U modernoj željezničkoj infrastrukturi, održavanje uzdužne stabilnosti kolosijeka ključno je za osiguranje operativne sigurnosti i smanjenje troškova održavanja. Među standardnim konfiguracijama staza u Sjevernoj Americi i na međunarodnom nivou,115RE šinauparen sa kompatibilnim115 lb šinska sidrapredstavlja široko prihvaćen standard za srednje{0}}do-teške-puteve, tranzitne mreže i industrijske magistralne pruge.
Ovaj tehnički članak govori o dimenzionalnom odnosu između 115RE šine i 115 lb šinskih ankera, njihovim operativnim funkcijama, klasifikaciji prema AREMA smjernicama i razmatranjima o instalaciji.
1. Dimenzije i specifikacije 115RE šine
"115RE" oznaka označava specifičnu šinu koja je standardizirana od strane Američkog udruženja za inženjering i održavanje--puteva (AREMA). "115" se odnosi na njegovu nominalnu težinu od 115 funti po jardu (približno 56,9 kg/m).
Kako bi se osiguralo da anker za šinu funkcionira kako je predviđeno, njegove proizvodne tolerancije moraju odgovarati osnovnom profilu šine. Ispod su standardne inženjerske dimenzije šinskog dijela 115RE:
| Parametar | Standardno mjerenje (Imperijalno) | Standardno mjerenje (metričko) |
|---|---|---|
| Nominalna težina | 114,7 lbs/yd | 56,9 kg/m |
| Rail Height | 6-5/8 inča | 168,28 mm |
| Osnovna širina (stopa) | 5-1/2 inča | 139,70 mm |
| Širina glave | 2-11/16 inča | 68,26 mm |
| Web Thickness | 5/8 inča | 15,88 mm |
Budući da su ankeri za šine pričvršćeni direktno na podnožje šine,Osnovna širina od 5-1/2 inča (139,70 mm)je kritična dimenzija koja određuje dizajn i uklapanje šinskog sidra od 115 lb.
2. Inženjerska funkcija šinskih ankera
Tračnica sidrasu jednodijelni-pričvršćivači od opružnog čelika postavljeni na donju stranu baze šine. Dizajnirani su tako da čvrsto sjedaju uz bočne trake (prave) ili spone. Njihove primarne funkcije uključuju:
- Kontrola puzanja željeznice:Uzdužno kretanje šine-poznato kao "puzanje"-prouzročeno je vučnim naporom lokomotiva, silama kočenja vozova i termičkim širenjem ili kontrakcijom. Sidra prenose ove uzdužne sile sa šine na spone i balastni sloj.
- Održavanje praznina u zglobovima:U spojenim tračnicama, sidra za šine pomažu u održavanju ravnomjernih razmaka za širenje između krajeva šine, sprječavajući oštećenje spojeva i izvijanje kolosijeka.
- Osiguravanje kontinuirane zavarene šine (CWR):U CWR sistemima, temperaturne varijacije donose značajna unutrašnja naprezanja. Sidra, zajedno sa balastnim profilom, ograničavaju šinu kako bi spriječili bočno izvijanje u vrućem vremenu i rastavljaju-na komade po hladnom vremenu.
3. Vrste šinskih sidara od 115 lb
Industrijske aplikacije obično koriste dva primarna dizajna šinskih ankera za šinske sisteme od 115 lb. Oba su proizvedena od visoko-ugljičnog ili legiranog čelika za opruge i termički-obrađena kako bi se osigurala konzistentna snaga držanja.
A. Vozite-na sidrima (fer stil)
Često se naziva "Poboljšani sajam" ili -na stil, ovo sidro ima težak dizajn-nalik na čeljust. Instalira se tako što se jedan kraj stavi preko baze šine, a drugi kraj zabije na suprotnu stranu baze koristeći maul ili automatiziranu mašinu za nanošenje. Dizajn pruža široku površinu za oslanjanje na pločicu za vezivanje i lice vezice.
B. Opružna -tipka sidra (unit/Channeloc stil)
Opružna sidra-tipa (kao što su Unit ili Channeloc dizajn) koriste elastičnu, opružnu-petlju. Postavljaju se ispod baze šine i škljocnu na svoje mjesto. Zatezanje opruge obezbeđuje dvosmerni kontakt, bezbedno hvatajući osnovu šine. Ova sidra općenito prihvaćaju male varijacije u debljini baze šine zbog trošenja.
