojen paksuus | 5/8 tuumaa | 15,88 mm |
Koska kiskon ankkurit kiinnitetään suoraan kiskon pohjaan,Pohjan leveys 5-1/2 tuumaa (139,70 mm)on kriittinen mitta, joka määrittää 115 lb:n kiskoankkurin suunnittelun ja sopivuuden.
2. Rata-ankkureiden tekninen toiminto
Kiskojen ankkuritovat yksiosaisia{0}}jousiteräksisiä kiinnikkeitä, jotka kiinnitetään kiskon pohjan alapuolelle. Ne on suunniteltu istumaan tiukasti kiskositeiden (raapölkkyjen) tai sidontalevyjen sivuja vasten. Niiden ensisijaisia tehtäviä ovat:
- Kiskon virumisen hallinta:Kiskon pituussuuntainen liike -joka tunnetaan nimellä "viruminen"- johtuu veturien vetovoimasta, junien jarrutusvoimista ja lämpölaajenemisesta tai -supistumisesta. Ankkurit siirtävät nämä pituussuuntaiset voimat kiskosta siteisiin ja painolastialustaan.
- Liitosrakojen säilyttäminen:Niveltetyissä raiteissa kiskon ankkurit auttavat säilyttämään tasaiset laajenemisraot kiskon päiden välillä ja estävät nivelvaurioita ja raiteen nurjahdusta.
- Jatkuvan hitsatun kiskon (CWR) kiinnitys:CWR-järjestelmissä lämpötilavaihtelut aiheuttavat merkittäviä sisäisiä jännityksiä. Ankkurit sekä painolastiprofiili rajoittavat kiskoa estämään sivuttaislommahduksen kuumalla säällä ja vetäytyvät{1}}erilleen kylmällä säällä.
3. 115 lb:n kiskoankkurien tyypit
Teollisissa sovelluksissa käytetään tyypillisesti kahta ensisijaista kiskoankkuria 115 lb:n kiskojärjestelmiin. Molemmat on valmistettu korkea-hiilestä tai seostetusta jousiteräksestä ja lämpökäsitelty{3}} tasaisen pitovoiman varmistamiseksi.
A. Ajaminen-ankkureilla (reilu tyyli)
Tässä ankkurissa, jota usein kutsutaan "parannetuksi messuksi" tai ajaa tyyliin, on raskas, leuan-kaltainen muotoilu. Se asennetaan asettamalla toinen pää kiskon alustan päälle ja ajamalla toinen pää alustan vastakkaiselle puolelle maulilla tai automaattisella applikaattorikoneella. Suunnittelu tarjoaa laajan laakerialueen sidoslevyä ja sidepintaa vasten.
B. Jousi-Tyyppiankkurit (yksikkö/Channeloc-tyyli)
Jousi{0}}tyyppiset ankkurit (kuten Unit- tai Channeloc-mallit) käyttävät joustavaa jousi{1}}toimintasilmukkaa. Ne asetetaan kiskon pohjan alle ja napsautetaan paikoilleen. Jousen jännitys tarjoaa kaksisuuntaisen-kosketuksen ja tarttuu kiskon alustaan tukevasti. Nämä ankkurit sopivat yleensä pieniin vaihteluihin kiskon pohjan paksuudessa kulumisesta johtuen.
| Nimi | Rautatie ankkurit | ||
| Tyyppi | Käytetään 50 kg, 85 kg, 90/91 LB, 115RE / 136RE, UIC54 & UIC60 kiskoille | ||
| Tai tyyppi asiakkaiden piirustusten mukaan | |||
| Materiaali | 60Si2MnA | 45# | QT500-7 |
| Kemiallinen koostumus (%) | C: 0,56-0,64, Mn: 0,60-0,90, Si: 1,60-2,00, Cr: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,35, P: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,03, S: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,03 | C: 0,42-0,50, Mn: 0,50-0,80, Si: 0,17-0,37, Cr: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,25, P: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,035, S: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,035 | C: 3,60-3,80, Mn: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,6, Si: 2,50-2,90, P: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,08, S: pienempi tai yhtä suuri kuin 0,025 |
| Pinta | tavallinen (öljytty), värimaalaus | ||
4. AREMA-standardit ja suorituskykykriteerit
AREMA Manual for Railway Engineering (Luku 4: Kiskot) mukaan korkealaatuisten-kiskoankkurien on täytettävä tiukat mekaaniset suorituskykyvaatimukset varmistaakseen turvallisuuden kuormituksen alaisena:
- Liukastumisen esto:Normaalin uuden kiskon ankkurin odotetaan tyypillisesti kestävän vähimmäispituussuuntaisen voiman ennen kuin se liukuu kiskon pohjaa pitkin.
