Primární funkce: Zabezpečené, řízené připojení
Primární funkcí železničního upevňovacího systému je spojit kolejnici s pražcem nebo deskou tak, aby se kolejnice nemohla při provozu pohybovat příčně nebo podélně, a přitom stále dovoluje malé vertikální výchylky, které udržují na kol{0}}kolejnici přijatelné síly. Upevnění musí držet rozchod - ve vzdálenosti mezi dvěma kolejnicemi - v rámci tolerance, protože rozšíření rozchodu je jedním z nejčastějších faktorů přispívajících k vykolejení. Rozkládá zatížení kola z paty kolejnice přes základovou desku do pražce a zátěže, absorbuje dynamický dopad projíždějících kol a tlumí vibrace. Také se přizpůsobuje tepelné roztažnosti a smršťování kolejnice: na kloubové dráze se kolejnice pohybuje ve spojích a na souvislé svařované kolejnici řídí upevnění síly generované změnou teploty, aniž by se kolejnice vybouřila.
Hlavní komponenty a jejich práce
Typický upevňovací systém je sada koordinovaných součástí, z nichž každá má definovanou funkci:
Elastické klipy:upněte patku kolejnice dolů na základovou desku nebo pražec s definovaným zatížením špičky. Jejich pružinová činnost udržuje upínací sílu, když kolejnice vibruje a roztahuje se, takže síla s časem neklesá.
Kolejnicové podložky:posaďte se pod patku kolejnice, abyste tlumili vibrace, rozložili náklad a zajistili elektrickou izolaci mezi kolejnicí a pražcem.
Základní desky:rozložte soustředěné zatížení kol na širší plochu pražce a poskytněte sedací plochu a ramena, která umístí sponu.
Šrouby nebo šrouby:zajistěte základní desku a komponenty k pražci, přičemž pružné podložky udržují napětí.
Izolátory:nylonové nebo kompozitní díly, které zabraňují elektrickému vedení mezi kolejnicí, sponou a pražcem, udržují kolejové obvody spolehlivé a kontrolují bludný proud.
Elastické spony vs pevné spojovací prvky
Základní konstrukční volba je mezi elastickým a tuhým upínáním. Elastické spony jsou pružinové prvky: při instalaci se vychylují a udržují téměř konstantní upínací sílu po celou dobu životnosti, přičemž absorbují mikro-pohyby kolejnice při zatížení a změnách teploty. Protože síla zůstává vysoká, upevnění odolává uvolnění, a proto jsou elastické systémy určeny pro vysokorychlostní a těžké linky. Pevné spojovací prvky - šroubové svorky a podobné - poskytují silné počáteční sevření, ale upínací síla závisí na napětí šroubu, které se uvolňuje při vibracích a opakovaném zatížení. Pevné systémy jsou jednodušší a levnější a zůstávají dostatečné pro průmyslové tratě s-nízkým provozem, ale vyžadují časté dotahování{10}}a nejsou vhodné tam, kde je zásadní stabilita rozchodu a nenáročná údržba.
Co určuje výběr materiálu podložky kolejnice
Kolejnicové podložky jsou vyrobeny z pryže, EPDM nebo polyuretanu, každá s jinou tuhostí a profilem tlumení. Pryž a EPDM vynikají v tlumení vibrací a hluku, což z nich činí výchozí nastavení pro městskou dopravu a úseky citlivé na hluk-. Polyuretan nabízí vyšší odolnost proti opotřebení a vyšší nosnost, takže je vhodný pro těžké-nákladní linky. Všechny materiály podložky jsou nevodivé-, takže podložka přispívá k elektrické izolaci ještě před započtením vyhrazených izolátorů. Tuhost podložky je konstrukční hodnota: je zvolena tak, aby tuhost koleje zůstala v rozsahu, pro který byly pražce, štěrk a kolejová vozidla navrženy.
Požadavky na vysokorychlostní-upevnění
Upevňovací systémy pro tratě 300+ km/h musí dělat vše, co konvenční upevnění, ale s přísnějšími limity výkonu. Upínací síla musí být vysoká - obvykle 20-30 kN na sponu -, aby se zabránilo zvednutí kolejnice při rychlosti a udrželo rozchod proti velkým bočním silám. Elastické komponenty musí mít přesně definovanou tuhost, aby bylo dynamické chování dráhy předvídatelné a aby bylo zachováno pohodlí cestujících. Izolace je integrována do konstrukce, protože signalizační rušení trakčními proudy je na vysokorychlostních tratích nepřijatelné. A protože doba držení na vytížených linkách je omezená, komponenty jsou navrženy tak, aby vyžadovaly minimální údržbu: montáž a demontáž klipu se provádí jednoduchým nástrojem a upevnění vydrží roky bez pozornosti. Tyto požadavky jsou zapsány do výkonnostních norem, které musí upevňovací systémy splňovat testováním, nikoli pouze návrhovým výpočtem.
Časté mylné představy o upevňovacích systémech
Klip je celé zapínání.Spona vytváří upínací sílu, ale držení měřidla, rozložení zátěže a izolace závisí na podložce, základní desce, rameni a izolátorech, které spolupracují. Výměna jedné komponenty za neodpovídající -typ degraduje celý systém.
Vyšší upínací síla je vždy lepší.Nadměrné zatížení prstů přetěžuje patku kolejnice a pražce a může způsobit únavu patky kolejnice; svěrná síla je určena pro zatížení nápravy a konstrukci kolejnice.
Upevnění na betonových pražcích a dřevěných pražcích je zaměnitelné.Základní deska, šroub a geometrie ramen se zcela liší; upevňovací sada je přizpůsobena typu pražce a profilu kolejnice.
Často kladené otázky
Co brání tomu, aby se při provozu uvolnilo upevnění?
Elastické spony udržují sílu působením pružiny a pružné podložky udržují napětí šroubu v šroubových systémech. Správný montážní moment a pravidelná kontrola doplňují obrázek.
Proč je elektrická izolace součástí upevňovacího systému?
Kolejové obvody detekují vlaky průchodem proudu po kolejích; pokud upevnění vede proud z kolejnice do pražce a do země, obvod se stává nespolehlivým. Izolátory a nevodivé -podložky zachovávají integritu signálu.
Jak často potřebují upevňovací systémy údržbu?
Elastické systémy na hlavních vedeních jsou pravidelně kontrolovány, ale obvykle vyžadují pozornost pouze při pěchovacích cyklech nebo po výjimečných událostech. Pevné šroubové systémy vyžadují častější dotahování-.
Může jeden upevňovací systém sloužit dřevěným i betonovým pražcům?
Ne. Kotvení se zcela liší - šroubovými hroty u dřevěných pražců oproti litým-nebo předem{3}}nainstalovaným ramenům a kotevním šroubům u betonových pražců. Každý typ pražce má svou vlastní rodinu upevnění.
Jak se ověřuje upínací síla spony?
Zatížení špičky klipu je měřeno siloměrem během instalace a odebíráno v továrně podle konstrukční hodnoty a únavový výkon klipu je ověřen laboratorním testováním pružinové oceli.