Geležinkelio tvirtinimo detalės: nematomi bėgių kelio saugos sargai

Tvirtinimo elementų vaidmuo bėgių konstrukcijoje

Tarp traukinio rato ir pagrindo yra apkrovos kelias: nuo rato iki bėgio galvutės, nuo bėgio iki bėgio trinkelės, nuo pabėgio iki pabėgio ar plokštės ir nuo pabėgio iki balasto. Geležinkelio tvirtinimo detalės yra komponentai, laikantys šį kelią. Jie prispaudžia bėgio koją ant trinkelės ir pagrindo plokštės, priešinasi jėgoms, kurios pakeltų, paslinktų ar ridentų bėgį, ir perkelia šonines bei išilgines jėgas į bėgių konstrukciją.

Suspaudimo jėga: valdoma, ne maksimali

Svarbiausia tvirtinimo sistemos savybė yra apkrova pirštais: jėga, kuria segtukas spaudžia bėgio pėdą žemyn. Pirštų apkrova turi būti pakankamai didelė, kad būtų išvengta pakilimo ir gabarito išsiplėtimo esant dinaminei apkrovai, bet ne tokia didelė, kad ji pernelyg apkrautų bėgio pėdą arba blokuotų nedidelius bėgio judesius, kuriuos leidžia bėgių kelio konstrukcija. Įprastos pagrindinės sistemos veikia esant maždaug 9–12 kN apkrovai vienam gnybtui. Per maža pirštų apkrova leidžia bėgeliui judėti, o tvirtinimui siurbti; per didelė apkrova pagreitina trinkelių susidėvėjimą ir bėgių pėdų nuovargį.

Išilginio šliaužimo valdymas

Ištisiniame suvirintame bėgyje temperatūros pokyčiai sukuria dideles išilgines bėgio jėgas. Tvirtinimo sistema turi atsispirti bėgių slinkimui per išilginį suvaržymą: trintį tarp bėgio kojelės, trinkelės ir pagrindo plokštės bei mechaninį spaustuko sukibimą. Jei išilginis suvaržymas yra per mažas, bėgiai šliaužia, o jungtys arba posūkiai išsikraipo; jei jis per didelis, šiluminės jėgos telkiasi silpnose vietose. Todėl tvirtinimo sistemų išilginis suvaržymas yra tikrinamas kaip jų kvalifikacijos dalis.

Tvirtinimo detalės posūkiuose, posūkiuose ir sunkiuose kroviniuose

Posūkiuose šoninės jėgos stumia bėgį į išorę ir linkusios bėgti apie pagrindą; tvirtinimo detalės su pakankamu šoniniu suvaržymu ir pirštų apkrova išlaiko bėgelį sėdintį. Iešmai yra tankiausia{1}}tvirtinimo tako dalis su specialiomis pagrindo plokštėmis, perjungimo plokštėmis ir spaustukais. Sunkiose-traukos linijose smūginės apkrovos iš ratų plokščių ir jungčių kelia itin didelius reikalavimus spaustukams ir trinkelėmis, todėl sukietinti bėgeliai ir elastingos tvirtinimo sistemos nurodomi kartu.

Nuovargis, apžiūra ir priežiūra

Elastiniai spaustukai ir spyruoklinės poveržlės yra nuovargio komponentai: per savo tarnavimo laiką jie susilanksto milijonus kartų. Įtrūkimai prasideda nuo paviršiaus ir didėja nuolat kreipiantis, todėl vizualinis patikrinimas, ieškant įtrūkimų, korozijos ir spyruoklės formos praradimo, yra pagrindinė priežiūros priemonė. Varžtų sistemų sukimo momento patikros ir atpalaiduotų spaustukų keitimas nustatytais intervalais užtikrina, kad sistema atitiktų projektuojamus rezultatus. Tvirtinimo sistemos, atitinkančios EN 13481 arba lygiaverčius standartus, turi dokumentuotus veikimo duomenis, kuriuos techninės priežiūros komandos gali naudoti nustatydamos patikros intervalus.

DUK

1. Ką iš tikrųjų veikia geležinkelio tvirtinimo detalės?

Jie prilaiko bėgį prie pabėgio ar plokštės, perduoda traukinio apkrovas į bėgių kelio konstrukciją, palaiko gabaritą ir išlygiavimą, kontroliuoja bėgių šliaužimą ir slopina vibraciją bei smūgį.

2. Kodėl svarbi spaustuko suspaudimo jėga?

Pirštų apkrova turi būti pakankamai didelė, kad būtų išvengta pakilimo ir judėjimo į šoną, tačiau pakankamai maža, kad nebūtų per daug apkrauta bėgio pėda; Nuo 9 iki 12 kN vienam spaustukui būdinga pagrindinėms sistemoms.

3. Kaip tvirtinimo detalės apsaugo nuo bėgių šliaužimo suvirintuose bėgiuose?

Dėl išilginio suvaržymo: trintis ir mechaninis sukibimas tarp bėgio kojelės, trinkelės ir spaustuko atlaiko šilumines jėgas, kurios kitu atveju stumtų bėgelį išilgai pabėgio.

4. Kas atsitinka, kai tvirtinimo detalė praranda suspaudimo jėgą?

Bėgis gali pakelti, pasislinkti arba riedėti esant eismui, praplatindamas vėžę ir iškreipdamas bėgių kelią, o tai padidina nuvažiavimo nuo bėgių riziką ir pagreitina trinkelių ir pabėgių susidėvėjimą.

5. Kaip nustatomi tvirtinimo detalių gedimai?

Daugiausia vizualiai apžiūrint, ar nėra įtrūkimų, korozijos ir spyruoklės formos praradimo, taip pat tikrinant varžtų sistemų sukimo momentą ir retkarčiais ultragarsu arba terminiu kritinių ruožų patikrinimu.

6. Kokie standartai reglamentuoja tvirtinimo sistemos veikimą?

EN 13481 serija apibrėžia Europos tvirtinimo sistemų veikimo reikalavimus; AREMA, TB/T ir kiti nacionaliniai standartai taikomi Šiaurės Amerikoje ir Kinijoje.