Murtumiskestävyys:Teräksellä on oltava riittävä sitkeys ja kovuus (usein määritelty tietyllä Brinell- tai Rockwell C-kovuusalueella), jotta estetään halkeilu asennuksen aikana tai äärimmäisen kylmissä lämpötiloissa.
Uudelleenkäytettävyys:Kiskon ankkurit on suunniteltu säilyttämään merkittävä prosenttiosuus alkuperäisestä pitovoimastaan, kun ne poistetaan ja kiinnitetään uudelleen huoltojaksojen aikana, edellyttäen, että ne eivät ole ylivenyttyneet.
5. Sovelluksen ja asennuksen parhaat käytännöt
115 lb:n kiskon ankkurijärjestelmän tehokkuus riippuu suuresti oikeista asennustavoista ja tekniikoista:
- Täysi laakeri:Ankkuri on asennettava siten, että sen pystypinta lepää tiukasti sidettä tai sidelevyä vasten. Ankkurin ja siteen väliset raot vähentävät sen tehokkuutta, jolloin kisko pääsee liikkumaan ennen kuin ankkuri tarttuu.
- Symmetrinen ankkurointi:Liikkeen ohjaamiseksi molempiin suuntiin ankkurit asennetaan tyypillisesti pareittain saman siteen vastakkaisille puolille (kutsutaan "laatikon ankkurointiksi").
- Kiinnitysmallit:Niveltetyillä raiteilla vakiokäytännöt edellyttävät usein, että laatikko ankkuroi tietyn määrän siteitä kiskon pituutta kohden (esim. 8-16 sidettä per 39-jalkainen kisko) liikenteen tiheydestä ja tasosta riippuen. Jatkuva hitsauskisko (CWR) vaatii yleensä kattavampia ankkurointikuvioita, toisinaan ankkuroimalla joka sidos tai joka toinen side kriittisten alueiden, kuten vaihteiden ja siltojen lähelle, lähelle.
Usein kysytyt kysymykset (FAQ)
Kysymys 1: Voidaanko 115 lb:n kiskoankkuria käyttää 136RE-kiskoosuudella?
Ei. Tavallisen 136RE-kiskon pohjan leveys on 152,4 mm (6 tuumaa), kun taas 115RE-kiskon pohjan leveys on 5-1/2 tuumaa (139,7 mm). 115 lb:n kiskon ankkuri ei sovi 136 lb:n kiskon alustaan. Yhteensopimattomien ankkurien pakottaminen voi aiheuttaa osien vaurioitumisen tai kiinnitysjärjestelmän vian.
Q2: Mikä on "laatikkoankkurointi" ja miksi sitä käytetään?
Laatikoiden ankkurointi tarkoittaa kahden kiskon ankkurin asentamista samaan nippuun-yksi saman kiskon siteen kummallekin puolelle. Tämä estää kiskoa liikkumasta kumpaankaan suuntaan (sekä eteen- että taaksepäin). Se tarjoaa kaksisuuntaisen pitkittäisen rajoituksen lämpölaajenemista ja kaksisuuntaista liikennettä vastaan.
Q3: Miten lämpötilan muutokset vaikuttavat 115 lb:n kiskon ankkurien suorituskykyyn?
Lämpötilan vaihtelut saavat kiskot laajenemaan kesällä ja supistamaan talvella. Ilman riittäviä ja oikein asennettuja kiskon ankkureita nämä voimat voivat johtaa raiteen nurjahtamiseen (auringon taittumiseen) tai kiskon irtoamiseen-. Ankkurit siirtävät nämä lämpövoimat siteiden kautta painolastiin, jossa painolastin vastus stabiloi radan rakennetta.
Kysymys 4: Ovatko ankkurit- parempia kuin jousi{2}}tyyppiset ankkurit 115RE-kiskoille?
Molemmat mallit ovat osoittautuneet tehokkaiksi, kun ne on valmistettu AREMA-standardien mukaisesti. Kiinnitys-ankkureilla tarjoaa suuren, vankan kosketuspinnan sidettä vasten ja kestää erittäin hyvin iskuja. Jousi-tyyppisiä ankkureita suositaan usein niiden kimmoisuuden ja helpon asennuksen vuoksi tietyissä automaattisissa huoltoasennuksissa.