締結システムのマッチングの 4 つの原則
締結システムは独立した部品の集合体ではありません。これは、すべてのコンポーネントが負荷を次のコンポーネントに伝達するチェーンです。デザインは 4 つの原則に従う必要があります。相乗効果: 各コンポーネントの性能を一致させる必要があります。たとえば、弾性クリップのクランプ力はボルトのプリロードとバランスを取る必要があります - クランプ力が大きすぎるとボルトが破損し、ボルトのプリロードが小さすぎるとクリップが緩みます。互換性: 60 kg/m レールには 50 kg/m レールとは異なるクリップ、クランプ プレート、フィッシュプレートが必要であり、木製、コンクリート、複合材の枕木は異なるスパイクやボルトを受け入れるため、仕様はレールと枕木のタイプに適合する必要があります。安全性: 早期に故障して連鎖反応を引き起こす部品がないように、コンポーネントの材料強度と耐用年数を段階的に設定する必要があります。- 高強度のクリップと高強度のボルトを組み合わせて、両方で荷重に耐えられるようにする必要があります。-経済性: 組み合わせは、最低の建設コストとメンテナンスコストでパフォーマンスを満たさなければなりません。これは通常、ラインの状態が許せば特別部品ではなく標準部品を意味します。
重量輸送ライン: システム全体のアップグレード
-重量物輸送ラインでは、高い軸重と高い交通密度が組み合わされており、締結システムは 5 つの面でアップグレードされています。材料の強度: 弾性クリップには高強度ばね鋼が使用されており、ボルトはグレード 8.8 以上に指定されており、クランプ プレートとフィッシュプレートには高強度合金が使用されています。これは、衝撃力と引張力が混合交通レベルをはるかに上回るためです。-クランプ力: 弾性クリップは 12-15 kN に指定されており、それに合わせてボルトの予圧が高められているため、強い牽引力やブレーキがかかってもレールが変位することはありません。疲労寿命: システムは長期にわたる高頻度の衝撃に耐える必要があります。そのため、重量物-締結具は標準的な締結具よりも高いサイクル数で疲労試験が行われます。-耐摩耗性と耐腐食性: 重量物輸送ラインでは摩耗と腐食がより早く進行するため、すべてのコンポーネントの表面処理がアップグレードされています-普通メッキの代わりに亜鉛フレークまたは溶融亜鉛メッキ--。取り付け精度: 応力が均一に分散され、局所的な過負荷がかかるコンポーネントがないように、コンポーネント間のはめ合いが強化されます。重量物運搬システムを指定する場合は、クリップの図面だけでなく、サプライヤーのテスト レポートで 5 つのパラメーターすべてを確認してください。
締結による振動伝達の低減
締結システムはレールと枕木の間の唯一の弾性要素であるため、振動伝達を制御するのは自然な場所です。 4つの対策は組み合わせると効果的です。まず、弾性の良い弾性クリップを選択します。クリップは車輪の荷重を受けると変形し、振動エネルギーの一部が枕木や路盤に到達する前に吸収されます。第 2 に、ボルトの予荷重の均一性を制御します。ボルトが緩んでいると締め付けにガタがきますが、ボルトを締めすぎるとシステムが硬くなり、弾性機能が無効になります。-目標は、平均だけでなく、すべてのボルトの指定された予荷重帯域です。第三に、ボルトの頭とクランプ プレートの間に弾性ワッシャーを追加します。これらのワッシャーは、荷重サイクルごとに発生する微小な動きを緩衝し、ボルトの経路を介して伝わる振動を低減します。- 4番目に、クランププレートとスパイクをレールセクションに合わせて、レールを横方向と縦方向にしっかりと固定し、レールの振動変位を軽減します。メンテナンス面も同様に重要です。経年劣化して変形した弾性クリップやワッシャーはバネ機能を失いますが、予定通りに交換することでシステムの弾性を設計値に保ちます。枕木で測定された振動は検証方法であり、-前後の比較により改善を定量化します。
気候-に適応したメンテナンスの優先順位
