Strana 2 z 10
Účel koľajníc a požiadavky na ne
Hlavným nosným prvkom koľajového zvršku je koľajnice. Sú to oceľové tyče špeciálnych profilov, po ktorých sa pohybujú koľajové vozidlá. Štandardné a všeobecne akceptované koľajnice na všetkých cestách vo svete sú široké pevné koľajnice.
(obr. 1) pozostáva z troch hlavných častí:
- hlavy;
- podošvy;
- krk spájajúci hlavu s podrážkou.
Koľajnice sú najdôležitejším prvkom zvršku trate. Sú určené:
- priamo vnímať tlak od kolies železničných koľajových vozidiel a prenášať tieto tlaky na základné prvky hornej konštrukcie koľaje;
- viesť kolesá železničných koľajových vozidiel pri ich pohybe;
- v oblastiach s automatickým blokovaním slúžia ako vodič signálneho prúdu av elektrickej trakcii - ako vodič spätného prúdu. Preto musia mať koľajnicové závity potrebnú elektrickú vodivosť.
Základné požiadavky na železniceže musia byť stabilné a odolné; majú najdlhšiu životnosť; zabezpečiť bezpečnosť vlakov; byť pohodlné a lacné na prevádzku a výrobu.
Ryža. 1 - Široká základná lišta
Podrobnejšie, účel a ekonomické úvahy určujú tieto požiadavky na koľajnicu:
- Na zaistenie bezpečnosti vlakov s veľkým nápravovým zaťažením pri maximálnych rýchlostiach musia byť koľajnice ťažšie. Zároveň, aby sa ušetrili kovy a uľahčilo nakladanie, vykladanie a výmena, musia mať tieto koľajnice racionálnu a pokiaľ možno čo najmenšiu hmotnosť.
- Pre lepšiu odolnosť voči ohybu pri pohybujúcom sa zaťažení musia byť koľajnice dostatočne tuhé (mať najvyšší moment odporu). Zároveň, aby sa predišlo tvrdým nárazom kolies na koľajnice, ktoré môžu spôsobiť zlomenie jednotlivých častí jazdných častí koľajového vozidla, ako aj sploštenie až lámanie koľajníc, je potrebné, aby koľajnice musia byť dostatočne pružné.
- Aby sa koľajnice nelámali rázovo-dynamickými účinkami kolies koľajových vozidiel, musí byť materiál koľajníc dostatočne viskózny. Vzhľadom na sústredený prenos tlaku z kolies na veľmi malé plochy v miestach dotyku kolies koľajníc je potrebné, aby sa kov koľajníc nekrčil, neopotrebovával, vydržal dlhšie a dostatočne ťažké.
- Na zabezpečenie dostatočnej adhézie medzi koľajnicami a hnacími kolesami lokomotív je potrebné, aby valivý povrch koľajníc bol drsný. Na zníženie odporu voči pohybu zostávajúcich kolies - automobilov, tendrov a nosných kolies lokomotív - je potrebné, aby valivý povrch koľajníc bol hladký;
- Pre štandardizáciu prvkov zvršku trate, vedúcej k jednoduchosti a zníženiu nákladov na ich údržbu, je potrebné, aby bol počet typov koľajníc čo najmenší. V záujme šetrenia kovu je nemysliteľné, aby koľajnice rovnakého typu boli položené na všetkých železničných tratiach bez ohľadu na dopravné zaťaženie, osové zaťaženie a rýchlosti vlakov. Počet typov koľajníc by mal byť minimálny, ale primeraný.
Požiadavky a podmienky, ktoré musia koľajnice spĺňať, sú teda mimoriadne dôležité, nevyhnutné a zároveň protichodné. To všetko mimoriadne sťažuje riešenie problému železníc vo všeobecnosti. Jeho riešenie je jednou z najdôležitejších úloh dopravnej vedy a techniky.
Materiál koľajnice
Moderné koľajnice sú valcované len z oceľových ingotov. Oceľ sa vyrába v konvertoroch Bessemerovou metódou alebo v otvorených peciach. Bessemerova oceľ sa získava fúkaním roztavenej liatiny kyslíkom (15-18 minút). V tomto prípade dôjde k vyhoreniu uhlíka a niektorých nečistôt. Oceľ s otvoreným ohniskom sa varí z liatiny a oceľového šrotu vo veľkých peciach s kapacitou 200 až 1 500 ton počas niekoľkých hodín. Táto oceľ je čistejšia a menej krehká za studena ako oceľ Bessemer. Koľajnice ťažkého typu (P65 a P75) sú valcované len z ocele s otvoreným ohniskom.
Kvalita koľajovej ocele je určená jej chemickým zložením, mikro- a makroštruktúrou. Chemické zloženie domácej koľajovej ocele je charakterizované percentuálnym prídavkom železa (pozri tabuľku nižšie).
| Typ koľajnice | triedy ocele | Uhlík | mangán | Silikón | Fosfor | Síra | Arzén | Pevnosť v ťahu, MPa (kgf/mm 2), nie menej | Relatívne rozšírenie, % |
| P75(P65) | M-76 | 0,71-0,82 | 0,75-1,05 | 0,20-0,40 | ≤0,035 | ≤0,045 | ≤0,15 | 885(90) | 4 |
| P50 | M-75 | 0,69-0,80 | 0,75-1,05 | 0,20-0,40 | ≤0,035 | ≤0,045 | ≤0,15 | 765(88) | 5 |
Uhlík zvyšuje tvrdosť a odolnosť koľajovej ocele proti opotrebovaniu. Čím je však obsah uhlíka vyšší, tým väčšia je, pri zachovaní ostatných podmienok, krehkosť ocele a tým ťažšie je vyrovnávanie koľajníc za studena. Preto je potrebná rovnomernejšia distribúcia kovu po priereze koľajnice, musí sa prísnejšie dodržiavať chemické zloženie, najmä fosforu a síry.
mangán zvyšuje tvrdosť a odolnosť ocele proti opotrebeniu a poskytuje jej dostatočnú húževnatosť.
Silikón zlepšuje kvalitu ocele, zvyšuje tvrdosť kovu a jeho odolnosť proti opotrebovaniu.
Fosfor A síra- škodlivé nečistoty, robia oceľ krehkou: pri vysokom obsahu fosforu sa koľajnice stávajú krehkými za studena, s vysokým obsahom síry - krehké do červena.
Arzén mierne zvyšuje tvrdosť a odolnosť koľajovej ocele proti opotrebeniu, ale jej prebytok znižuje rázovú pevnosť.
Mikroštruktúra inštalované pod mikroskopom so zväčšením 100-200 krát. Komponenty bežnej koľajovej ocele sú ferit, ktorý pozostáva z bezuhlíkového Fe, a perlit, ktorý je zmesou feritu a cementitu.
Štúdium mikroštruktúry koľajnicovej ocele ukazuje, že získava schopnosť výrazne odolávať opotrebovaniu a húževnatosti so štruktúrou sorbitolu, ktorá sa získava v dôsledku špeciálneho tepelného spracovania.
V súčasnosti je najrozšírenejšie objemové kalenie koľajníc. Zvyšuje ťažnosť a húževnatosť, zvyšuje únavovú pevnosť a odolnosť koľajníc proti vzniku priečnych únavových lomov. Prevádzková životnosť takýchto koľajníc je 1,3-1,5 krát vyššia ako prevádzková životnosť nekalených koľajníc. Podľa technicko-ekonomických prepočtov použitie objemovo tvrdených koľajníc na 1 km trate v priemere za rok poskytuje značné peňažné úspory.
Najdôležitejším faktorom pre kvalitu koľajovej ocele je jej makroštruktúra(konštrukcia je zlomená pri pohľade voľným okom alebo lupou). Oceľ musí mať homogénnu jemnozrnnú štruktúru bez trosky, vlasov, filmu alebo stôp po nerovnomernom rozložení chemických prísad v priereze. Zvyšovanie kvality sa dosahuje prísnym dodržiavaním technických špecifikácií a neustálym zdokonaľovaním výroby ocele a technológie valcovania koľajníc. Hustota koľajovej ocele sa považuje za 7,83 t/m3.
Tvar a rozmery koľajnice
Profil koľajnice
Úžitkové vlastnosti koľajníc charakterizuje najmä ich hmotnosť na 1 m dĺžky, prierezový profil (obr. 2) a mechanické vlastnosti kovu, z ktorého sú vyrobené. Na zvýšenie odolnosti voči vertikálnym silám je koľajnica tvarovaná ako I-nosník, ktorého horná príruba ( hlava koľajnice) je prispôsobený na kontakt s kolesami koľajových vozidiel a spodným ( koľajnicová základňa) - na upevnenie na podpery. Zvislá stena spájajúca hlavu a chodidlo je tzv krku.
