Proč předpětí řídí stabilitu koleje
Předpětí je axiální síla vytvořená v upevňovacím systému při utahování šroubu nebo hrotu šroubu a je to, co tlačí špičku pružné spony na základnu kolejnice. Stabilita dráhy na ní závisí třemi způsoby: boční, protože spona musí odolávat boční síle kola a držet rozchod; podélné, protože upevnění musí omezit tečení kolejnice; a vertikální, protože základna kolejnice musí zůstat sedět na podložce, takže dráha nákladu zůstane čistá. Při správném předpětí je upevňovací systém neviditelný; při jeho chátrání se začíná objevovat každá závada pojízdné koleje.
Sledujte nemoci způsobené nedostatečným předpětím
Nedostatečné předpětí snižuje upínací sílu svorek kolejnice a kolejnice se volně pohybuje do stran, což rozšiřuje rozchod a zhoršuje vedení dvojkolí. Následuje podélné posunutí kolejnice, nesprávné vyrovnání spojů a vytváření silných nárazů, které otlučují a praskají konce kolejnic. Pod-základní desky kolejnic ztrácejí rovnoměrné rozložení zatížení: napětí se místně soustředí, desky se deformují a praskají a funkce tlumení-nárazů je ztracena. V průběhu času se geometrie pásu neustále zhoršuje, což způsobuje vertikální nepravidelnosti a odchylky směru, které zvyšují míru opotřebení kolejnic kola-. V závažných případech se kolejnice uvolní a zvedne a uvolněná kolejnice pod provozem představuje přímé nebezpečí vykolejení. Ovládání předpětí tedy není detailem dotažení; je to bezpečnostní systém.
Předběžná praxe podle regionu
| Praxe | Utahovací moment | Poznámka |
|---|---|---|
| Čínská praxe, obyčejné čáry | 300 - 350 N·m | Tolerance odchylky asi ±10 % |
| Čínská praxe, těžké{0}}dopravní linky | 400 - 450 N·m | Vyšší podepření pro velké zatížení nápravy |
| Evropská vysokorychlostní-cvičení | 350 - 400 N·m | Roční pokles předpětí omezen na asi 10 % |
| Cvičení těžké{0}}dopravy v Severní Americe | 500 - 550 N·m | Posílená zádržná kapacita |
Rozdíly pocházejí z režimu provozu na lince a filozofie bezpečnosti. Čínská praxe klade důraz na univerzálnost napříč smíšeným provozem, takže hodnoty pokrývají běžné a těžké-tratě odděleně. Evropská praxe, na kterou odkazuje výkonnostní požadavky EN 13481 a pokyny UIC, zpřísňuje požadavky na přesnost pro vysokorychlostní tratě a severoamerická praxe těžké{5}}dopravy zvyšuje točivý moment, aby se omezily síly při velkém zatížení náprav. Ponaučení pro zadávání zakázek je jednoduché: utahovací moment je specifikován pro každý projekt a musí být zvolen spojovací materiál a pevnostní třída, aby tento utahovací moment unesl s rezervou.
Postup momentového klíče pro ovládání předpětí
Momentový klíč je základním nástrojem kontroly předpětí a postup určuje výsledek. Před použitím klíč zkalibrujte tak, aby chyba krouticího momentu byla maximálně ±3 %, protože nekalibrovaný klíč vytváří předpětí, které je tiše nesprávné. Vyberte řadu klíčů pro šroub: klíče středního-rozsahu se hodí pro šrouby třídy 6.8 a klíče s velkým{5}}rozsahem jsou vyžadovány pro třídu 8.8 a vyšší. Držte klíč kolmo ke šroubu a tahejte konstantní rychlostí, protože trhnutí vytváří falešně vysoké hodnoty ze setrvačnosti hlavy. Aplikujte předpětí ve dvou krocích: nejprve utáhněte na 50 % projektovaného krouticího momentu, počkejte deset minut, než se součásti usadí, a poté utáhněte na jmenovitou hodnotu. Po sestavení zkontrolujte vzorek-detektorem krouticího momentu v množství alespoň 5 % nainstalovaných spojovacích prvků; míra kvalifikace předběžného zatížení musí dosáhnout 100 %, než bude trať přijata.