| Ime | Rail Anchors | ||
| Tip | Koristi se za 50Kg, 85Kg,90/91LB, 115RE /136RE, UIC54 i UIC60 šinu | ||
| Ili tip prema crtežima kupaca | |||
| Materijal | 60Si2MnA | 45# | QT500-7 |
| Hemijski sastav (%) | C:0,56-0,64, Mn:0,60-0,90, Si:1,60-2,00, Cr: Manje ili jednako 0,35, P: Manje ili jednako 0,03, S: Manje ili jednako 0,03 | C:0,42-0,50, Mn:0,50-0,80, Si:0,17-0,37, Cr: Manje ili jednako 0,25, P: Manje ili jednako 0,035, S: Manje ili jednako 0,035 | C:3,60-3,80, Mn: Manje ili jednako 0,6, Si:2,50-2,90, P: Manje ili jednako 0,08, S: Manje ili jednako 0,025 |
| Površina | obična (nauljena), slikanje u boji | ||
4. AREMA standardi i kriteriji učinka
Prema AREMA priručniku za željeznički inženjering (Poglavlje 4: Željeznica), visoko-kvalitetna sidra za šine moraju ispunjavati stroge kriterije mehaničkih performansi kako bi se osigurala sigurnost pod opterećenjem:
- Otpornost na klizanje:Obično se očekuje da standardno novo primijenjeno sidro za šinu izdrži minimalnu uzdužnu silu prije klizanja duž baze šine.
Otpornost na lom:Čelik mora posjedovati dovoljnu duktilnost i tvrdoću (često specificiran unutar određenog raspona tvrdoće po Brinellu ili Rockwellu C) da spriječi pucanje tokom ugradnje ili pod ekstremno niskim temperaturama.
Ponovna upotreba:Šinska sidra su dizajnirana da zadrže značajan postotak svoje prvobitne sile držanja kada se uklone i ponovo primjene tokom ciklusa održavanja, pod uvjetom da nisu previše-rastegnuti.
5. Najbolji postupci primjene i instalacije
Efikasnost šinskog sidrenog sistema od 115 lb u velikoj meri se oslanja na ispravne obrasce i tehnike instalacije:
- Puni ležaj:Anker mora biti postavljen tako da se njegova okomita strana čvrsto naslanja na spojnicu ili ploču za vezivanje. Zazori između sidra i vezice smanjuju njegovu efikasnost, omogućavajući šini da se pomakne prije nego što se anker zakači.
- Simetrično sidrenje:Kako bi se kontroliralo kretanje u oba smjera, sidra se obično postavljaju u paru na suprotnim stranama iste kravate (koji se nazivaju "sidrenje kutije").
- Uzorci sidrenja:U spojenim prugama, standardne prakse često nalažu sidrenje kutije određenog broja vezica po dužini šine (npr. 8 do 16 vezica po šini od 39 stopa), u zavisnosti od gustine saobraćaja i nagiba. Kontinuirana zavarena šina (CWR) općenito zahtijeva sveobuhvatnije obrasce sidrenja, ponekad sidrenje svake veze ili svake druge veze u blizini kritičnih područja kao što su skretnice i prilazi mostu.
Često postavljana pitanja (FAQ)
P1: Može li se sidro za šinu od 115 lb koristiti na 136RE dionici šine?
Ne. Standardna 136RE šina ima osnovnu širinu od 6 inča (152,4 mm), dok 115RE šina ima širinu osnove od 5-1/2 inča (139,7 mm). Sidro za šinu od 115 lb neće odgovarati bazi šine od 136 lb. Pokušaj nasilnog postavljanja nekompatibilnih ankera može uzrokovati oštećenje komponenti ili kvar sistema za pričvršćivanje.
P2: Šta je "sidrenje kutije" i zašto se koristi?
Sidrenje kutije je praksa ugradnje dva sidra za šine na istu šinu-po jednog sa svake strane vezice na istoj šini. Ovo sprječava kretanje šine u bilo kojem smjeru (i naprijed i nazad). Pruža dvosmjerno uzdužno ograničenje protiv termičkog širenja i dvosmjernog saobraćaja.
P3: Kako promjene temperature utiču na performanse šinskih sidara od 115 lb?
Temperaturne promjene uzrokuju širenje šina ljeti i skupljanje zimi. Bez adekvatnih i pravilno postavljenih šinskih ankera, ove sile mogu dovesti do izvijanja kolosijeka (sunce) ili rastavljanja šine{1}}. Sidra prenose ove toplinske sile kroz spone u balast, gdje otpor sloja balasta stabilizira strukturu kolosijeka.
P4: Da li su pogon-na sidrima bolji od tipova sidara s oprugom-za šine 115RE?
Oba stila su se pokazala efikasnim kada su proizvedeni prema standardima AREMA. Pogon{1}}na sidra nude veliku, čvrstu površinu kontakta s kravatom i vrlo su otporni na oštećenja od udara. Opružna sidra-često se preferiraju zbog svoje elastičnosti i lakoće instalacije u određenim automatskim postavkama održavanja.