Ryža. 2 - Hlavné časti koľajníc
Profil koľajnice je spôsobené jeho spolupôsobením s kolesami koľajových vozidiel a návrhom prvkov zvršku koľaje. Typický profil moderných koľajníc so širokou pätkou je znázornený na (obr. 3).
Valivá plocha hlavy je vždy konvexná, aby bol zabezpečený čo najpriaznivejší prenos tlaku od kolies. Pre typy koľajníc P75, P65 a P50, väčší polomer R 1 tohto povrchu sa rovná 300 mm. Smerom k plochám sa zakrivenie mení na polomer R 2 rovných 80 mm. V koľajniciach typu P43 je valivá plocha hlavy koľajnice ohraničená jedným polomerom R 1 .
Ryža. 3 - Moderná koľajnica so širokou pätkou
Valivý povrch sa spája s bočnými plochami hlavy pozdĺž krivky s polomerom r 1 (obr. 3), veľkosťou blízkou polomeru filé obväzu. V koľajniciach typu P75, P65 a P50 r 1 sa rovná 15 mm.
Bočné okraje hlavy sú buď zvislé alebo šikmé. Pre koľajnice typu P75, P65 a P50 je tento sklon (1: k) sa rovná 1:20. Bočné okraje hlavy majú tendenciu spájať sa s najmenšími dolnými polomermi r 2 rovná 1,5-4 mm. To sa robí, aby sa zabezpečilo, že nosná plocha pre prekrytia je čo najväčšia. Z rovnakých dôvodov sa predpokladá, že polomery sú rovnaké r 6 a r 7 .
Nosnými plochami pre obloženia sú spodné okraje hlavy a horné okraje základne koľajnice. V súčasnosti sú najbežnejšie uhly α tie, pri ktorých tan α = 1: n pre koľajnice typu P75, P65 a P50 je 1:4.
Spojenie spodných okrajov hlavy s krkom by malo poskytnúť dostatočnú opornú plochu pre obloženie a čo najhladší prechod z hrubej hlavy na relatívne tenký krk, aby sa znížilo lokálne namáhanie a rovnomerné chladenie koľajníc počas valcovania. V koľajniciach typu P75, P65 a P50, r 3 = 5÷7 mm a r 4 = 10÷17 mm.
Krk modernej koľajnice má zakrivený obrys s polomerom R w (od 350 do 450 mm pre domáce koľajnice), čo najlepšie zabezpečuje plynulý prechod od krku k základni a hlave.
Spojenie medzi krkom a podrážkou je vytvorené s rádiusom r 6, ktorého hodnota je určená rovnakými úvahami ako hodnoty polomerov r 3 a r 4. Prechod na naklonenú hornú plochu podošvy pre koľajnice typu P75, P65 a P50 je vyrobený pozdĺž polomeru r 5 sa rovná 15-25 mm.
Na železniciach Ruskej federácie sa používajú koľajnice typu P75, P65 a P50 (obr. 4) s hmotnosťou 74,4; 64,6 a 51,6 kg/lineárne. m) Prevládajúce koľajnice používané na inštaláciu sú teraz koľajnice typu P65; na obzvlášť ťažkých tratiach - tepelne spevnené koľajnice typu P75. Vyrábajú sa v dĺžke 25 metrov.
Ryža. 4 - Štandardné koľajnicové profily: A- typ P75; b- P65; V- P50
Dĺžka koľajnice
Na cestách sveta sa snažia širšie využívať dlhé koľajnice a zvárané koľajnice. Vďaka tomu sa znižuje počet spojov, čo zlepšuje podmienky pre interakciu medzi traťou a koľajovým vozidlom a poskytuje veľký ekonomický efekt. Napríklad, ak sa namiesto koľajníc typu P65 s dĺžkou 12,5 m položia koľajnice rovnakého typu, ale s dĺžkou 25 m, potom znížením potreby upevnenia na tupo vznikne 3 902 ton kovu. ušetrených za každých 1000 km. Zníženie počtu spojov približne o 10 % navyše zníži odpor voči pohybu vlaku, zníži opotrebenie kolies koľajových vozidiel a zníži náklady na priebežnú údržbu tratí.
Štandardné dĺžka moderné koľajnice v rôznych krajinách sa pohybuje od 10 do 60 m: v Ruskej federácii 25 m; v ČSSR 24 a 48 m, v NDR a Nemecku 30, 45 a 60 m; vo Francúzsku 18, 24 a 36 m; v Anglicku 18, 29 m; v Japonsku 25 m; v USA 11,89 a 23,96 m.V Ruskej federácii sa pre výhybky v obmedzenom množstve valcujú koľajnice dĺžky 12,5 m.
Okrem koľajníc štandardnej dĺžky sa na kladenie zakrivených úsekov koľaje na vnútorné závity používajú aj skrátené. V Ruskej federácii sú takéto koľajnice skrátené o 80 a 160 mm a s dĺžkou 12,5 m - o 40, 80 a 120 mm.
Hmotnosť (hmotnosť) koľajníc
Hlavnou charakteristikou, ktorá dáva všeobecnú predstavu o type a sile koľajnice, je jej hmotnosť vyjadrené v kilogramoch na bežný meter.
Určenie optimálneho hmotnosť koľajnice- úloha je mimoriadne náročná, pretože závisí od veľkého množstva faktorov: nápravové zaťaženie, rýchlosť vlakov, intenzita zaťaženia, kvalita koľajovej ocele, profil koľajnice a iné.
Hmotnosť koľajnice určený z nasledujúcich úvah:
- čím väčšie je zaťaženie nápravy železničného vozňa, rýchlosť vlakov a hustota zaťaženia trate, tým väčšia by mala byť hmotnosť koľajnice za rovnakých okolností s;
- čím väčšia je hmotnosť koľajnice q, čím nižšie, pri zachovaní ostatných podmienok, prevádzkové náklady na silne zaťažených tratiach (na údržbu tratí, na odpor proti pohybu vlakov).
V súčasnosti existujú rôzne návrhy na empirické určenie hmotnosti koľajnice v závislosti od obmedzeného počtu faktorov. Profesor G. M. Shakhunyants navrhol určiť hmotnosť koľajnice v závislosti od typu koľajového vozidla, traťového zaťaženia, rýchlosti vlaku a statického zaťaženia nápravy lokomotívy podľa výrazu
Kde A- koeficient rovný 1,20 pre autá a 1,13 pre lokomotívy;
T max - intenzita nákladnej dopravy, milión t km/km za rok;
υ - rýchlosť vlaku, pre ktorú sa vypočíta návrh koľaje, km/h;
Číselné hodnoty zahrnuté vo vzorci je možné prevziať z tabuľky 1.2
Vyššie uvedený vzorec nepochybne neodráža zložitosť vzťahu medzi faktormi ovplyvňujúcimi výber hmotnosti koľajnice. Umožňuje však urobiť rozhodnutie ako prvé priblíženie celkom rozumne.
Konečná hmotnosť koľajnice sa vyberajú na základe pevnostných výpočtov a ekonomickej realizovateľnosti. Hmotnosť štandardných koľajníc v Ruskej federácii je 44-75 kg / m. Ich hlavné charakteristiky sú uvedené v (tabuľka 1.3) a uvedené na (obr. 5). Koľajnice P43 sa pre výhybky valcujú v obmedzenom množstve.
Ryža. 5 - Základné rozmery modernej koľajnice (podľa tabuľky 1.3)
Na železniciach iných krajín majú koľajnice hmotnosť kg/m:
- USA - 30-77;
- Anglicko:
- dvojhlavý - 29,66-49,53;
- široká noha - 22,37-56,5;
- Francúzsko a Belgicko - 30-62;
- NDR a NSR - 30-64.
Ekonomická efektívnosť používania ťažkých koľajníc
Vplyv používania ťažkých koľajníc spočíva v ich odolnosti, zníženej spotrebe materiálu, zníženej odolnosti proti pohybu vlaku a znížených nákladoch na priebežnú údržbu tratí.
Podľa VNIIZhT, ak zoberieme ako základ koľajnicu typu P50, tak zvýšenie jej hmotnosti o 1 kg zníži mzdové náklady na súčasnú údržbu trate o 1,5-1,8 % a zníži spotrebu materiálu na 1,4 %.
