Definicija i pozadina standardnih dužina šina
Standardne dužine šina su fiksne proizvodne i transportne dužine u koje se šine namotaju pre nego što se zavare ili spoje u kontinualni kolosek. Uobičajene dužine su 25 m, 50 m i 100 m, a izbor između njih je kompromis između troškova proizvodnje, transportne sposobnosti, opreme za polaganje, brojanja spojeva i ekonomičnosti održavanja. Šina od 25 m je laka za rukovanje i transport, ali stvara mnogo spojeva; šina od 100 m minimizira spojeve, ali zahtijeva precizno kotrljanje, kontrolirano hlađenje i namjenski dug{8}}transport. Optimalna dužina stoga zavisi od terena, načina izgradnje i nivoa saobraćaja pruge, a iskusni kupci prilagođavaju dužinu šine projektu umesto da pretpostavljaju da je duže uvek bolje.
Poteškoće u proizvodnji 100 m dugih šina
Omotati šinu od 100 m do potrebne preciznosti teže je od kotrljanja četiri šine od 25 m istog presjeka. Odstupanje pravosti po punoj dužini mora biti manje od ili jednako 2 mm, jer svaki luk ili zamah povećava poteškoće pri polaganju i opterećuje zavarene šavove. Temperatura gredice mora ostati ujednačena duž svoje dužine, sa temperaturnom razlikom koja se kontroliše unutar ± 10 stepeni Celzijusa, tako da unutrašnji napon ne postane neuravnotežen tokom valjanja. Nakon valjanja, šina se hladi segmentiranim kontrolisanim-procesom hlađenja, pri čemu se brzina hlađenja od 900 stepeni Celzijusa do ambijenta održava na oko 5 stepeni Celzijusa u minuti kako bi se spriječile pukotine nakon gašenja. Ispravljač sa više-valjaka zatim ispravlja preostalu krivinu dio po dio, a gotove šine se prevoze na namjenskim dugim-vagonima sa anti-ograničenjem protiv deformacije tako da ne zauzmu trajne krivine u tranzitu. Svaki od ovih koraka je proizvodno i logističko ograničenje koje kupac plaća u željezničkoj cijeni.
Zašto šine od 25 m ostaju pogodne za planinske željeznice
Planinske željeznice su najjači slučaj za šine od 25 m uprkos brojnim spojevima. Poravnanje se sastoji od krivih malih - radijusa i strmih nagiba, gdje se kratke šine lakše podižu, pozicioniraju i poravnavaju na uskim gradilištima. Transport je odlučujući: dugačke šine se ne mogu prenositi preko neravnih planinskih puteva, dok se šine od 25 m kreću običnim teretnim vozilima. Većina planinskih konstrukcija je ručna ili polu-mehanizovana, a jedna šina od 25 m teži oko 1,5 tona, što se može rukovati ručno uz jednostavno postavljanje. Obim saobraćaja je mali, tako da bolest zglobova ima ograničen uticaj, a i nabavka i održavanje šina od 25 m su jeftiniji. Kratke šine također omogućavaju fleksibilno podešavanje dužine polaganja na promjenjivim presjecima i posebnim čvorovima, što fiksne dugačke dužine ne mogu učiniti.
Dužina tračnice i stopa bolesti zavarenih zglobova
Postoji direktna negativna korelacija između dužine šine i broja zavarenih spojeva. Tračnica od 25 m ima 40 zavarenih spojeva po kilometru; pruga od 100 m ima samo 10, što je smanjenje od 75 posto. Manje spojeva znači manje mjesta na kojima mogu početi pukotine, a veći razmak između spojeva izbjegava koncentrisane promjene krutosti i udarce -šine kotača koje stvaraju grupirani spojevi. Svaki zavar je također lakše kontrolirati kada ih ima manje, što smanjuje inherentne nedostatke kao što su nepotpuno prodiranje i uključivanje šljake. U radu, dugim-fugama šine je potrebno rjeđe održavanje, tako da se linija rjeđe ometa, a rizik od habanja i širenja pukotina na spojevima je shodno tome manji.
