V sodobni železniški infrastrukturi je vzdrževanje vzdolžne stabilnosti tira ključnega pomena za zagotavljanje varnosti obratovanja in zmanjšanje stroškov vzdrževanja. Med standardnimi konfiguracijami tirov v Severni Ameriki in na mednarodni ravni je115RE tirnicav kombinaciji z združljivim115 lb tirna sidrapredstavlja široko sprejet standard za srednje{0}}do-težke-proge, tranzitna omrežja in industrijske odcepe.
Ta tehnični članek obravnava dimenzijsko razmerje med tirnimi sidri 115RE in tirnimi sidri 115 lb, njihove operativne funkcije, razvrstitev po smernicah AREMA in premisleke o namestitvi.
1. Mere in specifikacije tirnice 115RE
"115RE" Oznaka označuje določen odsek tirnice, ki ga je standardiziralo Združenje American Railway Engineering and Maintenance--Way Association (AREMA). "115" se nanaša na njegovo nominalno težo 115 funtov na jard (približno 56,9 kg/m).
Za zagotovitev, da sidro tirnice deluje, kot je predvideno, se morajo njegove proizvodne tolerance ujemati z osnovnim profilom tirnice. Spodaj so standardne tehnične mere odseka tirnice 115RE:
| Parameter | Standardna mera (imperial) | Standardna mera (metrika) |
|---|---|---|
| Nazivna teža | 114,7 lbs/yd | 56,9 kg/m |
| Višina tirnice | 6-5/8 palcev | 168,28 mm |
| Osnovna širina (čevelj) | 5-1/2 palca | 139,70 mm |
| Širina glave | 2-11/16 palcev | 68,26 mm |
| Debelina spleta | 5/8 palcev | 15,88 mm |
Ker so tirna sidra vpeta neposredno na dno tirnice, jeOsnovna širina 5-1/2 palca (139,70 mm)je kritična dimenzija, ki določa zasnovo in prileganje 115 lb tirnega sidra.
2. Inženirska funkcija tirnih sider
Tirna sidraso enodelne -pritrdilne sponke iz vzmetnega jekla, nameščene na spodnji strani nosilca tirnice. Zasnovani so tako, da se tesno prilegajo stranicam tirnih vezi (pragov) ali povezovalnih plošč. Njihove glavne funkcije vključujejo:
- Nadzor lezenja tirnice:Vzdolžno premikanje tirnice-znano kot "polzenje"-povzročajo vlečna sila lokomotiv, zavorne sile vlakov in toplotno raztezanje ali krčenje. Sidra prenašajo te vzdolžne sile s tirnice na vezi in balastno posteljo.
- Vzdrževanje sklepnih vrzeli:V spojenih tirih tirna sidra pomagajo vzdrževati enakomerne dilatacijske reže med koncema tirnic, kar preprečuje poškodbe spojev in upogibanje tira.
- Pritrditev neprekinjene varjene tirnice (CWR):V sistemih CWR temperaturna nihanja povzročajo znatne notranje napetosti. Sidra skupaj z balastnim profilom omejujejo tirnico, da preprečijo bočno upogibanje v vročem vremenu in raz-narazen v hladnem vremenu.
3. Vrste 115lb tirnih sider
Industrijske aplikacije običajno uporabljajo dve primarni izvedbi tirnih sider za tirne sisteme 115 lb. Oba sta izdelana iz visoko-ogljičnih ali legiranih vzmetnih jekel in toplotno-obdelana, da se zagotovi dosledna zadrževalna moč.
A. Vožnja-na sidriščih (pošten slog)
To sidro, ki ga pogosto imenujejo »izboljšani sejem« ali -nagonski slog, ima težko zasnovo,-podobno čeljusti. Namesti se tako, da se en konec položi na podnožje tirnice, drugi konec pa zabije na nasprotno stran podnožja s pomočjo lopatice ali avtomatskega aplikatorja. Zasnova zagotavlja široko naležno površino proti vezni plošči in vezni strani.
B. Sidra vrste vzmet- (slog enote/kanala)
Vzmetna-sidra (kot sta zasnovi Unit ali Channeloc) uporabljajo prožno vzmetno-delujočo zanko. Namestijo se pod podnožje tirnice in zaskočijo na svoje mesto. Napetost vzmeti zagotavlja dvo-smerni stik, ki varno oprime osnovo tirnice. Ta sidra se na splošno prilagodijo rahlim spremembam debeline tirnice zaradi obrabe.
