Zašto su tračnice napravljene od čelika

Zašto je čelik najbolji materijal za tračnice

Tračnica je nositelj tereta-u konstrukciji kolosijeka: ona vodi kotače, prenosi opterećenje vozila na pragove i osigurava voznu površinu po kojoj se kotači kreću. U elektrificiranim dijelovima i-s strujnim krugovima tračnice također nose povratnu struju za signalizaciju. Nijedan drugi materijal ne kombinira potrebna svojstva po prihvatljivoj cijeni. Lijevano željezo je krto i lomi pod udarcem; aluminij je premekan za nošenje velikih osovinskih opterećenja i brzo se troši; titan ima snagu, ali je preskup za tisuće kilometara pruge. Čelik nudi jedinstvenu kombinaciju visoke čvrstoće, otpornosti na habanje, zavarljivosti, mogućnosti recikliranja i niske cijene po toni, zbog čega se tračnice izrađuju od čelika već više od jednog stoljeća i zašto je svaka velika standardna obitelj, uključujući UIC, AREMA, GB/T i DIN, napisana oko čeličnih profila.

Ugljični čelik, legirani čelik i toplinski{0}}obrađeni čelik

Čelik za tračnice podijeljen je u tri obitelji. Tračnica od ugljičnog čelika se topi i valja s ugljikom i manganom kao glavnim elementima za ojačavanje; obični karbonski čelik za tračnice sadrži otprilike 0,40-0,80 posto ugljika s manganom do oko 1,3-1,4 posto. Šine od legiranog čelika dodaju male količine legirajućih elemenata kao što su vanadij, titan, krom i niobij osnovnom sastavu; ovi elementi pročišćavaju mikrostrukturu i podižu snagu i žilavost u odnosu na običnu karbonsku šinu. Toplinski{7}}obrađena tračnica je vruće valjana tračnica od ugljika ili legure koja se ponovno zagrijava i kontrolirano hladi, obično linijskim kaljenjem glave, kako bi se poboljšala perlitna struktura vozne površine. Očvrsnuta glava tračnice postiže višu tvrdoću, obično iznad HB 300 i često u rasponu HB 320-380 za vrhunske kvalitete, što usporava trošenje i zamor kotrljajućim kontaktom i produljuje radni vijek tračnice na zakrivljenoj i jako opterećenoj stazi.

Ključna svojstva čelika zbog kojih funkcionira kao tračnica

Čvrstoća i izdržljivost: čelik podnosi ekstremna opterećenja i opetovana kontaktna naprezanja kotača u prolazu bez trajne deformacije tijekom desetljeća.

Otpornost na habanje: tvrdoća vozne površine može se povećati legiranjem i toplinskom obradom kako bi odgovarala prometu pruge.

Isplativost: čelik je dovoljno jak za tu svrhu uz djelić cijene alternativnih-materijala visoke čvrstoće, što velike mreže čini izvedivim.

Mogućnost oblikovanja: vruće valjanje oblikuje čelik u potreban I-profil presjeka, a glatka valjana površina osigurava dosljedan kontakt kotača.

Zavarljivost i mogućnost recikliranja: tračnice su zavarene u duge konopce za kontinuirano zavarene tračnice, a otpadni čelik vraća se u talionicu na kraju životnog vijeka.

Standardne tračnice koje se koriste diljem svijeta

Tračnice se identificiraju po masi po metru i standardu profila. Glavne obitelji su UIC 860 profili koji se koriste u Europi i mnogim izvoznim tržištima, AREMA i ASCE profili koji se koriste u Sjevernoj Americi, GB/T 2585 teške tračnice i GB lake tračnice koje se koriste u Kini, te QU kranske tračnice prema YB/T 5055 za kranske i industrijske tračnice. Donje tablice daju glavne dimenzije zajedničkih odjeljaka.

UIC 860 odjeljci:

Kineske teške tračnice prema GB/T 2585:

Tračnice za kran prema YB/T 5055:

Sjevernoamerička praksa slijedi profile AREMA poglavlja 4 i ASCE seriju lakih željeznica; Dionice ASCE 75, 90, 115 i 136 uobičajene su za industrijske i kratke -pruge, s masama od 37,2, 44,65, 56,9 i 67,41 kg/m. DIN tračnice koriste se na tržištima-njemačkog govornog područja, a JIS profili u Japanu. Sekcija mora biti odabrana tako da odgovara sustavu pričvršćivanja, razmaku između pragova i osovinskom opterećenju konopa.

Što provjeriti pri kupnji tračnica

Kada se tračnice naručuju za projekt, kupac treba provjeriti standard i ocjenu, raspoložive fiksne duljine (12,5 m i 25 m su standardne za mnoge dionice, s duljim konopcima za kontinuirano zavarenu stazu), tvrdoću i vlačna svojstva isporučenih toplina i inspekcijske dokumente: kemijski sastav, rezultate mehaničkih ispitivanja i ultrazvučno ispitivanje unutarnjih nedostataka. Za teške-tegobe i pruge velikih-brzina obično su potrebne -kaljene tračnice s certifikatom o tvrdoći. Oznake, toplinski brojevi i dokumenti o sljedivosti moraju odgovarati pošiljci jer će ih provjeriti carina i prijemni inženjer.

Zašto je ugljik glavni element za ojačavanje u čeliku za tračnice?

Ugljik stvara perlit sa željezom i povećava tvrdoću i vlačnu čvrstoću tračnice. Čelici za tračnice obično koriste 0,40-0,80 posto ugljika; iznad ovog raspona čelik postaje teško zavarivati ​​i skloniji je lomljivom ponašanju po hladnom vremenu.

Koja je prednost -kaljene šine?

Otvrdnjavanje glave pročišćava perlit vozne površine kontroliranim hlađenjem nakon valjanja, podižući površinsku tvrdoću iznad HB 300. To smanjuje trošenje i zamor kotrljajućim kontaktom na zakrivljenoj stazi i povećava nosivost koju tračnica može nositi prije brušenja ili zamjene.

Mogu li se tračnice zavarivati?

Da. Tračnice su zavarene u duge nizove za kontinuirano zavarene tračnice pomoću sučeonog zavarivanja u postrojenju ili na licu mjesta i aluminotermičkog zavarivanja za spojeve na terenu. Zavarljivost je jedan od razloga zašto se čelik preferira u odnosu na tvrđe, ali nezavarljive materijale.

U kojim se duljinama isporučuju tračnice?

Standardne fiksne duljine obično su 12,5 m i 25 m, a duge tračnice do 100 m mogu se proizvesti za kontinuirano zavarene tračnice. Svaka isporučena dužina reže se na završnoj liniji i uspoređuje s narudžbom.

Jesu li kranske tračnice iste kao i željezničke tračnice?

Ne. QU tračnice za kran imaju šire podnožje i deblju mrežu za nošenje koncentriranog opterećenja kotača dizalica, a valjane su prema standardima profila tračnica za kran kao što je YB/T 5055. Ne mogu se koristiti naizmjenično sa željezničkim tračnicama jer su profil i sučelje za pričvršćivanje drugačiji.

Koji standard trebam navesti za izvozni projekt?

Izbor slijedi mrežu: UIC 860 profili uobičajeni su u Africi, na Bliskom istoku i većem dijelu Azije, AREMA i ASCE u Americi, a GB/T 2585 gdje se koristi kineska standardna staza. Sustav pričvršćivanja, riblje ploče i bušenje moraju odgovarati istoj standardnoj obitelji.