Gdje se uklapaju šine od 50 m
Šina od 50 m je kompromisna dužina između efikasnosti polaganja i fleksibilnosti. Odgovara konvencionalnim-brzim magistralnim linijama na ravnici, gdje je radilište otvoreno i oprema za polaganje kolosijeka srednje veličine-{4}} može podnijeti šinu. Dobro je usklađen za praćenje projekata obnove, jer je njegova dužina usklađena s razmakom među pragovima postojećih linija i smanjuje rad na prilagođavanju pragova. Zemaljske dionice gradskog tranzita također koriste šine od 50 m, balansirajući smanjenje spojeva u odnosu na mnoge krivine i stanice koje zahtijevaju segmentiranu konstrukciju. Velike željezničke kolovozne linije, gdje je kolosijek složen, imaju koristi od fleksibilnosti dužine od 50 m u promjeni smjera, a za projekte sa skučenim rasporedom, kraći proizvodni i transportni ciklus šina od 50 m skraćuje period izgradnje.
Duge tračnice i troškovi održavanja tokom životnog ciklusa
Glavna ušteda na održavanju dugih šina dolazi od smanjenog broja spojeva. U poređenju sa šinama od 25 m, šine od 100 m eliminišu 30 spojeva po kilometru, štedeći rad i opremu koja se koristi za detekciju i brušenje zglobova. Niža stopa bolesti zglobova smanjuje godišnje opterećenje na održavanju zglobova za oko 40 posto i smanjuje troškove materijala za zamjenu učvršćivača i popravku zavara. Bolja glatkoća kolosijeka smanjuje stopu habanja šine-točkova za oko 15 posto, produžavajući ciklus obnove i šine i kotača i smanjujući upotrebu teških mašina za održavanje. Ujednačena uzdužna krutost dugih šina poboljšava stabilnost geometrije kolosijeka, produžavajući ciklus finog{10}}podešavanja geometrije sa 6 mjeseci na 12 mjeseci, a manji uticaj vibracija smanjuje oštećenje kolosijeka i pragova. Tokom životnog ciklusa željeznice, ove uštede obično nadmašuju veći prvi trošak proizvodnje dugih{14}}šina i transporta na linijama sa dovoljnim prometom.
Često postavljana pitanja
Koliko zavarenih spojeva ima po kilometru za šine od 25 m?
Oko 40 spojeva po kilometru. Isti kilometar položen sa šinama od 100 m ima samo 10 spojeva, što je smanjenje broja spojeva za 75 posto.
Zašto je proizvodnja šina od 100 m skuplja?
Zbog toga što zahtijeva punu-kontrolu ravnosti na manje od ili jednako 2 mm, ujednačenost temperature gredice unutar ± 10 stepeni Celzijusa, segmentirano kontrolirano hlađenje na oko 5 stepeni Celzijusa u minuti, više-ispravljanje u više valjaka i namjenski dugi-šinski transport sa ograničenjem protiv-deformacija.
Kada projekat treba izabrati šine od 25 m?
Za planinske pruge sa malim-krivinama radijusa, teške transportne rute i ručnu ili polu{1}}mehaniziranu konstrukciju, gdje je lakše rukovati kratkim tračnicama i mali obim saobraćaja ograničava utjecaj spojeva.
Kako duge šine smanjuju troškove održavanja?
Manje spojeva smanjuje rad-detekcije grešaka i brušenja, opterećenje održavanja zglobova pada za oko 40 posto, habanje -šine kotača opada za oko 15 posto, a ciklus finog-podešavanja geometrije se proteže od 6 do 12 mjeseci.
Koja je prednost šine od 50 m u obnovi kolosijeka?
Njihova dužina odgovara postojećem razmaku među pragovima, smanjujući rad na podešavanju pragova, a lakši su za rukovanje od šina od 100 m, a istovremeno smanjuju broj spojeva u poređenju sa šinama od 25 m.
Da li duge šine uvijek smanjuju ukupne troškove?
Ne uvek. Na niskim-prometnim linijama prvi trošak proizvodnje i transporta dugih-šina može premašiti uštede na održavanju, zbog čega šine od 25 m ostaju standardne za laki-saobraćaj i planinske željeznice.