Uloga šiljaka u strukturi kolosijeka
Šiljak obavlja tri mehaničke funkcije na drvenim pragovima. Drži bazu tračnice ili veznu ploču prema dolje protiv vertikalnih opterećenja kotača, bočno zadržava tračnicu protiv sila na prirubnici koje nastaju u zavojima i hvatanjem, i odupire se uzdužnim silama puzanja koje bi inače gurnule tračnicu duž praga. Na prugama s veznim pločama, šiljak drži ploču prema dolje, a ploča zauzvrat drži šinu kroz svoje rame; na ravnoj stazi glava šiljka izravno drži bazu tračnice. Budući da se drvo ne može pouzdano variti ili lijepiti tijekom rada, šiljak ostaje praktično pričvršćivanje za drvene pragove diljem svijeta, a milijuni komada još uvijek se zabijaju i uklanjaju svake godine.
Pseći šiljci u odnosu na šiljke s vijcima: kako djeluju drugačije
Dog šiljci, koji se nazivaju i rezani šiljci, su šiljci-četvrtastog presjeka s pomaknutom glavom koja se oslanja na bazu tračnice ili ramenu sponu. Pokreću se udarcem i drže trenjem između drške i drvenih vlakana. Njihove prednosti su niska cijena, jednostavna montaža s izbijačem ili hidrauličnim čekićem i jednostavno uklanjanje povlačenjem; njihova slabost je da otpor povlačenja ovisi o tome da drvo ostaje netaknuto, tako da ponovljeno povlačenje i ponovno -zabijanje u istu rupu olabavljuje stisak.
Vijčani šiljci imaju spiralni navoj strojno obrađen ili namotan na dršci i postavljaju se rotacijom pomoću moment ključa ili izvijača za pragove. Razvijaju nekoliko puta veću snagu držanja od šiljka za pse slične veličine jer se konac spaja s drvenim vlaknima, mogu se ukloniti i ponovno -ugraditi uz manje oštećenja praga i podnose veća i dinamičnija opterećenja. Kompromis-je viši jedinični trošak, potreba za prethodno-izbušenom vodećom rupom i zahtjev za ispravnim zakretnim momentom: slabo-zatezanje ostavlja pričvršćivanje labavim, dok-pretjerano zatezanje skida navoj u drvu i smanjuje snagu držanja.
Vrste čelika i površinska zaštita
Čelik za šiljke mora kombinirati snagu da se odupre savijanju pod bočnim silama tračnice s dovoljnom žilavošću da preživi udar bez pucanja glave ili drške. U praksi u Velikoj Britaniji uobičajeni se šiljci za pse izrađuju od ugljičnog čelika kao što je Q235 ili 45# čelik, dok se za vijčane šiljke za okruženja s većim opterećenjem koristi srednje-ugljični ili legirani čelik, na primjer 35CrMo, s stupnjevima čvrstoće koji odgovaraju logici klasifikacije vijaka prema ISO 898-1. AREMA praksa specificira rezane šiljke s minimalnim zahtjevima na rastezanje i kontroliranu tvrdoću tako da šiljci ne postanu krti u hladnom radu.
Površinska zaštita prati okoliš. Obični šiljci namazani su uljem za kratko-čuvanje; galvanizacija cinkom ili vruće{2}}pocinčavanje prema ISO 1461 koristi se tamo gdje je prisutna vlaga ili obalna sol; i premazi od ljuskica cinka ili cinkovih-ljuskica specificirani su za pustinjske i teške industrijske uvjete jer kombiniraju otpornost na koroziju s tolerancijom navoja koju pocinčavanje ne može uvijek zadovoljiti. Na elektrificiranim ili kemijski tretiranim pragovima, izbor premaza također mora uzeti u obzir kompatibilnost s ostacima obrade bakra-kroma-arsena ili kreozota.
Standardne dimenzije i izbor
Veličine šiljaka za pse opisuju se presjekom i duljinom potkoljenice. Tipični -šiljak za pse ima kvadratnu dršku veličine 16 mm x 16 mm i duljinu od 140 do 165 mm; lakši konopi koriste drške od 14 mm ili 15 mm, a dizalice ili industrijske gusjenice koriste dulje, teže šiljke. Vijčani šiljci klasificirani su prema promjeru i duljini navoja: promjeri M22 i M24 s duljinama navoja od 140 do 175 mm uobičajeni su za glavne vodove, a efektivna duljina navoja treba biti dimenzionirana tako da najmanje jedan i pol promjera navoja ostane u čvrstom drvu ispod ploče.
