Dva izraza, dva pomena
Vijak z visoko-natezno trdnostjo je izjava o materialu: to pomeni, da ima jeklo za vijake visoko odpornost proti raztrganju, kvantificirano z natezno trdnostjo v MPa. Vijak z visoko-trdnostjo je konstrukcijska izjava: pomeni, da je sornik namenjen prenašanju obremenitve z močjo pri napetosti, strigu in upogibu, v konstrukcijskem inženiringu pa posebej pomeni sornik, zategnjen v torno-prijemno povezavo, kjer se obremenitev prenaša s trenjem med vpetima ploščama in ne z uležajenjem na steblo sornika. Ker so vsi vijaki z visoko-natezno trdnostjo močni tudi v konstrukcijskem smislu in je veliko vijakov z-visoko trdnostjo izdelanih iz jekla z visoko-natezno trdnostjo, se izraza v praksi prekrivata. Zmeda je pomembna za kupca železnice, ker je ribi vijak, označen kot visoko-trdnost, lahko dobavljen kot konstrukcijski torni-sornik z različnimi dimenzijami ali pa je vijak, naročen kot visoko-natezno, dobavljen brez oznake razreda lastnosti. Pravilna specifikacija vedno navaja razred lastnosti ali natančno mehansko zahtevo, nikoli samo pridevnik.
Razredi lastnosti po ISO 898-1
Mehanske lastnosti metričnih jeklenih vijakov so določene z oznakami razreda lastnosti po ISO 898-1. Prva številka je ena desetina minimalne natezne trdnosti v MPa, druga številka je ena desetina razmerja med tečenjem in natezno trdnostjo. Vijak razreda 8.8 ima torej najmanjšo natezno trdnost 800 MPa in mejo tečenja vsaj 640 MPa; razred 10.9 daje 1040 MPa natezne trdnosti in 940 MPa tečenja. Spodnja tabela navaja razrede, ki se pojavljajo pri delu na tirih in mostovih.
| Razred lastnine | Najmanjša natezna trdnost Rm | Napetost tečenja ali uporna napetost | Tipična uporaba železnice |
|---|---|---|---|
| 4.8 | 400 MPa | 320 MPa | Lahki ribji vijaki, splošno pritrjevanje |
| 5.6 | 500 MPa | 300 MPa | Ribji vijaki na običajnih vrvicah |
| 8.8 | 800 MPa | 640 MPa | Tirni vijaki, T-sorniki, sidrni vijaki |
| 10.9 | 1040 MPa | 940 MPa | Vijaki za-težko vleko, konstrukcijsko trenje-sorniki |
| 12.9 | 1220 MPa | 1100 MPa | Specializirani -zgibi za visoke obremenitve, redko na progi |
Razred je označen na glavi vijaka in na matici za vijake nad 5,8, tako da je razred mogoče preveriti ob dobavi brez laboratorijskega testiranja. Vijak brez oznake glave je treba zavrniti za varnost-kritično uporabo tirnice. Trdota je tudi dobro preverjanje dostave: razred 8.8 je običajno 22 do 32 HRC, razred 10.9 pa približno 32 do 39 HRC, neujemanje med oznako in trdoto pa kaže na ponarejen ali mešan material.
Katere železniške komponente uporabljajo kateri razred
Strojna oprema za pritrjevanje železnic je preslikana na naslednje razrede. Ribji vijaki, imenovani tudi spojni vijaki, povezujejo dva konca tirnice skozi ribiško ploščo; na konvencionalnih progah so običajno od 4,8 do 5,6, medtem ko se na začasnih spojih-za težke{3}}vleke in-hitrosti uporabljajo 8,8 ali več. T-sorniki in sidrni vijaki elastičnih pritrdilnih sistemov nosijo prednapetost sistema in so običajno 8,8, pri čemer je 10,9 določeno za sisteme za težke{10}}vleke. Vijačni konici so drugačna družina komponent: navojni so neposredno v leseni ali plastični moznik praga in njihova moč držanja izvira iz vpetja navoja v podlago, ne iz površine matice, zato so določeni s standardom za konice in materialom praga in ne z razredom lastnosti vijaka. Vijaki z visoko{13}}strukturno trdnostjo se pojavljajo pri jeklenih mostovih in viaduktih, kjer je torna-povezava oprijema zasnovana in prednapeta v skladu s konstrukcijsko kodo, razred lastnosti vijaka pa je del izračuna povezave.