Ťažšia koľajnica rozdeľuje tlak kolies koľajových vozidiel na väčší počet podvalov, v dôsledku čoho klesá tlak na každý podval, spomaľuje sa mechanické opotrebenie a zvyšuje sa ich životnosť. Zároveň sa znižuje dynamický tlak na balast, znižuje sa oter, drvenie častíc balastu a jeho znečistenie.
So zvyšujúcou sa hmotnosťou koľajníc vzniká menej často potreba opráv strednej a zdvíhacej dráhy. Ťažké koľajnice dokážu prepraviť viac nákladu. Koľajnice P50 sú teda o 15 % a koľajnice P65 o 45 % ťažšie ako koľajnice P43, ale koľajnice P50 počas svojej životnosti dokážu uniesť 1,5-krát viac tonáže a P65 je 2-krát viac ako P43. S nárastom hmotnosti koľajníc sa znižuje spotreba kovu na jednotku prejdenej tonáže a znižujú sa náklady na výmenu koľajníc (veľké opravy), znižuje sa odpor proti pohybu vlaku a trakčné náklady.
V ekonomických výpočtoch výberu typu koľajnice sa uprednostňuje koľajnica, pre ktorú je ročný súčet danej stavby a prevádzkových nákladov ∑ E pr s normalizovanou dobou návratnosti t n je najmenšie. Určuje sa podľa vzorca
Kde A- stavebné náklady (náklady na pokládku koľajníc);
B i - prevádzkové náklady i-ro roč.
Doba návratnosti dodatočných kapitálových investícií do kladenia ťažkých koľajníc je krátka – zvyčajne 1,5 – 4,5 roka. Keďže je veľmi výhodné používať ťažké koľajnice, v Ruskej federácii je ich priemerná hmotnosť ( q cf) sa neustále zvyšuje.
Životnosť koľajníc
Očakáva sa životnosť koľajníc sú určené jednak na účelné vedenie údržby tratí (napríklad poznať frekvenciu výmeny koľají), ako aj na ich technicko-ekonomické posúdenie.
Životnosť koľajníc je funkciou ich prevádzky pod koľajovým vozidlom, typu a výkonu koľajníc, vlastností zvršku a koľajových vozidiel, prevádzkových podmienok koľaje a technológie výroby koľajníc.
Koľajnice zlyhajú v dôsledku opotrebovania a porúch. Mali by byť odstránené z cesty, keď sú opotrebované do určitého prípustného množstva; Tento faktor sa používa na určenie životnosti koľajníc. Prípustné opotrebovanie z 0 (obr. 6) sú hlavy koľajníc osadené tak, aby prierez koľajnice po opotrebovaní o oblasť ω 0 poskytoval prípustné namáhanie a aby sa pri opotrebovaní pneumatík kolies nedotýkali hrebene matice a hlavy skrutiek na spojoch koľajníc alebo časti dvojhlavých obložení vyčnievajúcich za hlavu koľajnice.
Ryža. 6 - Prierez hlavy koľajnice (prípustná plocha opotrebovania je zatienená)
Podľa obrázku
ω 0 = bz 0 - ∆,
Kde b- šírka hlavy koľajnice;
z 0 - normalizované medzné opotrebenie hlavy koľajnice, akceptované v Ruskej federácii podľa PTE;
∆ - berie do úvahy rozdiel v obryse hlavy a imaginárneho obdĺžnika, ktorý sa rovná 70 mm 2.
T = ω 0 / β,
kde β je špecifické opotrebenie prierezu hlavy koľajnice pri prechode 1 milióna ton hrubého nákladu, mm 2.
Hodnota β sa určuje pre špecifické podmienky železničnej prevádzky, pričom sa vykonávajú výpočty trakcie a zohľadňuje sa kvalita koľajovej ocele. Na približné výpočty môžete použiť priemerné hodnoty siete β avg (mm 2 / milión ton brutto) z tabuľky
Pretože opotrebenie objemovo tvrdených koľajníc nastáva 1,3-1,5-krát pomalšie ako nekalených koľajníc, hodnota βcf pre prvé by mala byť upravená koeficientom α, ktorý sa rovná približne 0,65-0,5.
Keď teda poznáme ω 0 a β avg, môžeme nájsť tonáž T, ktoré môžu predmetné koľajnice vynechať počas celej životnosti. Navyše, ak intenzita nákladu (ročná tonáž) T g danej trate je známe a konštantné, potom životnosť koľajníc v rokoch na tejto trati možno zistiť nasledovne:
Ale keďže nákladná záťaž na našich železniciach sa každým rokom zvyšuje, životnosť koľajníc na danej trati vychádza z prevádzkovej doby minulej tonáže
Kde T 1 , T 2 , T 3 , …, Tt- tonáž v prvom, druhom, treťom, t rok po položení koľajníc.
Napriek zvýšeniu odolnosti koľajníc proti opotrebeniu je potrebné ich vymeniť pred dosiahnutím štandardného opotrebovania z dôvodu jedinej poruchy v dôsledku defektov. Zlyhanie koľajníc v dôsledku vád nastáva tak v dôsledku porušení alebo nedokonalostí vo výrobnej technológii, ako aj v dôsledku podmienok ich prevádzky.
Pri stanovení životnosti koľajníc sa berú ako prípustná celková jednotlivá porucha v dôsledku závad: P50 - 6 ks a P65 a P75 - 5 ks na 1 km trate alebo najväčšia ročná výťažnosť na tieto koľajnice - 2 ks. na 1 km.
Životnosť koľajníc medzi väčšími opravami tratí v miliónoch ton brutto na základe jedného defektu výťažku koľajníc T od G. M. Shakhunyants navrhol určiť podľa vzorca
kde λ р je koeficient zohľadňujúci kvalitu koľajovej ocele, dĺžka nekalených koľajníc je λ р = 1 a pre objemovo tvrdené koľajnice λ р = 1,5;
Termín, ktorý zohľadňuje vplyv zakrivenia dráhy a mazania; pri R≥ 1200 m A= 0 a at R < 1200 м A= 800; pri absencii mazania bočných plôch hláv koľajníc a okolkov α mazanie = 1, pri mazaní grafit-molybdénovými ceruzkami alebo pre grafitové mazivo na báze tuku, α mazanie = 0,2;
Termín, ktorý zohľadňuje vplyv dĺžky koľajníc (lash);
R dn - priemerné tonážne štandardné zaťaženie koľajnice od osi dvojkolesia, stanovené v roku 1964 pri prijatí štandardnej životnosti nekalených koľajníc (pre P50 - 350 miliónov ton hrubého nákladu, pre P65 - 500 miliónov ton hrubého nákladu) , rovná sa koľajniciam P50: R dn = (1 + 0,012υ i) q ok = (1 + 0,012 50) 14 9,8 = 228,6 kN a pre koľajnice P65: P dn = (1 + 0,012 60) 9,8 = 303,8 kN;
R c je tonážou vážené priemerné zaťaženie koľajnice od osi dvojkolesia, kN;
q p - hmotnosť koľajnice, kg/m;
normy γ - normovaná hodnota prípustného jednorazového odstránenia koľajníc v dôsledku defektov (P50 - 6 kusov, P65 a P75 - 5 kusov na 1 km trate);
q ok - priemerné zaťaženie koľajnice od osi dvojkolesia v závislosti od typu koľajnice.
Z dvoch hodnôt zistených pomocou vyššie uvedených vzorcov by sa mala na výpočet použiť menšia hodnota.
Obmedzenie životnosti koľajníc na základe ich jedného výkonu nemožno považovať za bežné, preto je hlavnou úlohou vykonať opatrenia na zvýšenie životnosti koľajníc podľa ich nosnosti až do úplného konštrukčného opotrebovania. Dá sa to dosiahnuť zlepšením kvality koľajového kovu, a to aj tepelným spracovaním; použitie bezšvíkových koľají so zváranými koľajnicami so zväčšenou dĺžkou; povrchová úprava opotrebovaných koncov koľajníc; zlepšenie konštrukcie koľajového zvršku ako celku; používanie mazadiel, ktoré premazávajú bočné čelá hlavy koľajnice v oblúkoch; zlepšenie súčasnej údržby koľajníc a trate ako celku.
