Vasút
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. április 26-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 6 szerkesztést igényelnek .Sínek (az angol sínek többes számából - lat. regula - egyenes bot ) - speciális szakaszú acélgerendák, amelyeket talpfákra vagy más támasztékokra helyeznek, hogy olyan utat képezzenek , amelyen a vasúti közlekedés gördülőállománya mozog [1] , városi vasutak, speciális összetétel a bányákban, kőfejtőkben, daruberendezésekben és így tovább.
Ezenkívül könnyű síneket használnak a moziban a kamerakocsik mozgatására . Az ókori rómaiak által kitalált kezdeti szélesség közöttük 143,5 cm volt, a sínek a kerekek megvezetésére szolgálnak mozgásuk során, közvetlenül érzékelik és rugalmasan továbbítják a nyomást a kerekekről a pálya felépítményének alsó elemeire . Az elektromos vontatású szakaszokon a sínek fordított teljesítményű áramvezetőként, az automatikus blokkolással rendelkező szakaszokon pedig a jeláram vezetőiként szolgálnak.
Anyag
A vasúti szállításhoz használt sínek szénacélból készülnek . A sínacél minőségét kémiai összetétele, mikroszerkezete és makroszerkezete határozza meg.
A szén növeli az acél keménységét és kopásállóságát. A magas széntartalom, ceteris paribus azonban törékennyé teszi az acélt, a kémiai összetételt szigorúbban kell tartani a széntartalom növelésével, különös tekintettel a káros szennyeződésekre. Az ötvöző adalékok, például a mangán növelik az acél keménységét, kopásállóságát és szívósságát. A szilícium növeli a keménységet és a kopásállóságot. Az arzén növeli az acél keménységét és kopásállóságát, de nagy mennyiségben csökkenti a szívósságát. A vanádium , titán , cirkónium mikroötvöző adalékok, amelyek javítják az acél szerkezetét és minőségét.
A foszfor és a kén olyan káros szennyeződések, amelyek növelik az acél ridegségét. A magas foszfortartalom hideg-törékennyé teszi a síneket, a magas kéntartalom vörös-törékennyé teszi (gurulás közben repedések keletkeznek).
A sínacél mikroszerkezete lamellás perlit , a perlitszemcsék határán ferrit erekkel . A keménységet, a kopásállóságot és a szívósságot úgy érik el, hogy az acélnak egyenletes szorbitszerkezetet adnak hőkezeléssel a fej felületi (8-10 mm) edzésével vagy a sín térfogati edzésével. A térfogatedzett sínek megnövelt kopásállósággal és tartóssággal rendelkeznek. A sínacél makroszerkezetének finom szemcsésnek, homogénnek kell lennie, üregek, inhomogenitások és idegen zárványok nélkül.
Profil, hossz és tömeg
A sínek alakja az idők során változott. Voltak sarok- , gombás- , kétfejű , széles talpú sínek. A modern széles talpú sínek egy fejből , egy talpból és egy nyakból állnak , amely összeköti a fejet a talppal. A futófelület felülete domború, hogy a kerekek nyomását a sín függőleges tengelye mentén továbbítsa. A futófelület felületének és a fej oldalsó (függőleges) felületeinek párosítása egy olyan ív mentén történik, amelynek sugara közel van a kerékkarima csíkjának sugarához. A fej és a talp összekapcsolása a sínnyakkal különösen sima, a sínnyak pedig görbe vonalú, amely biztosítja a helyi feszültségek legalacsonyabb koncentrációját. A sín alapja kellő szélességű ahhoz, hogy oldalirányú stabilitást biztosítson a sínnek, és elegendő támasztófelületet biztosítson a rögzítőhevederek számára .