Vpetost navoja in višina matice
Pogosta napaka pri specifikaciji je zahtevati preveliko dolžino vpetja navoja v prepričanju, da več stika z navojem preprečuje luščenje. Inženirsko pravilo je drugačno: standardna matica z višino 0,8-kratnika premera vijaka razvije polno natezno zmogljivost vijaka, daljši vpetje pa nič ne poveča trdnosti, ker postane steblo vijaka in ne navoj šibka točka. Kar dejansko preprečuje luščenje, je pravilno prileganje navoja na tolerance ISO 965, ustrezna trdota matice glede na vijak in čisti, namazani navoji pri zategovanju. Za 20-milimetrski vijak je -višina matice s polno trdnostjo približno 16 mm in določitev vpetja navoja 1,5-kratnega premera, kot je včasih prikazano v amaterskih specifikacijah, je nepotrebna in lahko povzroči celo težave, saj postane spoj občutljiv na tolerančno zlaganje. Pravilen pristop je slediti standardu komponent: tam so opredeljeni višina matice, toleranca navoja in preizkus obremenitve, odstranjen navoj po zategovanju pa je simptom napačnega prileganja, napačne trdote ali prevelikega navora, ne pa nezadostnega vpetja.
Nizka temperatura in vodikova krhkost
Dve dodatni izbirni točki sta pomembni za tirne vijake. V hladnih območjih pod približno -40 stopinj C vijaki iz ogljikovega jekla izgubijo žilavost in specifikacija bi morala dodati zahtevo glede udarca ali premakniti na nizko-temperaturno stopnjo, saj lahko krhki vijak pod prednapetostjo odpove brez opozorila. V nasprotni smeri so vijaki z visoko -trdnostjo v razredu 10.9 in več ali s trdoto nad približno 390 HV dovzetni za vodikovo krhkost, če so galvanizirani: vodik, uveden med galvanizacijo, lahko povzroči zapozneli zlom po namestitvi. Praktično pravilo je, da se izogibate galvanizaciji utrjenih vijakov tirnic in namesto tega uporabite prevleko s cinkovimi lističi ali vroče-cinkanje, ter zahtevate raz-peko za krhkost, če je galvanizacija neizogibna, v skladu s prakso ISO 4042. Kupec, ki za obalno vrvico za težke vleke določi ribiške vijake razreda 10.9, bi moral zato določiti postopek nanosa premaza in razred lastnosti, saj oba skupaj odločata o tem, ali vijak preživi prvo zimo.
Pogosto zastavljena vprašanja
V1: Ali je vijak z visoko-natezno trdnostjo enako kot vijak z visoko-trdnostjo?
Ne ravno. Visoka-natezna trdnost opisuje material, natezno trdnost 800 MPa ali več, razred 8.8 in več. Visoka-trdnost opisuje oblikovno vlogo, vključno s prednapetimi tornimi povezavami. V praksi se pojma prekrivata, zato razred lastnosti vedno navedite pisno.
V2: Kaj pomeni 8,8 na glavi vijaka?
To je razred lastnosti ISO 898-1: minimalna natezna trdnost 800 MPa in meja tečenja 640 MPa. Oznaka je ena desetina natezne trdnosti, ki ji sledi ena desetina razmerja-v tečenju proti natezni trdnosti.
V3: Kakšen razred naj bodo ribji vijaki?
Običajni zgibni tiri običajno uporabljajo 4,8 do 5,6, medtem ko črte za-težke{2}}vleke in-prometne proge določajo 8,8 ali višje. Stopnja se mora ujemati z zasnovo ribiške plošče in specifikacijo navora za vzdrževanje vrvice.
V4: Zakaj utrjeni vijaki po namestitvi počijo?
Zakasneli zlom razreda 10.9 in višje je običajno vodikova krhkost zaradi galvanizacije. Rešitev je uporaba cinkovih kosmičev ali vročih-premagov, ki ne vnašajo vodika, ali pečenje delov v skladu z ISO 4042 po nanosu.
V5: Koliko navojev je potrebno za polno moč?
Približno 0,8-kratnik premera vijaka, kar je standardna višina matice. Daljši vklop ne poveča natezne zmogljivosti; pravilno prileganje in trdota preprečujeta luščenje.
V6: Kako lahko preverim kakovost dostavljenih vijakov?
Preverite oznako glave glede na razred lastnosti, preverite trdoto s prenosnim testerjem in zahtevajte certifikat mlina z rezultati mehanskega preskusa. Neoznačene vijake je treba zavrniti zaradi varnostne{1}}kritične uporabe tirov.