Radni ciklus spojnice rudarske željeznice
Rudarske željeznice razlikuju se od glavnih putničkih željeznica na tri načina koji dominiraju dizajnom pričvršćivanja: osovinska opterećenja, okoliš i pristup održavanju. Vlakovi za rudaču i ugljen rutinski voze s 30 tona i više po osovini, što znači da su svaki spoj, vijak i osnovna ploča opterećeni blizu svoje granice zamora. Staza je okružena abrazivnom prašinom - sitnim česticama ugljena, koncentratom željezne rudače ili otkrivkom - koja se probija u navoje, spojnice i izolatore poput smjese za lepljenje. Budući da linija prolazi kroz jame i skladišta, rokovi za održavanje su kratki, a pristup je loš. Sustav pričvršćivanja za rudarsku dužnost stoga se odabire i konfigurira drugačije od standardnog glavnog sustava, a operateri koji ga tretiraju na isti način plaćaju za to kvarovima komponenti i rizikom od iskliznuća.
Dizajn za-teško opterećenje: preveliki vijci i ojačane kopče
Strukturna jezgra rudarskog pričvršćivanja je set vijaka-i-kopča. Promjeri vijaka počinju od M24 i idu prema gore, jer sila stezanja mora držati tračnicu protiv okomitog opterećenja kotača i bočnih sila generiranih velikim zakrivljenjem. Opružne stezaljke izrađene su od toplinski-obrađenog opružnog čelika kako bi zadržale svoju silu stezanja nakon ponovljenih ciklusa otklona; stezaljka koja ima stalni set gubi opterećenje nožnog prsta koje drži nogu šine pritisnutu prema dolje. Osnovne ploče su zadebljane i ponekad rebraste kako bi se koncentrirano opterećenje rasporedilo na prag, a podloga tračnice ispod podnožja je stupnja visokog-opterećenja kao što je TPEE ili HDPE, a ne mekana gumena podloga. Rezultat je sustav koji prihvaća udar preopterećenih ili-spljoštenih vagona bez trenutnog kvara pričvršćivanja.
Otpornost na prašinu: brtvljenje steznog mehanizma
Abrazivna prašina uništava spojeve na dva načina: začepljuje navoje i sjedišta stezaljki tako da sila stezanja opada, i brusi premaz za-zaštitu od korozije, izlažući čelik hrđi. Rudarski pričvrsni elementi stoga su dizajnirani sa zabrtvljenim spojevima - ležište kopče i džepovi zavrtnja su zatvoreni ili zaštićeni tako da se prašina ne može nakupiti na radnim površinama - i s premazima koji toleriraju abraziju, obično vruće-pocinčavanje potapanjem ili deblji sustav-na osnovi cinka na kopči i zavrtnju. Redovito čišćenje komprimiranim zrakom dio je režima održavanja: prašina koja se nakupi oko nožice stezaljke olabavi stezaljku i ubrzava trošenje. Tamo gdje postoji kemijska izloženost - {-soli za odleđivanje zimi ili korozivna rudna prašina - komponente presvučene cinkom-niklom, odvodni kanali koji ispiru soli i godišnji pregledi premaza navedeni su.
Nadvišenje tračnica i ponašanje u zakrivljenju
U zavojima, sustav za pričvršćivanje održava nadvišenje tračnice - bočni nagib tračnice, obično između 1:40 i 1:20 - putem podmetača u obliku klina-ili podesivih osnovnih ploča. Ispravan nagib održava kontaktnu mrlju kotača-tračnice u središtu glave tračnice, što izravno smanjuje trošenje prirubnice i zamor stezaljke. Nagib se postavlja pri ugradnji i ponovno -provjerava tijekom održavanja, a pričvršćivanje omogućuje fino podešavanje kako bi se kompenziralo slijeganje kolosijeka i puzanje balasta. Labavo ili nepravilno postavljeno pričvršćivanje mijenja efektivno nadvišenje, povećava rizik od kontakta prirubnice i, u najgorem slučaju, pridonosi iskliznuću iz tračnica na uskim rudarskim zavojima, zbog čega su provjere zakretnog momenta i nadvišenja obavezne na zavojitim dionicama.
Kompozit nasuprot čeličnim komponentama
Kompozitne komponente za pričvršćivanje - vlaknima-ojačane plastične osnovne ploče i izolatori - otprilike su 40% lakši od čelika, potpuno su otporni na koroziju i električno su izolacijski, što je dragocjeno na elektrificiranim dionicama gdje se lutajuća struja mora kontrolirati. Njihova manja nosivost ograničava ih na dužnosti lake željeznice i gradskog prijevoza. Čelik je i dalje izbor za rudarstvo i teret jer samo čelik nosi osovinsko opterećenje od 30 t+ s odgovarajućim vijekom trajanja, a njegov se viši početni trošak nadoknađuje tijekom dugog vijeka trajanja u umjerenim klimatskim uvjetima. U praksi rudarski sustavi koriste čelik za put opterećenja i kompozite samo za izolaciju i ne-strukturalne dijelove.
Planiranje zamjene
Budući da je trošenje u rudarskom okruženju neizbježno, operateri bi trebali planirati cikluse zamjene pričvršćivanja od 5-7 godina na ekstremno-istrošenim dionicama, u usporedbi s 10-20 godina na običnoj glavnoj stazi. Ciklus se skraćuje na oštrim zavojima, na prijelazima i gdje god je prodor prašine najgori. Praktična strategija nabave je zaliha definiranog kompleta - kopči, vijaka, jastučića i izolatora veličine za određeni dio tračnice - tako da se istrošeno pričvršćivanje može zamijeniti kao komplet, a ne po komadu, održavajući ujednačenu silu stezanja duž tračnice.
Često postavljana pitanja
Koju veličinu vijaka koriste rudarski sustavi za pričvršćivanje?
Projektni standard za teške rudarske uvjete je M24 i više, s korakom i stupnjem navoja usklađenim sa silom stezanja potrebnom za opterećenje osovine. Manji vijci se koriste samo na lakim industrijskim stazama.
Zašto su rudarskim spojevima potrebni zabrtvljeni spojevi?
Nagomilavanje prašine u ležište stezaljke ili navoj vijka smanjuje silu stezanja i djeluje kao abraziv na premaz. Zabrtvljeni spojevi održavaju radne površine čistima tako da sila stezanja ostaje na projektiranoj vrijednosti.
Koliko često treba čistiti rudarska učvršćenja?
Čišćenje komprimiranim-zrakom planirano je prema opterećenju prašinom - na linijama ugljena i rude, obično sa svakim ciklusom nabijanja ili pregleda. Cilj je spriječiti nakupljanje prašine-oko nožice stezaljke i džepova vijaka.
Mogu li kompozitni spojevi podnijeti rudarska osovinska opterećenja?
Ne. Kompozitnim temeljnim pločama nedostaje nosivost za 30t+ osovinskih opterećenja i ograničene su na laku željeznicu i gradski prijevoz. Rudarski vodovi koriste čelične teretne staze s kompozitnim dijelovima samo za izolaciju.
Koliki je tipični životni vijek rudarskog seta za pričvršćivanje?
Na dijelovima s ekstremnim-trošenjem, 5-7 godina realna je brojka za planiranje. Stvarni životni vijek ovisi o osovinskom opterećenju, radijusu zavoja, jačini prašine i disciplini održavanja, te bi ga trebalo pratiti u evidenciji pregleda.