Az oroszországi vasúti hengerművek által gyártott szabványos vasúti sín hossza 12,5; 25,0; 50,0 és 100 méter. A széles nyomtávú vasúti síneket általában 25 méteres hosszúságban gyártják. A sínek hossza alapján határozzák meg a virágok hosszát és tömegét, így két sín gyártásához egy 9,8 tonnás tömböt használnak fel . A varrat nélküli ostorok (" bársonyos út ") hossza általában 400 m-től a színpad hosszáig terjed . A hosszabb sínek és hegesztett sínszalagok alkalmazása csökkenti a vonatmozgással szembeni ellenállást, csökkenti a gördülőállomány kopását és a pálya fenntartási költségeit. Zökkenőmentes vágányra váltáskor a vonatok mozgási ellenállása 5-7%-kal csökken, pályakilométerenként körülbelül négy tonna fémet takarítanak meg a tomparögzítők hiánya miatt.
A sín fő jellemzője, amely képet ad a "teljesítményéről", a sín egy lineáris méterének tömege kilogrammban. A síntípus kiválasztásakor figyelembe veszik a vonal terhelési sűrűségét, az axiális terhelést és a vonat sebességét. A nehezebb sín nagyobb számú talpfára osztja el a gördülőállomány kerekeinek nyomását, aminek következtében lelassul a mechanikai kopásuk, csökken a ballasztszemcsék kopása, csiszolása . A sínek tömegének növekedésével az egységnyi tonna áteresztőképességre jutó fémfogyasztás csökken, és a sínek cseréjének költsége csökken az élettartamuk növekedése miatt.
A sínek típusai
- Keskeny nyomtávú vasúti sínek (R8, R11, R18, R24) - keskeny nyomtávú vasutak és földalatti bányák fektetésére tervezték [3] .
- Bányasínek bányavezetőhöz (P33, P38, P43) - széles nyomtávú vasutak összekötésére és zökkenőmentes vágányára, valamint kitérők gyártására tervezve [4] .
- Vasúti sínek ipari vállalkozások vágányaihoz (RP50, RP65, RP75) - széles nyomtávú vasutak és ipari vállalkozások kitérők fektetésére szolgálnak [5] .
- Darusínek (KR70, KR80, KR100, KR120, KR140) - darukhoz való darusínek lefektetésére tervezték [6] .
- Vasúti sínek (R50, R65, R75) - széles nyomtávú vasutak összekötő- és hézagmentes vágányaihoz, valamint kitérők gyártásához [7] .
- Keretsínek (PP65) - vasúti pálya csatlakozásainak és kereszteződéseinek gyártására tervezték [8] .
- Ellensínsínek ( RK50, RK65, RK75) - a vasúti pálya felső szerkezetének szerkezeteiben használatosak [9] .
- A vasúti pálya felső szerkezetének szerkezeteiben hegyes sínek (OP43, OP50, OP65, OP75) használatosak. Az OP43-at ipari vállalkozások vasúti vágányainak kitérőinek és kotrógépek forgóasztalainak körsíneinek gyártására használják [10] .
- Tramway hornyolt sínek (T58, T62 ) - villamosvasutak fektetésére tervezték [11] .
- Védőkorlátok (UR65) - folyamatos gördülőfelületű vasúti békák gyártására tervezték [12] .
Vasúti sínek osztályozása
Oroszországban az összekötő és illesztés nélküli vasúti vágányokhoz, valamint a kitérők gyártásához használt vasúti sínek gyártását a GOST R 51685-2013 szabályozza.
A vasúti sínek a következőkre oszlanak:
- típus szerint:
- P50; 1 m = 50 kg;
- P65; 1 m = 65 kg;
- R65K (külső menetekhez és a pálya ívelt szakaszaihoz); 1 m = 65 kg
- P75; 1 m = 75 kg;
- minőségi kategória szerint:
- B - a legjobb minőségű hővel megerősített sínek;
- T1, T2 - hővel megerősített sínek;
- H - hővel nem erősített sínek;
- DT - differenciálisan hőerősített;
- a végén lévő csavarlyukak jelenlétével:
- lyukakkal;
- lyukak nélkül;
- az acélolvasztás módszere szerint:
- K - a konverterben;
- E - elektromos kemencében;
- az alapanyag típusa szerint:
- rúdokból;
- folyamatosan öntött tuskóból (NLZ);
- a pelyhesedés elleni kezelési módszer szerint:
- evakuált acélból;
- szabályozott hűtésen ment keresztül;
- izotermikus expozíción ment keresztül.