Odabir ovisi o prometu, vrsti pragova i strategiji održavanja. Linije koje planiraju često obnavljanje spavača favoriziraju pseće šiljke za ekonomičnost; vodovi s velikim osovinskim opterećenjem, uskim zavojima ili čestom zamjenom tračnica favoriziraju vijčane šiljke jer ponovno- koriste istu rupu s manje oštećenja drva. Za tropsko tvrdo drvo, promjer i dubina pilot rupe moraju se prilagoditi gustoći drva, a za meko drvo duljina šiljka mora se povećati kako bi se doseglo zvučno vlakno ispod bjelike.
Instalacija i praksa zakretnog momenta
Šiljci se moraju zabijati okomito na površinu praga, tako da glava potpuno naliježe na bazu tračnice ili rame ploče; djelomično sjedeća glava olabavi se unutar nekoliko tjedana. Rupe za šiljke u novim pragovima treba izbušiti do odgovarajućeg promjera kako bi se izbjeglo cijepanje praga, a za ponovno -zabijanje šiljaka u istrošenim rupama treba ili koristiti prevelike šiljke za držanje ili rupu začepiti i ponovno izbušiti. Za vijčane šiljke potrebna je vodeća rupa otprilike 80 posto promjera korijena, a zakretni moment ugradnje je kontroliran: za M24 vijčane šiljke u tipičnim drvenim pragovima, zakretni moment obično leži u rasponu od 150 do 250 N-m, s ciljem odabranim tako da šiljak dosegne potpuno sjedište bez ogoljavanja drvene niti. Redovitom re-kontrolom zakretnog momenta hvata se prirodno opuštanje koje se događa u prvim tjednima nakon ugradnje.
Uobičajeni načini kvarova i pregled
Kvarovi na šiljcima vidljivi su prije nego što postanu opasni ako je pregled sustavan. Najčešći nedostaci su: labavi šiljci uzrokovani trošenjem ili propadanjem drvenih vlakana, vidljivi kao ljuljanje ploče pod prolaznim prometom; savijeni šiljci od bočnih sila na oštrim zavojima, identificirani nagibom glave; korozija drške na liniji ploče, gdje se skuplja vlaga; i razbijene glave od prekomjerne-vožnje po hladnom vremenu. Prilikom pregleda, lupkanjem po glavi i osluškivanjem tupog zvuka labavog šiljka, uz provjeru tragova ulja ili hrđe oko drške na površini ploče, identificira se većina problema. Linije s velikom zakrivljenošću i velikim bočnim silama obično određuju više šiljaka po ploči ili dodaju sustav sidra za ublažavanje uzdužnog puzanja umjesto da se oslanjaju samo na šiljke.
FAQ
Zašto neke željeznice koriste šiljke s psima, a druge uvijaju šiljke?
Dog šiljci dominiraju tamo gdje je važna ekonomičnost i jednostavna ugradnja, a vijek trajanja praga je kratak; vijčani šiljci biraju se za veću snagu držanja, čestu zamjenu tračnica i gdje se prag mora ponovno -upotrebljavati kroz nekoliko ciklusa pričvršćivanja.
Može li se vijčani šiljak zabiti umjesto zavrnuti?
Ne. Šiljci vijka su očvrsnuti i trebaju se umetnuti rotacijom; njihovo vođenje oštećuje konac, cijepa drvo i uklanja većinu prednosti u moći držanja u odnosu na pas šiljak.
Koliko duboko bi šiljak trebao ući u prag?
Za šiljke za pse prodor ispod ploče trebao bi biti najmanje duljine potkoljenice ispod ramena glave u zdravom drvu; za vijčane šiljke navoj bi trebao zahvatiti najmanje 1,5 puta veći promjer navoja zvučnog vlakna pune-dubine.
Koja je moć držanja tipičnog psećeg šiljka?
Otpor na povlačenje ovisi o vrsti drva i vlazi, ali šiljak od 16 mm u pragu od tvrdog drva obično drži nekoliko tona vučne sile; vijčani šiljci u istom pragu razvijaju otprilike dva do četiri puta veći otpor.
Zašto šiljci popuštaju na zavojima?
Bočne sile kotača na zavojima djeluju kao cikličko opterećenje na šiljak; svaki ciklus obrađuje drvena vlakna oko drške, a rezultirajuće trošenje, popraćeno ljuljanjem ploče, postupno smanjuje trenje sve dok se šiljak ne olabavi.
Kako šiljasta korozija počinje na liniji ploče?
Voda i kemikalije za obradu skupljaju se u prstenastom otvoru gdje drška prolazi kroz ploču, a pukotina ubrzava lokalnu koroziju; to je razlog zašto su pocinčani ili šiljci presvučeni-cinkom standardni u vlažnoj i obalnoj službi.