Definice a role železničních hrotů ve struktuře trati
Kolejnicové hroty, běžně známé jako psí hroty nebo řezané hroty, jsou vedeny skrz patku kolejnice nebo přes základovou desku a do pražce, aby držely kolejnici na místě. Spolu se šroubovými hroty patří k nejstarším formám upevnění kolejnic a stále se široce používají na dřevěných-pražcových a kompozitních-vozech, průmyslových vlečkách, důlních drahách a jeřábových kolejích. Hrot není jen svorka: spolupracuje s patkou kolejnice, základovou deskou a pražcem, aby přenášela zatížení kol, odolávala bočnímu posunu, kontrolovala rozchod a bránila podélnému pohybu kolejnice při opakovaném provozu.
Jak hroty přenášejí zatížení na pražec
Když kolo přejíždí přes hrotový spoj nebo hrotový úsek koleje, vertikální zatížení je přenášeno stojinou kolejnice a patkou do sedla pražce, přičemž dřík hrotu působí hlavně ve smyku skrz otvory v patě kolejnice nebo základové desce. Náročnější interakce jsou horizontální. V zatáčce síla příruby tlačí kolejnici ven; rameno dříku hrotu se opírá o hranu otvoru pro patku kolejnice a přenáší tuto boční sílu do pražce. Tam, kde je kolejnice držena přímo hroty bez základové desky, stejný mechanismus odolává rozšíření rozchodu. Současně tečení kolejnice z brzdění a zrychlení vytváří podélné síly, kterým hroty odolávají třením a uložením na hraně paty. Správně poháněný hrot tedy funguje jako malý konstrukční spoj, nikoli jen polohovací kolík.
Dog Spikes versus Screw Spikes
Tyto dvě rodiny hrotů se liší v tom, jak vytvářejí přídržnou sílu. Psí bodec se spoléhá na elastické tření mezi jeho kuželovou stopkou a stlačenými dřevěnými vlákny kolem otvoru. Šroubový trn má závitový dřík, který zabírá s pražcem po delší délce, čímž poskytuje vyšší odpor při vytažení, zejména u měkčích nebo kompozitních pražců, a umožňuje kontrolované vyjímání a opětovnou{2}}instalaci. Níže uvedená tabulka porovnává klíčové chování, které by měl kupující zvážit.
| Vlastnictví | Psí bodec (řezaný bodec) | Šroubový hrot |
|---|---|---|
| Přídržný mechanismus | Tření o vlákna dřeva | Záběr závitu v pražci |
| Odolnost proti vytažení | Mírný; závisí na hustotě dřeva a vlhkosti | Vyšší; méně citlivé na stav dřeva |
| Instalace | Kladívkový nebo hrotový utahovák, obvykle není potřeba žádné předběžné{0}}vrtání | Před-vyvrtaný pilotní otvor plus řízení krouticího momentu- |
| Odstranění a opětovné použití | Při tažení poškozuje okolní dřevo | Čisté odstranění; znovu{0}}je možné |
| Typická aplikace | Dřevěné pražce, průmyslové vlečky, provizorní koleje | Dřevěné a kompozitní pražce, výhybkové zóny, mosty |
Podmínky instalace, které řídí výkon Spike
O chování hrotu rozhoduje jak instalace, tak samotný hrot. U dřevěných pražců přídržná síla psího hrotu stoupá s hustotou dřeva a prudce klesá, když je obsah vlhkosti vysoký; hrot zaražený do mokrého nebo zkaženého dřeva může během sezóny ztratit většinu své odolnosti. Před-vrtáním vodícího otvoru o velikosti asi 80 procent průměru dříku se omezuje štípání tvrdého dřeva a přitom stále umožňuje sevření vláken. Šroubové hroty musí být poháněny kalibrovaným momentovým klíčem nebo šroubovákem s -omezeným momentem, protože nadměrné-utažení odizoluje závit v pražcích z měkkého dřeva a při-utažení ponechá kolejnici volnou ke zvednutí. Na trati by měl hrot sedět kolmo k povrchu pražce; hrot vedený pod úhlem se během provozu táhne do strany a urychluje zvětšování otvoru. Pokud jsou použity základní desky, musí délka hrotu odpovídat kombinované tloušťce patky kolejnice, podložky a základní desky, aby bylo dosaženo plného záběru stopky.
Kontrola a údržba hrotových spojů
Špičatá dráha vyžaduje pravidelnou vizuální kontrolu, protože špičky se postupně uvolňují, než aby náhle selhaly. Mezi běžné závady patří zvednuté hlavy, koroze u patky kolejnice, zvětšování otvoru v důsledku čerpání při silném provozu a boční náklon způsobený bočními silami v zatáčkách. Rozšíření měřidla nad rámec tolerance je nejjasnějším znakem toho, že hroty ztratily svou přilnavost a že je třeba je znovu zajet nebo vyměnit. U dřevěných pražců by se volný hrot neměl jednoduše zatlouct hlouběji; otvor by měl být přeměřen{4}}a tam, kde je to nutné, nasadit větší-průměr nebo šroub-typu hrotu, nebo pražec obnovit, pokud je dřevo zkažené. Kontroly točivého momentu šroubových hrotů by se měly řídit hodnotami stanovenými dodavatelem upevňovacích prvků nebo platnou normou kolejí a opětovné utažení by mělo být naplánováno po prvních týdnech provozu, kdy dojde k počátečnímu usazení.
Často kladené otázky
Jaký je rozdíl mezi psím bodcem a šroubovým bodcem?
Hrot je obyčejný kuželový kolík držený třením v pražci, zatímco šroubový bodec má závitový dřík, který zabírá s materiálem pražce, čímž poskytuje vyšší odpor při vytažení a čistší odstranění.
Jak velkou přídržnou sílu poskytuje kolejnicový hrot?
Přídržná síla se značně liší podle materiálu pražce, obsahu vlhkosti, přípravy otvoru a velikosti hrotu, takže žádný jednotlivý údaj nemá smysl. V praxi šroubové hroty na zdravých dřevěných nebo kompozitních pražcích udrží za stejných podmínek podstatně více než hroty s hroty.
Proč se hroty v provozu uvolňují?
Opakované zatížení kotouče pumpuje hrot do jeho otvoru, dřevěná vlákna se drtí a vysychají a koroze snižuje efektivní sekci stopky. Povolování se urychluje v zatáčkách a na spojích, kde jsou boční a nárazové síly nejvyšší.
Lze použít hroty na betonové pražce?
Betonové pražce vyžadují pre-lité vložky nebo plastové hmoždinky; hladké hroty nemohou uchopit beton. Tam, kde jsou instalovány ocelové nebo plastové hmoždinky, se obvykle používají šroubové hroty spíše než hroty pro psy.
Jak koroze hrotů ovlivňuje trať?
Koroze v sedle patky kolejnice snižuje účinnou část stopky a upínací sílu, zvyšuje riziko rozšíření rozchodu a může odbarvovat a prohlubovat patu kolejnice, což pak vyžaduje broušení nebo výměnu kolejnice.
Jaký utahovací moment by měl být aplikován při instalaci šroubových hrotů?
Správný utahovací moment závisí na průměru hrotu, materiálu pražce a použité hmoždince nebo vložce. Vždy dodržujte specifikaci dodavatele upevňovacích prvků; platná norma pro trať by měla být považována za minimální požadavek.