Stabilita předpětí při vysokých teplotách
Teplo je nepřítelem předpětí: tepelná roztažnost šroubu a uvolnění součástí časem snižují upínací sílu. V oblastech s vysokou-teplotou používejte-vysokoteplotní šrouby proti uvolnění-, jejichž závit je potažen lepidlem, které zachovává jeho uzamykací výkon při 150 stupních . Specifikujte spony z tepelně-pružinové oceli, jako je 50CrVA, jejíž modul pružnosti se při zvýšené teplotě mění nejvýše o 5 %, takže upínací síla zůstává stabilní. Nainstalujte tepelně-izolační podložky mezi šroub a matici, abyste snížili relaxaci napětí od vedení tepla. Sledujte teplotu kolejnice, a když překročí 60 stupňů, znovu{13}}změřte a upravte předpětí, abyste kompenzovali ztrátu způsobenou teplotní deformací. Nakonec chraňte upevňovací součásti před vysokoteplotní oxidací, protože zadřené závity a zkorodované části znemožňují nastavení předpětí a ničí dlouhodobou stabilitu systému.
Cyklus kontroly a údržby
Předběžné načtení musí být znovu{0}}ověřeno v pevném cyklu. Před otevřením linky je provedena komplexní kontrola předpětí a linka je akceptována pouze se 100% kvalifikací. V provozu jsou konvenční rychlostní tratě kontrolovány každých šest měsíců a vysokorychlostní a těžké{5} tratě každé tři měsíce s klíčovým vzorkem na výhybkách, zatáčkách a přechodových zónách. Při každé kontrole dotáhněte momentovým klíčem: jakýkoli spojovací prvek pod 85 % konstrukčního utahovacího momentu se dotáhne na jmenovitou hodnotu a součásti se zkontrolují, zda nejsou zdeformované a zrezivělé. U sekcí s nadměrným útlumem před načtením prozkoumejte proces přizpůsobení komponent a proces instalace a v případě potřeby vyměňte komponenty proti uvolnění. Každá inspekce je zaznamenávána a na základě dat je optimalizován cyklus údržby, od periodických inspekcí se posouvá ke správě životního cyklu předpětí založeného na stavu-založeném-zatížením.
Často kladené otázky
Q1: Jaký je rozdíl mezi točivým momentem a předpětím?
Kroutící moment je síla otáčení působící na šroub a předpětí je axiální síla vytvořená ve spoji. Vztah závisí na tření závitu, takže řízení točivého momentu je pouze tak dobré, jak dobré jsou předpoklady tření; to je důvod, proč jsou kalibrované klíče a usazené-dvoufázové utahování záležitostí.
Otázka 2: Proč se používá dvou-dotahování s deseti-minutovou pauzou?
Tato pauza umožňuje, aby se komponenty usadily, podložka se stlačila a závity se uložily dovnitř. Přímé utahování na plný točivý moment měří vrchol tření, nikoli ustálené předpětí, a kloub se po zahájení provozu uvolní.
Q3: Jaká je minimální vzorkovací frekvence pro ověření předpětí?
Nejméně 5 % instalovaných spojovacích prvků je po zhotovení odebráno pomocí detektoru točivého momentu a vzorek je zvážen směrem k výhybkám, křivkám a dalším kritickým oblastem. Spojovací prvky nalezené pod 85% prahovou hodnotou spouštějí opětovné utažení{3}}a širší vzorek.
Otázka 4: Proč se předpětí v horkém klimatu snižuje rychleji?
Tepelná roztažnost šroubu a relaxace napětí oceli a materiálů podložky snižují axiální sílu, když se teplotní cykly hromadí. Efekt je řízen tepelně-lepidlem odolným vůči teplu, 50CrVA sponami a zpětným{3}}zatažením, když teplota kolejnice překročí 60 stupňů.
Otázka 5: Kdy by se měly vyměnit-díly proti uvolnění?
Když sekce vykazuje opakované snížení předpětí navzdory správnému točivému momentu, nebo když kontrola najde deformované spony, opotřebené závity nebo zadřené části. Výměna součásti, nikoli její opětovné{1}}utahování, je lékem na spojovací prvek, který ztratil svou elasticitu.