Gyártás
Az oroszországi síneket kohászati üzemekben állítják elő a Nyizsnyijtagil-i sín- és gerendaüzemekben, valamint Novokuznyeckben a ZSMK sínhengerlő telephelyén . A Szovjetunióban az Azovstal üzemben is gyártottak síneket .
Hagyományos megnevezés
ABCD-E-F vasút…
ahol
- A - sín típusa;
- B - minőségi kategória;
- C - acélminőség;
- D a sín hossza;
- E - csavarlyukak jelenléte;
- F a GOST szabvány jelölése.
Példa: P65 típusú sín, T1 kategória, M76T acélminőség, 25 m hosszú, három csavarlyukkal a sín mindkét végén:
Sín R65-T1-M76T-25-3/2 GOST R 51685-2000
Vasúti Bizottság
Az Orosz Birodalomban, a Szovjetunióban és Oroszországban több mint száz éve a sínek minőségét a Vasúti Bizottság irányítja .
Acélfajták
A 2001. 01. 06-ig hatályos orosz szabványok szerint a sínek kályhaacélból készültek, és csak az OAO NTMK és az OAO NKMK körülményei között végzett vizsgálatok tettek lehetővé új szabvány kidolgozását. Ugyanakkor a GOST R 51685-2000 módosításokat hajtottak végre az elektromos kemencegyártás tekintetében. Az európai, amerikai és ázsiai szabványok régóta előírják az oxigénátalakító és az elektromos acélgyártás alkalmazását, emellett számos szabvány nem rendelkezik a nyitott kandallóval történő gyártási módról.
Kihasználás
A kerék-sín rendszer biztosítja a gördülőállomány folyamatos kölcsönhatását a pálya felépítményével. A Német Vasutak (DBAG) jelentős előrelépést tett hatékonyságának javítása terén. Az elmúlt 20 évben a személyszállító vonatok sebessége felgyorsult, az utazás gördülékenysége és az utazás általános kényelme javult. A rendszer minőségét és hatékonyságát nagyban meghatározza az infrastruktúra. A gördülőállomány fejlesztését a meglévő infrastrukturális feltételek figyelembevételével kell elvégezni. A gördülőállomány és a pálya felépítménye közötti interfész optimalizálásának fontos segédeszközei a diagnosztikai rendszerek.
A sín keresztmetszeti formáját nem ok nélkül választották meg, a sínfej fő célja a kerék-sín érintkezés biztosítása.
A kerék és a sín kölcsönhatása a kulcsa a kerék sínhez viszonyított mozgásának problémáinak. Ebben a kölcsönhatásban a lehető legkisebb súrlódási szintnek kell lennie, hogy biztosítsa a nagy tömegek kis ellenállású mozgását, ugyanakkor a súrlódás mértéke elegendő legyen a szükséges tolóerő biztosításához.
A kerék-sín rendszerrel szemben támasztott követelmények
A legfeljebb 300 km/h sebességű személyvonatok és a 22,5 tonnáig (a jövőben 25 tonnáig) tengelyterhelésű tehervonatok esetében a pálya felépítményének meg kell felelnie a magas követelményeknek:
- biztonság, megbízhatóság és rendelkezésre állás;
- a mozgás stabilitása és a pálya simasága;
- az aktuális tartalom hosszú élettartama és minősége.
Ugyanakkor fontos, hogy a pálya hibás legyen, megfeleljen a vonatkozó műszaki üzemeltetési szabályoknak, geometriai és dinamikai tulajdonságait tekintve kiváló minőségű legyen, beleértve a sínprofilt is, amely garantálja a kerékkel való jó érintkezést, stabil és a legénység biztonságos mozgása.
A gördülőállomány területén a fejlesztések változatosak, és a rendszeroptimalizálás szempontjából nem mindig illeszkednek optimálisan a pálya felépítményéhez.
A billenő karosszériás gördülőállomány használata költséges vonalrekonstrukciós beruházás nélkül növeli a vonatok sebességét. Ugyanakkor egyes esetekben a sebességnövekedés a kanyarokban elérheti a 40 km/h-t is. Azonban még ebben a helyzetben is a sebesség növekedéséhez az út minőségének megfelelő javulása szükséges, ami többletköltséggel jár.
