Czym są ciężkie szyny stalowe?
Szyny klasyfikuje się według ich masy nominalnej na metr. W systemie chińskim norma GB/T 2585 (-szyny stalowe walcowane na gorąco dla kolei) obejmuje sekcje od 38 do 75 kg/m; w praktyce 43, 50, 60 i 75 kg/m to ciężkie sekcje stosowane na głównych liniach kolejowych i-torach dużych prędkości, podczas gdy lżejsze sekcje o masie 8–30 kg/m (GB/T 11264) służą bocznicom przemysłowym, dźwigom i lekkim kolejom. W sieciach europejskich tę samą rolę pełniUIC54i UIC 60 zgodnie z UIC 860, obecnie zwykle określane jako 54E1 i 60E1 zgodnie z normą EN 13674-1. W Ameryce Północnej podręcznik AREMA, rozdział 4, sekcje, takie jak 115RE, 132RE,136REi 141RE to standardowe szyny ciężkie, których oznaczenia podają ciężar nominalny w funtach na jard.
Sekcje szyn i masa na metr
Numer sekcji to masa nominalna jednego metra szyny. Nie jest to jedyna specyfikacja: szerokość główki, grubość środnika, szerokość podstawy, wysokość i{{1})rozkład otworów na śruby prętów łączących należą do rysunku przekroju, dlatego przekrój musi pasować do systemu mocowania i istniejących elementów toru.
Przekrój poprzeczny-ciężkiej stalowej szyny: geometria główki, środnika i podstawy określa moduł przekroju.
| Standardowa rodzina | Sekcje ciężkie (nominalne) | Masa na metr | Typowa długość dostawy |
|---|---|---|---|
| GB/T 2585 (Chiny) | 43, 50, 60, 75 kg/m | 43 / 50 / 60 / 75 kg/m | 12,5 m i 25 m; Klasa 50-100 m zgodnie z umową (60 kg/m dla linii dużych prędkości) |
| UIC 860 / EN 13674-1 (Europa) | UIC 46, UIC 54, UIC 60 (46E1, 54E1, 60E1) | około 46,3 / 54,4 / 60,3 kg/m | typowo 18-36 m po walcowaniu; dłuższe sznurki spawane po uzgodnieniu |
| Podręcznik AREMA, rozdział 4 (Ameryka Północna) | 90RA, 100RE, 115RE, 132RE, 136RE, 141RE | około 44,6 / 49,6 / 57,0 / 65,5 / 67,5 / 70,0 kg/m | 39 stóp (około 11,9 m) i 78 stóp (około 23,8 m) |
Wartości AREMA przeliczone przy 1 funcie/yd=0.496 kg/m.
Gatunki stali i właściwości mechaniczne
Gatunek stali określa zachowanie szyny pod obciążeniem, zużyciem i spawaniem. W głównym zastosowaniu dominują perlityczne stale węglowo-manganowe; mikro-stop wanadu i utwardzanie główki zwiększają twardość i odporność na zużycie w przypadku-ciężkiego transportu i zakrzywionych torów. W poniższej tabeli wymieniono najczęściej podawane gatunki, wraz z wartościami minimalnymi zaczerpniętymi z cytowanych norm.
| Stopień | Standard | Min. wytrzymałość na rozciąganie | Twardość | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|---|
| U71Mn | GB/T 2585 | Większe lub równe 880 MPa | gatunek węgla-manganu; twardość według wersji standardowej, zazwyczaj w zakresie 250-300 HBW | Szyny główne główne, 43-75 kg/m |
| U75V | GB/T 2585 | Większe lub równe 980 MPa | wyższa twardość i odporność na zużycie niż U71Mn; według normy i obróbki cieplnej | Linie-do transportu dużych prędkości i-do transportu ciężkiego; dostarczany również jako U71MnG / U75VG do TB/T 3276 do torów-o dużej prędkości |
| 900A | UIC 860-0 | Większe lub równe 880 MPa | standardowo jako-walcowana szyna węglowa, klasa około 260 HBW (typowo) | Ogólne szyny główne, UIC 54 / UIC 60 |
| R260 | EN 13674-1 | Większe lub równe 880 MPa | Większe lub równe 260 HBW | Szyny główne, 54E1 / 60E1; EN odpowiednik 900A |
| R350HT | EN 13674-1 | Większe lub równe 1175 MPa | Większy lub równy 350 HBW (łeb-hartowany) | Zakręty, korytarze-do transportu ciężkiego i{1}}o dużym tonażu |
Wartości są wartościami minimalnymi określonymi w cytowanych normach. Twardość zależy od gatunku i metody-obróbki cieplnej; przed złożeniem zamówienia należy zawsze potwierdzić aktualne wydanie standardowe i dane zawarte w certyfikacie testu młyna (MTC).
Dlaczego cięższe sekcje w przypadku linii-do transportu ciężkiego i linii dużych-prędkości?
- Naprężenie zginające i moduł przekroju
Cięższy odcinek ma większy moduł przekroju, więc przy tym samym obciążeniu osi naprężenie zginające w stopce szyny jest mniejsze, a ugięcie szyny jest mniejsze. Taka jest podstawowa logika stojąca za szynami o masie 60 i 75 kg/m na liniach-do transportu ciężkiego z naciskiem na oś 25-40 t i bardzo dużym tonażem rocznym -. Na przykład korytarz węglowy Datong-Qinhuangdao w Chinach jest układany przy użyciu szyn o masie 75 kg/m, aby wytrzymać ciągły wysoki tonaż przy długich okresach międzyobsługowych.