Po uplynutí platnosti založená životnosť v miestach počiatočnej pokládky sa koľajnice vyberú z trate, roztriedia, podrobia sa opravám a zváraniu v opravárenských podnikoch koľajníc a opäť položia na koľaj, ale za ľahších prevádzkových podmienok, kde prevezú asi ďalšie 2/3 koľaje. počiatočná štandardná tonáž.
Dôležité opatrenia na predĺženie životnosti koľajníc na ceste sú brúsenie ich hlavy s brúsnymi koľajnicami na odstránenie nerovností a povrchovo poškodenej kovovej vrstvy z valcovacej plochy, povrchová úprava konce koľajníc, lubrikant koľajnice v zákrutách na zníženie bočného opotrebenia hlavy.
Životnosť bežných koľajníc s vysokým obsahom uhlíka je 2-3 krát v porovnaní so zahraničnými a tepelne spevnené koľajnice sú 3-4 krát vyššie; to však nestačí, keďže intenzita využívania železníc je u nás 6-10x väčšia ako v zahraničí. Preto prebieha vedecký výskum na vytvorenie ešte pevnejších a odolnejších koľajníc.
Moderné koľajnice môžu byť vyrobené z rôznych materiálov. Musia byť však veľmi odolné a kvalitné, pretože sú každý deň vystavené enormnej záťaži.
Diely pre železnicu si môžete kúpiť na webovej stránke http://rails.com.ua, pretože poskytujú možnosti, ktoré spĺňajú všetky pravidlá a požiadavky.
Ale z čoho sú koľajnice vyrobené?
Základné materiály na výrobu koľajníc
Samozrejme, je jednoducho nemožné dať jednoznačnú odpoveď na túto otázku. Faktom je, že koľajnice môžu vykonávať rôzne funkcie, takže na ich výrobu musíte použiť vhodné materiály.
Železničné výrobky možno nazvať najbežnejšími, pretože ich potreba denne rastie. Tieto koľajnice sú vyrobené z konvertorovej ocele.
V niektorých prípadoch je možné použiť materiál s otvoreným ohniskom. Pred konečným výberom sa oplatí rozhodnúť o vlastnostiach oblasti.
Žeriavové koľajnice tiež vyžadujú dodržiavanie určitých technológií. Takéto výrobky sú vyrobené zo zliatin s vysokým obsahom uhlíka.
Samotné žeriavové koľajnice sú veľmi odolné a spoľahlivé. Preto vydržia enormné zaťaženie, ktoré je na ne kladené.
Posledným typom sú kontaktné koľajnice. Tieto produkty sa používajú, keď je potrebné odstrániť prúd.
Môžete vidieť kontaktné koľajnice v metre. Sú vyrobené z mäkkej ocele, aby neboli príliš namáhané.
Toto sú hlavné materiály, ktoré sa používajú na výrobu rôznych koľajníc. Výber priamo závisí od úrovne zaťaženia a vlastností oblasti, kde budú inštalované.
Výhody železničných koľajníc
Prišli ste na základné typy a materiály. A teraz stojí za zmienku o výhodách železničných koľajníc:
- Vďaka vysokokvalitným výrobkom je možné zaistiť bezpečnosť cestujúcich a vodičov;
- železničné koľajnice umožňujú vozidlu rýchle dosiahnutie cieľa;
- výrobky sú schopné odolať obrovskému zaťaženiu, ktoré ich každý deň postihuje;
- tlak kolies vlaku pôsobí na komponenty koľaje.
Toto sú hlavné body, ktoré sa týkajú použitia a výroby rôznych typov koľajníc. Bez takýchto produktov je jednoducho nemožné, pretože železnica umožňuje rýchlo sa dostať do cieľa bez akýchkoľvek špeciálnych problémov.
[Článok] Koľajnicová oceľ a koľajnicové označenia
Koľajová oceľ a značenie koľajníc
Koľajová oceľ
Materiál koľajníc je koľajnicová oceľ. Koľajnice sa vyrábajú z dvoch skupín: Skupina I - z mäkkej ocele s otvoreným ohniskom, dezoxidovanej v panve komplexnými dezoxidantmi bez použitia hliníka alebo iných dezoxidantov, ktoré tvoria v oceli škodlivé pruhované nekovové inklúzie; Skupina II - z mäkkej ocele s otvoreným ohniskom, dezoxidovaná hliníkom alebo zliatinou mangánu a hliníka.
Kvalita ocele je určená jej chemickým zložením (tabuľka 1.2).
S nárastom uhlíka C v oceli sa zvyšuje celková pevnosť koľajníc v ohybe, tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Mangán Mn zvyšuje tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a húževnatosť koľajovej ocele a kremík Si zvyšuje tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu. Fosfor P a síra S sú škodlivé nečistoty. Pri nízkych teplotách koľajnice s vysokým obsahom fosforu krehnú a síra - červenokrehkú (pri valcovaní koľajníc vznikajú praskliny). Vanád, titán a zirkónium sú mikrolegujúce a modifikujúce prísady, ktoré zlepšujú štruktúru a kvalitu ocele.
Makroštruktúra modernej uhlíkovej koľajovej ocele je lamelárny perlit s malými feritovými žilami na hraniciach perlitových zŕn. Značná tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu a húževnatosť uhlíkových ocelí sa dosahuje tým, že sa im dodáva homogénna štruktúra sorbitolu (použitím špeciálneho tepelného spracovania).
Mechanické vlastnosti ocele pre koľajnice skupiny I a II počas skúšok ťahom musia zodpovedať údajom uvedeným v tabuľke. 1.3.
Tieto údaje zodpovedajú koľajniciam z ocele otvoreného ohniska, nekalenej po celej dĺžke.
Oceľ na koľajnice musí mať čistú, rovnomernú, hustú, jemnozrnnú štruktúru (makroštruktúru).
Technológia výroby koľajníc musí zaručovať neprítomnosť vločiek v nich, ako aj lokálnych nekovových inklúzií (oxid hlinitý, karbidy a nitridy titánu alebo oxid hlinitý stmelený silikátmi), rozšírené pozdĺž smeru valcovania vo forme dráh - čiar.
Povrch hlavy koľajnice na jej koncoch sa vytvrdzuje valcovaním alebo indukčným ohrevom vysokofrekvenčnými prúdmi.
Aby sa zabezpečila väčšia odolnosť proti opotrebeniu a životnosť, koľajnice sú vyrobené z vysokouhlíkovej ocele s otvoreným ohniskom (typy P75, P65, P50), ktoré sú po celej dĺžke podrobené hermetickému spracovaniu objemovým kalením v oleji s následným temperovaním v peci (GOST 18267 -82). Makroštruktúra kaleného kovu hlavy koľajnice je kalenie sorbitolom. Tvrdosť podľa Brinella na valivej ploche hlavy kalených koľajníc by mala byť v rozmedzí 341-388 HB, krk a podošva - nie viac ako 388 HB.
Mechanické vlastnosti objemovo tvrdených koľajníc musia byť charakterizované hodnotami, ktoré nie sú nižšie, ako sú uvedené nižšie:
Koľajnice, ktoré plne spĺňajú technické požiadavky a normy, sú klasifikované ako 1. stupeň. Koľajnice, ktoré majú odchýlky v chemickom zložení a mechanických vlastnostiach, sú klasifikované ako 2. stupeň.
Objemovo tvrdené koľajnice majú životnosť 1,3-1,5 krát vyššiu ako bežné.
Prevádzkové podmienky koľajníc na cestách Sibíri a Ďalekého východu sú takmer dvakrát ťažšie ako v európskej časti Ruska. Preto vznikli koľajnice nízkoteplotnej spoľahlivosti P65, objemovo kalené I. skupiny, vyrobené z ocele s obsahom vanád-niób-bór s použitím nitridovaných ferozliatin na legovanie. Tieto koľajnice používajú elektrooceľ, ktorá sa zvára v oblúkových peciach.
Pri teplote mínus 60 °C dokážu elektrické oceľové koľajnice vydržať rázové zaťaženie dvakrát vyššie ako oceľové koľajnice s otvoreným ohniskom.
V súčasnosti patria ruské koľajnice medzi najlepšie na svete. Japonské, francúzske, švédske a kanadské koľajnice však majú výrazne nižšiu úroveň vlastného napätia a vyššiu čistotu koľajovej ocele, ako aj priamosť. Aj preto sa teraz začal ich nákup pre vysokorýchlostné úseky ruských železníc.