A lineáris örvényáramú fék fejlesztése és alkalmazása a kerék-sín rendszert is érinti. A kopóalkatrészekkel nem rendelkező és a sínek kopását nem okozó fék használatának előnyei ellenére a hátrányai is nyilvánvalóak, mivel befolyásolja a jelzőberendezések működését, amelyek ezért fejlesztésre szorulnak. Ezen túlmenően, ha örvényáramú féket használnak üzemi fékként, figyelembe kell venni a sínek további felmelegedését, amely a pálya felépítményének egyes kialakításainál befolyásolja annak helyzetének stabilitását.
A sínek hőmérséklete a vonatforgalom gyakoriságának növekedésével arányosan, a meleg nyári napokon a fékezőterületeken pedig exponenciálisan emelkedik. ábrán. A jobb oldalon egy extrém üzemi eset látható, ahol az örvényáramú fék használatából adódó hőmérséklet-emelkedés rárakódott a napsugárzásból származó fűtésre. Ezt előzte meg a vonatok mozgásának meghibásodása, melynek megszüntetéséhez 7,5 percről 3,5 percre kellett csökkenteni az áthaladási intervallumot. Ennek eredményeként 16:30-ra a sínek hőmérséklete 82,8 °C-ra emelkedett. Zökkenőmentes útvonalon ez negatív hatással lehet a pálya pozícióstabilitására.
Történelem
1799-ben Veniamin Utram alkalmazta először a sínek konvex alakját [13] . 1820-ban John Berkinshaw 4,5 méter hosszú vassíneket készített [13] . A keresztrudakon öntöttvas párnákban erősítették meg [13] .
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ Sínek // Brockhaus és Efron kis enciklopédikus szótára : 4 kötetben - Szentpétervár. , 1907-1909.
- ↑ Grudev A.P., Mashkin L.F., Khanin M.I. A hengerlés technológiája. - M . : Kohászat, 1994. - S. 186. - 656 p. - 2500 példány. — ISBN 5-229-00838-5 .
- ↑ GOST 5876-82 „R18 és R24 típusú keskeny nyomtávú vasúti sínek. Technikai követelmények"
- ↑ GOST 7173-54 „R43 típusú vasúti sínek ipari szállítási útvonalakhoz. Felépítés és méretek »
- ↑ GOST R 51045-97 „RP50, RP65 és RP75 típusú vasúti sínek ipari vasúti szállításhoz. Általános műszaki feltételek »
- ↑ GOST 4121-96 „Darusínek. Műszaki adatok »
- ↑ GOST R 51685-2000 „Vasúti sínek. Általános műszaki feltételek »
- ↑ TU 32 CPU 805-94 - PP65 típusú keretsínek.
- ↑ GOST 18232-83 „Ellensínsínek. Műszaki adatok »
- ↑ GOST 9960-85 „Hegyes sínek. Műszaki adatok »
- ↑ TU 14-2R-320-96 - Villamosúti hornyolt sínek.
- ↑ TU 32 TsP-804-94 - UR65 típusú védőkorlátok.
- ↑ 1 2 3 Vasúti fejlesztés külföldön és a Szovjetunióban A Wayback Machine Railway Encyclopedia 2021. július 17-i archív példánya
Irodalom
- Tanenbaum A.S. Rails // Brockhaus és Efron enciklopédikus szótára : 86 kötetben (82 kötet és további 4 kötet). - Szentpétervár. , 1890-1907.
Linkek
- A sín története N. A. Mezenin „Érdekes a vasról” című könyvének egy fejezete .
 Szótárak és enciklopédiák |
|
|---|---|
| Bibliográfiai katalógusokban |
| Fém alakítás | ||
|---|---|---|
| Általános fogalmak Vas- és Acélművek Kohászati komplexum A vas előállításának és felhasználásának története Deformáció A képlékeny alakváltozás mechanizmusai | ||
| Alapfolyamatok | ||
| Fő egységek | ||
| Termékek | ||