| Ime | Tirna sidra | ||
| Vrsta | Uporablja se za 50Kg, 85Kg,90/91LB, 115RE /136RE, UIC54 in UIC60 tirnico | ||
| Ali tip po risbah strank | |||
| Material | 60Si2MnA | 45# | QT500-7 |
| Kemična sestava (%) | C:0,56-0,64, Mn:0,60-0,90, Si:1,60-2,00, Cr: manj kot ali enako 0,35, P: manj kot ali enako 0,03, S: manj kot ali enako 0,03 | C: 0,42-0,50, Mn: 0,50-0,80, Si: 0,17-0,37, Cr: manj kot ali enako 0,25, P: manj kot ali enako 0,035, S: manj kot ali enako 0,035 | C: 3,60–3,80, Mn: manj kot ali enako 0,6, Si: 2,50–2,90, P: manj kot ali enako 0,08, S: manj kot ali enako 0,025 |
| Površina | navadna (oljena), barvna slika | ||
4. Standardi in merila delovanja AREMA
V skladu s priročnikom AREMA za železniški inženiring (4. poglavje: Železnice) morajo visoko{1}}kakovostna tirna sidra izpolnjevati stroga merila mehanske učinkovitosti, da se zagotovi varnost pod obremenitvijo:
- Odpornost proti zdrsu:Od standardnega na novo uporabljenega tirnega sidra se običajno pričakuje, da prenese minimalno vzdolžno silo, preden zdrsne vzdolž tirnega dna.
Odpornost na zlom:Jeklo mora imeti zadostno duktilnost in trdoto (pogosto določeno znotraj določenega območja trdote po Brinellu ali Rockwellu C), da prepreči razpoke med vgradnjo ali pri ekstremno nizkih temperaturah.
Ponovna uporabnost:Tirna sidra so zasnovana tako, da ohranijo znaten odstotek svoje prvotne zadrževalne sile, ko se odstranijo in ponovno namestijo med vzdrževalnimi cikli, pod pogojem, da niso preveč-raztegnjena.
5. Najboljše prakse uporabe in namestitve
Učinkovitost 115-lb sidrnega sistema tirnic je v veliki meri odvisna od pravilnih vzorcev in tehnik namestitve:
- Polni ležaj:Sidro je treba namestiti tako, da se s svojo navpično ploskvijo tesno opira na vez ali vezno ploščo. Vrzeli med sidrom in vezjo zmanjšajo njegovo učinkovitost, kar omogoča premikanje tirnice, preden se sidro zaskoči.
- Simetrično sidranje:Za nadzor gibanja v obe smeri so sidra običajno nameščena v parih na nasprotnih straneh iste vezi (imenovano "box sidranje").
- Vzorci sidranja:Pri spojenih tirih standardne prakse pogosto narekujejo škatlasto sidranje določenega števila vezi na dolžino tirnice (npr. 8 do 16 vezi na 39-čeveljsko tirnico), odvisno od gostote prometa in stopnje. Neprekinjena varjena tirnica (CWR) na splošno zahteva bolj celovite vzorce sidranja, včasih sidranje vsake vezi ali vsake druge vezi blizu kritičnih območij, kot so kretnice in pristopi mostov.
Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)
V1: Ali je mogoče uporabiti tirno sidro 115 lb na odseku tirnice 136RE?
Ne. Standardna tirnica 136RE ima osnovno širino 6 palcev (152,4 mm), medtem ko ima tirnica 115RE osnovno širino 5-1/2 palca (139,7 mm). Tirno sidro 115 lb ne bo ustrezalo tirnemu temelju 136 lb. Poskus na silo pritrditi nezdružljiva sidra lahko povzroči poškodbe komponent ali odpoved pritrdilnega sistema.
V2: Kaj je "box anchoring" in zakaj se uporablja?
Škatlasto sidranje je praksa namestitve dveh tirnih sider na isti tir-enega na vsaki strani tirnice na isti tirnici. To preprečuje premikanje tirnice v obe smeri (tako naprej kot nazaj). Zagotavlja dvo-smerno vzdolžno zadrževanje pred toplotnim raztezanjem in dvosmernim prometom.
V3: Kako temperaturne spremembe vplivajo na delovanje 115 lb tirnih sider?
Temperaturna nihanja povzročijo, da se tirnice poleti razširijo in pozimi skrčijo. Brez ustreznih in pravilno nameščenih tirnih sider lahko te sile privedejo do upogibanja tirnice (sončne prepogibe) ali raztrganja tirnic-narazen. Sidra prenesejo te toplotne sile skozi vezi in v balast, kjer upor balastne postelje stabilizira strukturo tira.
V4: Ali so pogon-na sidrih boljši od vzmetnih-sider za tirnice 115RE?
Oba stila sta se izkazala za učinkovita pri izdelavi po standardih AREMA. Za-na sidra nudijo veliko, trdno kontaktno površino z vezjo in so zelo odporna na udarce. Vzmetni-sidra so pogosto priljubljena zaradi svoje odpornosti in enostavne namestitve v določenih avtomatiziranih nastavitvah vzdrževanja.