Как железнодорожные шипы проверяются на качество и безопасность пути?

Что должен выдержать железнодорожный шип

Рельсовый шип передает боковые и подъемные силы поезда от подошвы рельса на шпалу. В деревянной-шпальной линии в шпалу вбиваются собачьи шипы, которые удерживают подошву рельса от бокового смещения; винтовые шипы ввинчиваются в предварительно-просверленные отверстия в бетонных или деревянных шпалах и затягиваются до определенного момента. В обоих случаях шип работает под действием циклических боковых нагрузок, воздействия проколов колес и коррозии от влаги в балласте. Шип, который трескается, изгибается или теряет удерживающую силу, позволяет калибру расширяться, что на поворотах увеличивает риск подъема фланца. Поэтому испытания концентрируются на свойствах, которые предотвращают такие отказы: прочность, пластичность, твердость, целостность резьбы, характеристики покрытия и точность размеров.

Механические испытания рельсовых шипов

Сталь для шипов обычно представляет собой углеродистую конструкционную сталь, такую ​​​​как Q235 или более высокую-углеродистую марку, где прочность имеет решающее значение, а химический состав проверяется спектрометрическим анализом каждой отливки. Испытание на изгиб является наиболее важной проверкой пластичности: шип, прошедший изгиб на 180 градусов без трещин, не разобьется при вбивании в шпалу или ударе о падающий предмет.

Испытания на коррозию и покрытия

Шипы защищены от коррозии методом горячего-оцинкования или запекания-черным покрытием, в зависимости от условий эксплуатации. Покрытие проверяется тремя проверками. Толщина покрытия измеряется магнитным датчиком на хвостовике и под головкой; Значения толщины обычно указаны в стандарте закупок и проверяются по минимуму. Адгезия покрытия проверяется изгибом или испытанием на разрез-сеткой, которое подтверждает, что слой цинка не отслаивается во время движения. Коррозионная стойкость подтверждается испытанием в нейтральном солевом тумане по стандарту ISO 9227, при котором образцы подвергаются воздействию в течение определенного количества часов без красной ржавчины на значительных поверхностях. Это особенно важно на прибрежных и горнодобывающих линиях, где тонкое или пористое покрытие выходит из строя в течение одного сезона дождей.

Проверка размеров и резьбы

Точность размеров контролирует как удерживающую силу, так и установку. У собачьих шипов диаметр хвостовика, ширина головки и угол заострения проверяются калиброванными калибрами: хвостовик меньшего размера держит плохо, а слишком большой раскалывает шпалу. Для винтовых шипов форма резьбы, шаг, эффективный диаметр и биение резьбы-проверяются с помощью калибра-кольца и измерения профиля, а геометрия острия проверяется так, чтобы шип самостоятельно-помещался в направляющее отверстие. Все размеры сравниваются с чертежами, согласованными при размещении заказа, и результаты регистрируются для каждой плавки и партии. Отбор проб и приемка соответствуют стандарту GB/T 2828.1, поэтому уровень контроля и AQL определяются заранее, а не определяются постфактум.

Установка и приостановка-принудительной проверки

Помимо лабораторных испытаний, в репрезентативную шпалу устанавливаются образцы шипов для проверки характеристик движения или крутящего момента, а также сопротивления отрыву. Для винтовых шипов соотношение крутящего момента-к-повороту фиксируется, чтобы подтвердить, что указанный крутящий момент при установке обеспечивает расчетное усилие зажима без зачистки резьбы. Для собачьих шипов измеряется сила извлечения, чтобы подтвердить удерживающую способность используемого вида шпал. Эти тесты установки выявляют проблемы, которые не могут быть выявлены при тестировании компонентов, например, плохое качество поверхности, вызывающее истирание, или неправильный угол при вершине, который раскалывает шпалу во время движения.

Документация, которую должны запросить покупатели

При поставке шипов документация о качестве должна включать: акт заводских испытаний стали с указанием химического состава и механических свойств плавки; отчет о проверке с результатами на растяжение, твердость, изгиб и покрытие; протоколы проверки размеров; а также план отбора проб и решения о приемке согласно GB/T 2828.1. Если этого требует стандарт проекта, результаты проверки независимых-лиц из аккредитованной лаборатории подтверждаются независимо. Покупатели, заказывающие шипы для холодных регионов, должны добавить к заказу требования к ударным испытаниям и минимальное значение Шарпи, поскольку стандартная углеродистая сталь теряет пластичность при низкой температуре.

Часто задаваемые вопросы

Какая марка стали используется для железнодорожных шипов?

Обычная углеродистая конструкционная сталь, такая как Q235, типична для изготовления собачьих шипов, при этом используются марки с более высоким-углеродом или микролегированные, где прочность и износостойкость имеют решающее значение. Марка подтверждается заводским сертификатом и спектрометрическим анализом.

Почему испытание на изгиб на 180 градусов важно для шипов?

Испытание на изгиб доказывает пластичность: шип, который сгибается на 180 градусов без трещин, скорее деформируется, чем разобьется при ударе во время вождения, а это именно то поведение, которое необходимо при эксплуатации.

Как проверяется толщина покрытия на оцинкованных шипах?

С толщиномером магнитного покрытия на хвостовике и под головкой в ​​сравнении с минимумом, указанным в стандарте закупки. Затем испытания в солевом тумане согласно ISO 9227 проверяют коррозионные характеристики системы покрытия.

Что говорит покупателю тест на отказ?

Он измеряет силу удержания шипа в материале шпалы, что является свойством, обеспечивающим фиксацию манометра в эксплуатации. Низкое значение вывода означает плохое удержание, независимо от силы шипа.

Могут ли шипы поставляться с сертификатом-проверки третьей стороны?

Да. Аккредитованные лаборатории могут наблюдать или повторять механические испытания и испытания покрытий, а также выдавать сертификаты проверки, которые требуются в большинстве проектных спецификаций для экспортируемых компонентов пути.