Označenie, životnosť koľajníc a opatrenia na ich predĺženie
Koľajnice sú označené tak, aby sa zabezpečilo ich správne umiestnenie na trati a aby sa určilo miesto a čas výroby každej jednotlivej koľajnice. Delí sa na hlavnú (trvalú), vykonávanú pri valcovaní razením za tepla a za studena (obr. 1.2) a doplnkovú alebo dočasnú, vykonávanú farbou. Hlavné výrobné označenie označuje zhodu koľajníc
požiadavky noriem a dodatočná poznámka uvádza vlastnosti každej koľajnice (skrátenie, stupeň atď.).
Závod, ktorý vyrába koľajnice, zaručuje riadny servis koľajníc počas prevádzkového obdobia, počítaného v miliónoch ton hrubej tonáže T. Koľajnice sú z trate odstránené buď z dôvodu opotrebovania hlavy alebo defektov. Vertikálne opotrebenie hlavy spravidla nedosahuje hraničné hodnoty pri prevádzkovej rýchlosti T, pri ktorej sa koľajnice priebežne vymieňajú kvôli ich maximálnej výťažnosti pri jednotlivých poruchách.
V súčasnosti je akceptovaná klasifikácia porúch koľajníc uvedená v tabuľke. 1.4.
Intenzita jedného výstupu koľajníc závisí od ich prevádzkového času (tonáže, ktorá po nich prešla), konštrukcie koľaje, zaťaženia koľajníc dvojkolesím obežných koľajových vozidiel, usporiadania a profilu koľaje, typu koľajníc, kvalita ocele a ďalšie faktory. Na obr. Obrázok 1.3 ukazuje rastové krivky spriemerované pre sieť bývalého ZSSR pre jeden odber tepelne neopracovaných koľajníc na rovných a plochých oblúkoch v závislosti od preskočenej tonáže počas spojovacej koľaje na drevených podvaloch.
Hromadne kalené koľajnice majú výrazne nižší výkon, čo je vidieť napríklad na grafe na obr. 1.4 pre linku Petrohrad - Moskva.
Najväčšie jednotlivé odstraňovanie defektných koľajníc sa robí z dôvodu nedostatočnej kontaktnej únavovej pevnosti kovu, v dôsledku nadmerného bočného opotrebovania hlavy v oblúkoch a v dôsledku korózie základu koľajnice a koróznych únavových trhlín (vady 44, 17, 21, 14 , 11, 69 - pozri tabuľku 1.4).
Predlžovanie životnosti koľajníc sa v súčasnosti uskutočňuje využívaním technológií šetriacich zdroje, najmä dobrým prostriedkom na obnovenie úžitkových vlastností koľajníc je ich pravidelné brúsenie po ceste alebo brúsenie starých koľajníc v závodoch na zváranie koľajníc. Na brúsenie koľajníc sa používajú mechanizmy na brúsenie koľajníc a vlaky na brúsenie koľajníc s brúsnymi kotúčmi.
Zlepšenie kvality koľajníc sa uskutočňuje v troch hlavných oblastiach: zvýšenie čistoty koľajovej ocele; zvýšenie tvrdosti koľajového kovu a zlepšenie jeho štruktúry; zvýšenie priamosti koľajníc počas výroby. Vyvíja sa aj koľajnica R65sh, ktorá bude mať rezervu výšky hlavy (6...7 mm) pre následné brúsenie.
__________________
Registrovať
na sťahovanie súborov.
Pozor! Pred stiahnutím kníh a dokumentov si nainštalujte prehliadač kníh odtiaľ
. Podieľajte sa na rozvoji železníc wiki slovník
/ Časopis ASI online
Knihy o signalizácii | Knihy pre železničiarov | Knihy pre vodičov | Knihy pre sťahovákov | Knihy pre povozníkov | Knihy pre signalistov | Knihy o metre | Pokyny GTSS
Ak nemôžete stiahnuť súbor... / Naša aplikácia VKontakte / Vykupujeme elektronické verzie železníc. Dokumenty
Predáme oceľové koľajnice. Skontrolujte ceny u manažérov. Koľajnicu si môžete objednať v kancelárii spoločnosti Remstroyput (Jekaterinburg, Taganskaya ul., 55a). Dostupné koľajnice P65, RP65, P50, RP50, P33, P38, T62, KR140, KR120, KR100, R80, KR70, R43, R24, R18, R11.
Pri úplnej výmene koľajníc na hlavných smeroch železníc sa v závislosti od zaťaženia kladú na koľaje nové dva typy: R75 (GOST 16210-77) a (GOST 8161-75) (tabuľka 7). Na tratiach priemyselných podnikov sa používajú koľajnice typov (GOST 7174-75) a (GOST 7173-54). Železničné trate obsahujú koľajnice rovnakého typu, ale z predchádzajúcich rokov pokládky (tab. 8). Koľajnice opätovne použité v koľajniciach sú tzv.
Tabuľka 7. Hlavné ukazovatele koľajníc
| Index | P75 podľa GOST 16210-77 | P65 podľa GOST 8161-75 | P50 podľa GOST 7174-75 | P43 podľa GOST 7173-54 |
| Číslo výkresu v albume | 24 | 25 | 26 | 27 |
| Hmotnosť 1 m koľajnice, kg | 74,41 | 64,72 | 51,67 | 44,65 |
| Hmotnosť jednej koľajnice dĺžky 25 m, kg | 1860 | 1618 | 1292 | 1116 |
| Výška koľajnice, mm vrátane: | 192,0 | 180,0 | 152,0 | 140,0 |
| výška hlavy | 55,3 | 45,0 | 42,0 | 42,0 |
| "krky | 104,4 | 105,0 | 83,0 | 71,0 |
| "podrážky." | 32,3 | 30,0 | 27,0 | 27,0 |
| Šírka hlavy koľajnice, mm: | ||||
| hore | 72,0 | 73,0 | 70,2 | 70,0 |
| na spodku | 75,0 | 75,0 | 72,0 | 70,0 |
| Šírka podrážky, mm | 150 | 150 | 132 | 114 |
| 20 | 18 | 16 | 14,5 | |
| 95,04 | 82,65 | 65,99 | 57,0 | |
| Rozloženie plochy pozdĺž profilu, %: | ||||
| hlavy | 37,4 | 34,1 | 38,1 | 42,8 |
| krčka maternice | 26,5 | 28,5 | 24,5 | 21,3 |
| podošvy | 36,1 | 37,4 | 37,4 | 35,9 |
| Vzdialenosť od ťažiska, mm: | ||||
| do spodnej časti podrážky | 88,2 | 81,3 | 70,5 | 68,5 |
| na temeno hlavy | 103,8 | 98,7 | 81,5 | 71,5 |
| horizontálne | 4489 | 3540 | 2011 | 1489 |
| vertikálne | 665 | 564 | 375 | 260 |
| Moment odporu, cm3: | ||||
| pozdĺž spodnej časti podrážky | 509 | 435 | 285 | 217 |
| na temene hlavy | 432 | 358 | 247 | 208 |
| pozdĺž bočného okraja podrážky | 89 | 75 | 55 | 45 |
Sakra. 24. Koľajnica typu P75 podľa GOST 16210-77 (Koľajnice sa dodávajú od roku 1978)
Sakra. 25. Koľajnica typu P65 podľa GOST 8161-75 (koľajnice sa dodávajú od roku 1976)
Sakra. 26. Koľajnica typu P50 podľa GOST 7174-75 (Koľajnice sa dodávajú od roku 1976)
Sakra. 27. Koľajnica typu P43 podľa GOST 7173-54 (koľajnice sa dodávajú od roku 1955)
Tabuľka 8. Niektoré indikátory koľajníc sa prestali používať, ale používajú sa na cestách
| Index | P75 | P65 | P50 | P43 | ja-a | P38 (II-a) | P33 (III-a) | |||||
| GOST 16210-70 | projekt 751/TsP | GOST 8161-63 | GOST 8161-56 | projekt z roku 1950 | GOST 7174-65 | GOST 7174-54 | GOST 3542-47 | GOST 3542-47 | OST 119 | GOST 3542-47 | GOST 6726-53 | |
| Číslo výkresu v albume | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |
| Hmotnosť 1 m koľajnice, kg | 74,4 | 75,1 | 64,64 | 64,93 | 64,90 | 51,63 | 51,51 | 50,50 | 43,61 | 43,57 | 38,42 | 33,48 |
| Výška koľajnice, mm, vrátane: | 192 | 192 | 180 | 180 | 180 | 152 | 152 | 152 | 140 | 140 | 135 | 128 |
| výška hlavy | 55,3 | 48,5 | 45 | 45 | 45 | 42 | 42 | 42 | 42 | 44 | 40 | 37 |
| "krky | 104,4 | 110 | 105 | 105 | 105 | 83 | 83 | 83 | 71 | 71 | 71 | 68 |
| "podrážky." | 32,3 | 33,5 | 30 | 30 | 30 | 27 | 27 | 27 | 27 | 25 | 24 | 23 |
| Šírka hlavy koľajnice, mm: | ||||||||||||
| - na vrchu | 71,8 | 72,8 | 72,8 | 72,8 | 76 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 68 | 60 |
| - na spodku | 75,0 | 75,0 | 75,0 | 75,0 | 76 | 71,9 | 70 | 70 | 70 | 70 | 68 | 60 |
| Šírka podrážky, mm | 150 | 160 | 150 | 150 | 150 | 132 | 132 | 132 | 114 | 125 | 114 | 110 |
| Hrúbka hrdla v strednej časti, mm | 20 | 20 | 18 | 18 | 17 | 16 | 15,5 | 14,5 | 13,5 | 14 | 13 | 12 |
| Plocha prierezu, cm2 | 95,1 | 95,8 | 82,6 | 82,9 | 82,9 | 65,9 | 65,8 | 64,5 | 55,7 | 55,6 | 49,1 | 42,8 |
| Rozloženie kovu pozdĺž profilu,%: | ||||||||||||
| - hlava | 37,4 | 32,3 | 34,2 | 34,5 | 35,5 | 38,2 | 38,3 | 39,5 | 43,0 | 45,9 | 45,4 | 43,0 |
| - krk | 26,5 | 28,5 | 28,4 | 28,3 | 27,1 | 24,4 | 23,8 | 22,2 | 20,5 | 19,3 | 19,8 | 19,9 |
| - podošva | 36,1 | 39,2 | 37,4 | 37,2 | 37,4 | 37,4 | 37,5 | 38,3 | 36,5 | 34,8 | 34,8 | 37,1 |
| Moment zotrvačnosti okolo osí, cm4: | ||||||||||||
| - vodorovný | 4490 | 4597 | 3548 | 3573 | 3588 | 2018 | 2037 | 2016 | 1472 | 1476 | 1223 | 968 |
| - vertikálny | 661 | 771 | 569 | 572 | 576 | 375 | 377 | - | 257 | 284 | 209 | 167 |
| Moment odporu, cm3 | ||||||||||||
| - pozdĺž spodnej časti podrážky | 509 | 547 | 436 | 437 | 432 | 286 | 287 | 285 | 214 | 212 | 180 | 156 |
| - na temene hlavy | 432 | 426 | 359 | 363 | 370 | 248 | 251 | 248 | 206 | 210 | 182 | 147 |
Sakra. 28. Typ koľajnice P75 podľa GOST 16210-70
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1966 až 1977)
Sakra. 29. Koľajnica typu P75 podľa projektu 751/TsP
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1958 až 1966)
Sakra. 30. Typ koľajnice P65 podľa GOST 8161-63
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1964 až 1975)
Sakra. 31. Typ koľajnice P65 podľa GOST 8161-56
(Koľajnice sa dodávali v rokoch 1956 až 1963, otvory mohli byť oválne 38´30 mm)
Sakra. 32. Koľajnica typu P65 podľa projektu z roku 1950.
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1953 až 1955)
Sakra. 33. Typ koľajnice P50 podľa GOST 7174-65
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1965 až 1975)
Sakra. 34. Typ koľajnice P50 podľa GOST 7174-54
(Koľajnice sa dodávali v rokoch 1955 až 1966)
Sakra. 35. Typ koľajnice P50 podľa GOST 3542-47
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1948 až 1954)
Sakra. 36. Typ koľajnice P43 podľa GOST 3542-47
(Koľajnice boli dodávané v rokoch 1946 až 1954)
Sakra. 37. Typ koľajnice 1-a podľa OST 119
(Koľajnice dodávané do roku 1946)
Sakra. 38. Typ koľajnice P38 (II-a) podľa GOST 3542-47
Sakra. 39. Typ koľajnice (III-a) GOST 6726-53
(Koľajnice dodávané do roku 1932)
Základné požiadavky na koľajnice typu P75, P65 a P50 vyrobené z ocele s otvoreným ohniskom podľa GOST 24182-80 (zavedené 1. júla 1981 ako náhrada za GOST 8160-63 a GOST 6944-63)
1. Norma platí pre koľajnice typu P75, P65 a P50, po celej dĺžke nekalené, vyrobené z ocele s otvoreným ohniskom a určené na pokládku na širokorozchodné železnice.
2. Konštrukcia a rozmery koľajníc zodpovedajú GOST 7174-75, GOST 8161-75 a GOST 16210-77.
3. Vyrábajú sa koľajnice dvoch skupín.
4. Koľajnice skupiny I sú vyrobené z mäkkej ocele s otvorenou nístejou, dezoxidovanej v panve s komplexnými dezoxidačnými činidlami bez použitia hliníka alebo iných dezoxidantov, ktoré vytvárajú v oceli škodlivé pruhované nekovové inklúzie.
5. Koľajnice skupiny II sú vyrobené z mäkkej otvorenej ocele, dezoxidovanej hliníkom alebo zliatinou mangánu a hliníka.
6. Chemické zloženie ocele musí zodpovedať normám uvedeným v tabuľke. 9.
7. Mechanické vlastnosti ocele pre koľajnice skupiny I a II pri skúšaní na diaľku musia zodpovedať normám uvedeným v tabuľke. 10.
8. Technológia výroby koľajníc musí zaručovať neprítomnosť vločiek v nich, ako aj lokálnych nekovových inklúzií (oxid hlinitý, karbidy a nitridy titánu alebo oxid hlinitý stmelený silikátmi), pretiahnutý pozdĺž smeru valcovania vo forme dráh - čiar s dĺžkou väčšou ako 2 mm pre koľajnice skupiny I a dĺžkou nad 8 mm pre koľajnice skupiny II.
9. Povrch hlavy koľajnice na jej koncoch musí byť spevnený valivým ohrevom alebo indukčným ohrevom vysokofrekvenčnými prúdmi.
Tabuľka 9. Chemické zloženie koľajovej ocele
| Železničná skupina | Typ koľajnice | triedy ocele | Hmotnostný zlomok, % | ||||
| Uhlík | mangán | Silikón | Fosfor | Síra | |||
| ja | P75 | М76В | 0,71 - 0,82 | 0,25 - 0,45 | |||
| P65 | M76T | ||||||
| M76VT | |||||||
| M76TS | |||||||
| P50 | M74T | ||||||
| M74TS | 0,69 - 0,80 | 0,75 - 1,05 | 0,18 - 0,40 | Nie viac ako 0,035 | Nie viac ako 0,045 | ||
| II | P75 | M76 | 0,71 - 0,82 | ||||
| P65 | |||||||
| P50 | M74 | 0,69 - 0,80 | |||||
| Poznámky 1. V označení triedy ocele písmeno „M“ označuje spôsob tavenia ocele (otvorená ohnisko), čísla označujú priemerný obsah uhlíka v stotinách percenta. 2. Koľajnice vyrobené z ocele triedy M76B sú klasifikované ako koľajnice s vanádom; od ocelí M76T, M74T a M76VT - po koľajnice s titánom; od ocelí M76Ts a M74Ts - po koľajnice so zirkónom. 3. Hmotnostný podiel vanádu v koľajovej oceli sa v závislosti od triedy pohybuje od 0,01 do 0,07%, titánu - od 0,005 do 0,025%, zirkónu - od 0,001 do 0,050%. 4. Koľajnice typu P50 skupiny I a II je dovolené vyrábať z kyslíko-konvertorovej ocele. V tomto prípade sa v označení triedy ocele písmeno „M“ nahrádza písmenom „K“. |
|||||||
Tabuľka 10. Mechanické vlastnosti koľajovej ocele
Koľajnice určené na zváranie alebo iné špeciálne účely môžu byť na žiadosť spotrebiteľa vyrobené v dĺžke najmenej 6,0 m bez kalenia jedného alebo oboch koncov.