同じ締結システムでも気候が異なると故障の仕方も異なるため、メンテナンスが必要です。極寒の地域では、脆性破壊のリスクがあります。低温により鋼の衝撃靱性が低下し、目に見える変形なしにクリップやボルトが破損する可能性があります。検査は脆性損傷に重点を置き、締結部の周りに固まった氷が予荷重経路を絶縁する一方で水を保持して腐食を促進するため、雪と氷は除去されます。高温地域では予圧損失のリスクがあります。熱膨張と収縮のサイクルによってボルトが緩むため、メンテナンスはボルトの予圧の確認と締め直し、および高温で加速するコンポーネントの摩耗に重点が置かれます。-湿気の多い雨の多い地域では、腐食が優勢です。ボルトとスパイクは水路にあるため最も早く腐食します。そのため、錆はすぐに除去され、ひどく腐食したコンポーネントは交換され、防水対策により留め具への雨水の浸入が軽減されます。沿岸地域では、塩水噴霧があらゆるコンポーネントを攻撃するため、メンテナンスの優先事項は定期的な防食処理と、コーティングが消耗したコンポーネントの交換です。{6}}温帯気候向けに作成されたメンテナンス計画は、これらの環境のいずれかでは失敗します。計画は特定の行に対して作成する必要があります。
連鎖的な障害: 1 つのコンポーネントが故障すると何が起こるか
締結システムはチェーンであるため、1 つのコンポーネントに障害が発生すると、次のコンポーネントに過負荷がかかります。弾性クリップの破損 - 疲労破壊または弾性減衰 - によりクランプ力が失われ、レールが横方向または縦方向に変位し、ゲージがずれ、フィッシュプレートとボルトに余分な応力が加わり、フィッシュプレートが摩耗してボルトが緩みます。ボルトの破損 - の破損または緩み - により、クリップとクランプ プレートが外れ、レールが動き、フィッシュプレートが変形して亀裂が生じる可能性があり、ジョイント接続が損傷します。スパイクの破損により、レール下のコンポーネントが緩み、線路の安定性が低下し、クリープが始まり、クリップとボルトにかかる負荷が増加して早期に破損します。-クランププレートが故障すると、レールの横方向の位置が崩れ、カーブで最も危険です。レールがずれ、軌間が広がり、ひどい場合には列車が脱線します。実際の結果として、締結の不具合は決して切り離されることはありません。それに気づいたときには、隣接するコンポーネントがすでに劣化しています。したがって、検査キャンペーンでは、単一コンポーネントの欠陥を締結グループ全体をチェックする信号として扱う必要があり、交換は一致原則に従う必要があります - 新しい部品は図面だけでなく残りの部品と一致する必要があります。
よくある質問
なぜクリップのクランプ力はボルトの予圧と一致しなければならないのですか?ボルトはクリップを押し下げ、クリップはレールを保持します。クリップの力がボルトの能力を超えると、ボルトが破損します。ボルトのプリロードが低すぎると、クリップが緩んでグリップが失われます。この 2 つはペアとして設計されており、一方を変更せずに他方を変更するとシステムのバランスが崩れます。
重量物締結システムの典型的なクランプ力はどれくらいですか?{0}}重い運搬ラインの弾性クリップは通常 12-15 kN で指定され、それに合わせてボルトのプリロードも高められます。-標準の混合交通ラインは、軸荷重が低く、疲労要求が小さいため、より低いクランプ力で動作します。
弾性ワッシャーを追加すると本当に振動伝達を減らすことができますか?はい、ただし、その効果はシステムの他の部分が良好な状態にある場合にのみ測定可能です。ワッシャーはボルトクランププレート界面での微小な動きを吸収し、振動による緩みに対して予圧を維持します。-{2}}弾性クリップ、均一な予圧、およびワッシャーの利点を組み合わせると、枕木の振動が数デシベル減少する可能性があり、測定によって検証されています。
気候により検査スケジュールはどのように変化しますか?頻度は同様です - スケジュールによって焦点が変わります。寒冷地域では脆性破壊や氷による損傷がないか検査され、高温地域では予荷重と摩耗が検査され、湿気の多い地域では腐食と闘い、沿岸地域では腐食防止キャンペーンが実施されます。-同じ 4 週間のサイクルが、環境に応じて異なるチェックに費やされます。-
クランププレートの故障の最初の兆候は何ですか?横方向のレールの位置が失われ、カーブでのゲージの広がりやプレート上のレールのシフト マークとして表示されます。接線トラックでは、多くの場合、最初の兆候は熱膨張中にレールが動くことです。クランププレートの破損は、脱線状態を直接引き起こすため、締結システムにおける最も危険な単一の破損です。