- Zużycie i zmęczenie kontaktowe
Cięższa głowica rozkłada powierzchnię styku koła z większą ilością stali, zmniejszając naprężenia kontaktowe i opóźniając zużycie oraz zmęczenie-kontaktu tocznego (kontrola głowy, przysiady). Tam, gdzie dominują krzywizny i gatunki, gatunki-utwardzane z główką, takie jak R350HT lub szyny AREMA-w pełni poddane obróbce cieplnej, zapewniają dalszy krok w wydłużaniu trwałości kosztem wyższej ceny i bardziej rygorystycznej kontroli spawania.
- Dynamiczne zachowanie i jakość jazdy
Sztywniejsza i cięższa szyna zmniejsza ugięcie dynamiczne pod ruchomymi obciążeniami. W połączeniu z ciągle spawanymi torami, elastycznymi systemami mocowania i regularnym szlifowaniem szyn, zapewnia to niższy poziom wibracji i hałasu oraz bardziej stabilną skrajnię. Sama kolej ciężka nie „zmniejsza hałasu” - efekt pochodzi od całego systemu, a cięższe sekcje przyczyniają się do tego, ograniczając dynamiczny ruch na styku koła-szyny.
Szyny ciężkie w torze: przekrój, mocowanie i spawanie kontrolują zachowanie dynamiczne.
Produkcja i kontrola jakości
Nowoczesne ciężkie szyny są wykonane z ciągłego-odlewanego materiału, który nadaje jednorodną strukturę wewnętrzną. Procedura obejmuje: ponowne nagrzanie nalotu, walcowanie przez uniwersalny młyn, który kształtuje główkę, wstęgę i podstawę w jednej sekwencji, kontrolowane chłodzenie w celu uniknięcia kruchych faz i naprężeń szczątkowych, prostowanie walców oraz nieniszczące-testowanie pełnej-długości przy użyciu sprzętu ultradźwiękowego i-prądów wirowych. Opcjonalne etapy obejmują hartowanie główki (dla gatunków takich jak R350HT) i hartowanie końcowe. Każda szyna jest następnie sprawdzana wymiarowo i stemplowana klasą, przekrojem, numerem wytopu i datą. Kupujący powinni wymagać certyfikatu testu walcowniczego obejmującego skład chemiczny i właściwości mechaniczne zgodnie z normą, z dokumentacją MTC 3.1 dostępną na żądanie; Kontrola zewnętrzna-jest standardową usługą w zakładzie.
Gotowe szyny ciężkie oczekują na kontrolę i wysyłkę.
Często zadawane pytania
Pytanie 1. Co oznacza „szyna 60 kg/m”?
Jest to masa nominalna jednego metra szyny. Szyna 60 kg/m należy do tej samej rodziny produktów, co UIC 60 i 60E1; rzeczywista dostarczona masa na metr jest zgodna z tolerancjami obowiązującej normy. Samo oznaczenie nie stanowi pełnej specyfikacji - rysunek przekroju, gatunek i norma muszą być wymienione razem.
Pytanie 2. Który gatunek wybrać, U71Mn czy U75V?
U71Mn to gatunek-węgla-manganu ogólnego przeznaczenia o minimalnej wytrzymałości na rozciąganie 880 MPa na GB/T 2585, odpowiedni do większości głównych zastosowań. U75V dodaje wanad, podnosząc minimalną wytrzymałość na rozciąganie do 980 MPa i poprawiając odporność na zużycie; jest to powszechny wybór w przypadku linii-o dużych prędkościach i transporcie ciężkim-. Ostateczna decyzja powinna również uwzględniać warunki spawania i standard projektu.
Pytanie 3. Jaka jest różnica między UIC 60 a 60E1?
60E1 to oznaczenie EN 13674-1 dla rodziny profili UIC 60. Geometria jest zasadniczo taka sama; EN 13674-1 reguluje tolerancje, badania i klasy dostaw w ramach UE. Poza Europą UIC 860 jest nadal szeroko stosowany i często traktuje się je jako wymienne rodziny profili - przed zamówieniem prętów łączących lub mocowań należy sprawdzić na rysunku przekroju.
Pytanie 4. Jakie długości mają ciężkie szyny?
Zależy od standardu: 12,5 m i 25 m na GB/T 2585, przy długościach klas 50-100 m dostarczonych w ramach umowy (wspólne dla-kolei dużych prędkości); typowo 18-36 m po walcowaniu zgodnie z EN 13674-1; i 39 stóp lub 78 stóp na praktykę AREMA. Długie sznury spawane są produkowane metodą zgrzewania doczołowego w zakładzie lub na miejscu. W swoim zapytaniu podaj wymagany zakres długości, zamiast zakładać wartość domyślną.
Pytanie 5. Czy AREMA 136RE można zastąpić UIC 60?
Nie. Chociaż obie są szynami ciężkimi, geometria przekroju - profil główki, szerokość podstawy, wysokość i-wiercenie prętów łączących - różnią się, więc systemy mocowania, pręty łączące i elementy zwrotnic zależą od sekcji-. Zawsze dopasowuj odcinek szyny do istniejącego układu torów; mieszanie odcinków w jednym torze powoduje nieciągłości skrajni i naprężeń.
Pytanie 6. Jaka dokumentacja jest dostarczana z szynami ciężkimi?
Certyfikat testu walcowniczego ze składem chemicznym i wynikami mechanicznymi zgodnie z obowiązującą normą, dokumentacja MTC 3.1 na żądanie oraz pełne oznaczenie identyfikowalności (gatunek, przekrój, numer wytopu, data) na każdej szynie. Przed wysyłką w zakładzie możliwa jest inspekcja-osoby trzeciej.