10. Po úplnom ochladení môžu byť koľajnice podrobené vyrovnávaniu za studena na valcových rovnačkách a lisoch.
11. Po vyrovnaní za studena nie je povolené:
opakované vyrovnávanie koľajníc za studena na valcových vyrovnávacích strojoch v rovnakej rovine;
vyrovnávanie koncov koľajníc za studena, ak je zakrivenie koncov v rámci umiestnenia otvorov pre skrutky;
pád koľajníc z výšky viac ako 1,0 m;
zvlnenie a krútenie koľajníc. Koľajnica sa považuje za skrútenú, ak pri meraní na riadiacom stojane má na koncoch medzery medzi okrajom podrážky a hrebeňom (diagonálne) väčšie ako 1/10 000 svojej dĺžky.
12. Konce koľajníc musia byť vyfrézované kolmo na pozdĺžnu os koľajnice. Zošikmenie koncov by nemalo byť väčšie ako 1,0 mm pri meraní v akomkoľvek smere. Nie je dovolené sekať alebo lámať chybné konce koľajníc.
Otvory pre skrutky na koncoch koľajníc musia byť vyvŕtané kolmo na vertikálnu pozdĺžnu rovinu koľajnice. Povrchy otvorov pre skrutky a konce koľajníc musia byť bez kazov, škrabancov a známok zmrštenia vo forme delaminácií a trhlín. Otrepy a kovové usadeniny na otvoroch pre skrutky a na koncoch koľajníc sa musia odstrániť čistením.
Sakra. 40. Základné označenie koľajníc:
A - koľajnice prvej triedy; b- koľajnice druhej triedy; V- miesta označenia na krku koľajnice; 1 - inšpektorské značky; 2 - značka oddelenia kontroly kvality závodu (môže byť vo forme štvorca, trojuholníka alebo písmena „K“); 3 - miesto použitia čísla koľajnice podľa jej umiestnenia v ingote (1 a 2 - horné koľajnice, X - spodné stredné koľajnice nemajú označenie); 4 - miesto použitia oceľového tepelného čísla (tepelné číslo pre koľajnice skupiny 1 začína písmenom P); 5 - miesto na označenie sériového čísla koľajnice z hlavy ingotu; 6 - miesto vyvaleného (vypuklého) označenia po dĺžke koľajnice, opakuje sa približne každých 2,5 m a uvádza: výrobca, mesiac a rok prenájmu, typ koľajnice
13. Skúšobná časť koľajnice na testy odolnosti musí vydržať testovanie nárazom pri teplotách od 0° do plus 40°C bez zlomenia, prasknutia alebo prepichnutia podošvy (ako v rozpätí, tak aj na podperách).
14. Skúšobná časť koľajnice na testovanie pevnosti podošvy musí vydržať statické zaťaženie bez trhlín alebo zlomov, kým sa nedosiahne priehyb 4,0 mm.
15. Na hlavné koľaje MRT nie je povolená montáž: koľajnice druhej triedy typu P75 a P65 s vyvalenými nečistotami, bublinami a prasklinami v strednej tretine spodnej časti podrážky s hĺbkou viac ako 0,3 mm. ; koľajnice druhého stupňa typu P50.
16. Koľajnicové značky sú znázornené na obr. 40, 41 a v tabuľke. jedenásť.
17. Ku koľajniciam zasielaným spotrebiteľovi musí byť priložený doklad (osvedčenie o technickej spôsobilosti koľajníc), podpísaný zástupcom výrobcu a inšpektorom Ministerstva železníc, potvrdzujúci zhodu koľajníc s požiadavkami tejto normy. , v ktorom musí byť uvedené:
Označenie výrobcu;
Čísla noriem, podľa ktorých boli koľajnice vyrobené a akceptované a objednávacie čísla;
Trieda a typ koľajníc;
Výtlačky alebo popisy akceptačných pečiatok a farebných označení na koľajniciach;
čísla áut;
Meno a adresa príjemcu.
Sakra. 41. Príklad úplného výrobného označenia nových koľajníc prvej triedy:
A- koľajnicu vyrobil hutnícky závod Kuzneck (K) v máji (V) 1990 (90) typ P65, tavenina A293, z bežnej štandardnej uhlíkovej ocele, s kalením koncov (biely pruh farby na hlave), podľa k obsahu uhlíka „tvrdý“ (žltá farba podrážky na konci), šípka označuje predný koniec; b- koľajnicu vyrobil závod Azovstal (A) v marci 1990 (III 90) typ P75, tavenina P356, kalená po celej dĺžke (zelený pruh na hrdle a zelené lemovanie na konci); V- koľajnicu vyrobil hutnícky závod Nižný Tagil (T) v septembri 1989 (IX 89) typ P50, tavenina 751Ya, kalená po celej dĺžke, prvotriedna z hľadiska kvality kalenia (zelené lemovanie na konci); G
Celý koniec koľajnice je natretý modrou farbou, na oboch koncoch sú tri jadrá - koľajnica je odmietnutá a nie je vhodná na pokládku na koľaje MRT
Základné požiadavky na koľajnice typu P50, P65 a P75, tepelne spracované objemovým kalením v oleji podľa GOST 18267-82
(zavedené 1. januára 1984 ako náhrada za GOST 18267-72)
1. Norma platí pre železničné koľajnice typu P50, P65 a P75, vyrobené z otvorenej nísteje s vysokým obsahom uhlíka a podrobené tepelnému spracovaniu po celej dĺžke objemovým kalením v oleji s následným popúšťaním v peci.
2. Koľajnice určené na tepelné spracovanie musia spĺňať požiadavky na koľajnice prvej triedy vyrobené v súlade s GOST 24182-80.
Na základe dohody medzi výrobcom a spotrebiteľom je povolené tepelné spracovanie koľajníc druhej triedy. Tvrdené koľajnice, modernizované na stupeň dva pre povrchové chyby, sú určené na pokládku na koľaje, ktoré nepatria ministerstvu železníc.
3. Tvrdosť na valcovom povrchu hlavy kalených koľajníc by mala byť v rozmedzí HB 341...388; tvrdosť krku a podrážky koľajníc - nie viac ako HB 388.
4. Makroštruktúra kaleného kovu hlavy koľajnice by mala byť kalená sorbitolom.
Prítomnosť malých rozptýlených oblastí feritu je povolená.
5. Mechanické vlastnosti kalených koľajníc musia spĺňať nasledovné:
Pevnosť v ťahu, kgf/mm2 ................................... ³120
Medza klzu, kgf/mm2 ............................................ ....…….. ³81
Predĺženie, % ................................................... ..... ³6
Relatívne zúženie, % ................................................... ....... ³25
Rázová húževnatosť pri 20 °C, kgf m/cm2 ................................... ³2,5
6. Skúšobná časť koľajnice musí vydržať skúšky nárazom pri nízkej teplote pod baranidlom bez zlomenia alebo známok zničenia.
7. Ak sú výsledky opakovaných rázových skúšok pod baranidlom neuspokojivé, koľajnice sa môžu podrobiť vysokému popúšťaniu na tvrdosť HB 255...302 a vyhovieť podľa GOST 24182-80 ako nekalené.
8. Označenie koľajníc musí zodpovedať označeniu na výkrese. 40, 41 a v tabuľke. jedenásť.
9. Koľajnice musia byť sprevádzané dokumentom podpísaným zástupcom výrobcu a inšpektorom ministerstva železníc, ktorý potvrdzuje ich zhodu s požiadavkami tejto normy a obsahuje:
Názov výrobcu;
Názov produktu a spôsob tepelného spracovania;
Typ, trieda a skupina koľajníc;
Trieda ocele, z ktorej sú koľajnice vyrobené;
Označenie tejto normy;
odtlačky alebo popis akceptačných značiek, ako aj popis farebného označenia koľajníc;
Počet koľajníc s uvedením ich dĺžky a hmotnosti;
Meno a adresa spotrebiteľa.
Koľajové značky
Každá nová koľajnica je označená na svojom hrdle a na jednom z koncov.
Značenie sa delí na trvalé, vykonávané pri valcovaní a lisovaní za tepla a za studena (pozri obrázok 40) a dočasné alebo doplnkové, vykonávané farbou (pozri tabuľku 11). Označenie (pozri nákres 41) je potrebné pre správne umiestnenie koľajníc na koľaji.
Staré koľajnice sú tiež označené (obrázok 42).
Sakra. 42. Príklad označenia starých koľajníc (svetlým náterom):
A- koľajnica skupiny I, vhodná na položenie na koľaj bez opravy; b- koľajnica skupiny II, ktorá je predmetom opravy (II-P); V- koľajnica skupiny IV, nie je vhodná na položenie na koľaj (XXX)
Koľajnica je kovový nosník s pôvodným prierezom. Slúži na vytvorenie podpery, po ktorej sa pohybuje železničná doprava. Prvýkrát sa koľajnice začali vyrábať v Starovekom Ríme, ale potom sa na ich výrobu použilo drevo a vzdialenosť medzi nimi bola striktne 143 cm Inštalácia koľajníc sa vykonáva v paralelnej rovine voči sebe. V dôsledku toho sa vytvorí „dvojvláknová cesta“.
Hlavnou úlohou koľajníc je vedenie kolies vozidla a preberanie nákladu s jeho následným rozložením na spodné prvky hornej koľaje. V prípade použitia vlakov v oblastiach, kde je pohyb nemožný bez elektrickej trakcie, koľajnice plnia úlohu vodiča prúdu a pre oblasti, ktoré využívajú automatické blokovanie, koľajnice fungujú ako vodič.
Materiál výroby
Vo väčšine prípadov sa na výrobu koľajníc používa uhlíková oceľ. Kvalitu tohto materiálu ovplyvňuje viacero faktorov, napríklad mikroštruktúra a makroštruktúra ocele, jej chemická štruktúra atď. Prítomnosť uhlíka dáva koľajnici väčšiu odolnosť a spoľahlivosť.
Nadbytok uhlíka v oceli však môže mať negatívny vplyv. S jeho nadmerným množstvom sa výrazne zvyšuje krehkosť. Preto sa pri pridávaní uhlíka oplatí dbať na to, aby bola štruktúra ocele čo najpevnejšia.
Na zlepšenie kvality východiskovej suroviny sa používajú aj iné látky. V poslednej dobe sa čoraz viac uchyľujú k ošetreniu koľajníc mangánom. To zvyšuje odolnosť kovu voči mechanickému poškodeniu, vďaka čomu je odolnejší a odolnejší. Pridaním kremíka do ocele sa zvyšuje jej odolnosť proti opotrebovaniu a tvrdosť. Môže sa použiť aj titán, vanád a zirkónium. Tieto mikroprvky môžu výrazne zlepšiť kvalitatívne charakteristiky ocele.
Za žiadnych okolností by sa nemali pridávať prísady síry a fosforu, pretože robia oceľ náchylnejšou na lámanie a zvyšujú krehkosť. Veľmi často je možné pozorovať praskliny a lomy v častiach vyrobených s prídavkom týchto látok.
Už bolo diskutované vyššie, že oceľ má svoju vlastnú mikroštruktúru a makroštruktúru. Ako hlavný materiál pre prvú štruktúru sa používa perlit. Svojím tvarom pripomína dosky obsahujúce ferit. Homogénne zloženie ocele dosiahnete jej kalením, teda spracovaním pri veľmi vysokej teplote. Kalenie zvyšuje odolnosť kovu proti opotrebovaniu, trvanlivosť, spoľahlivosť, tuhosť a húževnatosť. Pre makroštruktúru je prítomnosť nadbytočných látok alebo dutín neprijateľná.
Fyzikálne vlastnosti koľajníc
Skutočný profil koľajníc nebol vždy takýto. V priebehu času vydržala zmeny. História si pamätá koľajnice rohové, dvojhlavé, hríbovité, širokonohé a iné.
Dizajn modernej koľajnice so širokou podrážkou zahŕňa podrážku, hlavu a krk, ktorý pôsobí ako spojovací prvok medzi týmito dvoma časťami. Stredová časť je mierne konvexná, takže zaťaženie z kolies sa prenáša do stredovej oblasti koľajnice. Spojenie krku s podrážkou a hlavou má hladké tvary. Na uvoľnenie napätia z krku je vyrobený vo forme krivky. Čím širšia je základňa koľajnice, tým vyššia je jej bočná stabilita.
Existuje niekoľko štandardných veľkostí koľajníc. Pre Ruskú federáciu je typické vyrábať koľajnice s dĺžkami 12,5, 25, 50, 100 m.
Je možné vyrobiť aj koľajnice kratšej dĺžky. Používajú sa na nerovných úsekoch železničnej trate. Dĺžka súvislej trate je minimálne 400 m a môže dosiahnuť dĺžku záťahu. Čím väčšia je dĺžka koľajnice, tým menšia je odolnosť voči pohybu vozidla a tým aj jeho opotrebovaniu. Úspora ocele pri prechode na priebežnú zváraciu dráhu dosahuje 4 tony na 1 km trate. Je to možné z dôvodu absencie upevňovacích prvkov v oblasti koľajových spojov.
Pri výpočte výkonu materiálu je potrebné vziať do úvahy taký parameter, ako je špecifická hmotnosť na 1 m koľajnice. Zvyčajne sa meria v kilogramoch.
Ďalším prvkom železničnej trate sú podvaly. Zohrávajú úlohu upevňovacieho prvku. Vďaka rozvoju moderných technológií je možné vyrábať podvaly nielen zo železobetónu a dreva, ale aj z ocele alebo plastu.
Pri výpočte nákladov na jednu koľajnicu sa berie do úvahy jej špecifická hmotnosť, celkové parametre (dĺžka a šírka), tvrdosť a stupeň odolnosti proti opotrebeniu.
Typy koľajníc
Pre správny výber typu koľajníc je potrebné vypočítať zaťaženie trate a priemernú rýchlosť, ktorou sa po nej budú vozidlá pohybovať. Zoberme si napríklad masívnu koľajnicu s veľkou hmotnosťou. Priaznivo pôsobí na odolnosť podvalov proti opotrebovaniu a zvyšovaním životnosti znižuje ekonomické náklady na údržbu linky.
Dnes existujú tieto typy koľajníc:
- Železnica. Tento typ je považovaný za najobľúbenejší a najžiadanejší. Hmotnosť 1 metra takejto koľajnice je 50-65 kg, dĺžka - 12,5 alebo 50 m.
- Úzky rozchod. Používa sa, keď je potrebné vytvoriť úzky medzikoľajový priestor. Tento typ koľajníc je široko používaný v baníctve a iných oblastiach s obmedzenou dopravou.
- Baníctvo. S ich pomocou sa položia koľaje bez spojov. Sú tiež veľmi obľúbené v priemyselnom sektore.
- Električky. Názov hovorí sám za seba. Nie je určený pre silnú traťovú premávku. Tieto koľajnice vážia relatívne málo, čo vedie k rýchlemu opotrebovaniu.
- Žeriav. Používajú sa na miestach, kde je potrebné vytvárať cesty pre pohyb žeriavu.
- Žeriav Takéto koľajnice sa považujú za najťažšie. V niektorých prípadoch je povolené pokladanie v niekoľkých radoch naraz.
- Rám. Používajú sa na miestach, kde sú vybudované prenosové mechanizmy.
- Protikoľajnica. Používa sa pri práci v horných konštrukciách železničných tratí.
- Vtipné. Rozsah použitia je podobný typu protikoľajnice. Samostatne je možné rozlíšiť typ ostrých koľajníc OR43. Používa sa na stavbu železničných tratí.
Kde môžem kúpiť tieto typy koľajníc? Odporúčame nakupovať od spoľahlivých dodávateľov. V Jekaterinburgu je možné koľajnice zakúpiť v obchodnej spoločnosti "Rail-Komplekt". Spoločnosť predáva vysokokvalitné železničné výrobky z popredných domácich tovární, ktoré spĺňajú normy GOST.
Koľajnice sú klasifikované podľa niekoľkých parametrov:
- Prítomnosť otvorov určených na spojovacie prvky (skrutky).
- Spôsob tavenia ocele.
- Kvalita. Podľa tohto parametra sa koľajnice delia na tepelne spevnené a tepelne nespevnené.
Tieto vlastnosti priamo ovplyvňujú náklady na železnicu.
Legenda
Každá koľajnica má označenie pozostávajúce z niekoľkých skupín čísel a písmen. Každé písmeno znamená špecifický parameter:
- A – typ koľajnice.
- B – kategória kvality.
- C – trieda použitej ocele.
- D je dĺžka koľajnice.
- E – prítomnosť otvorov pre skrutky.
- F – GOST.
Napríklad označenie koľajnice P65-T1-M76T-25-3/2 GOST R 51685-2000 naznačuje, že ide o koľajnicu železničného typu kategórie T1. Na jeho výrobu bola použitá oceľ M76T. Dĺžka koľajnice je 25 m. Na každom konci má 3 otvory pre skrutky. Vyhovuje špecifikovanej norme GOST.
