Что делает прижимная пластина в железнодорожном скреплении
Прижимная пластина — это зажимной элемент, который прижимает подошву рельса к шпале, опорной плите или связующей пластине и удерживает рельс в боковом положении на месте. Он работает совместно с болтом и пружинной шайбой: болт тянет пластину вниз, а пластина передает прижимное усилие на подошву рельса. Если пластина плохо спроектирована или плохо установлена, рельс может сместиться вбок, колея расширится, и крепление потеряет удерживающую силу под воздействием проезжающего транспорта. Поэтому покупатели, заказывающие нажимные пластины, должны указать профиль рельса, тип системы крепления и линейную нагрузку, чтобы геометрия пластины соответствовала рельсу, а не представляла собой стандартную прессовку.
Входные данные для структурного проектирования
Модель рельса является первым исходным материалом для проектирования. Различные рельсы, такие как рельсы национального стандарта 60 кг/м и 50 кг/м, имеют разную ширину нижней части рельса, поэтому профиль пластины должен соответствовать опоре, чтобы зафиксировать ее без зазоров. Напряженное состояние является вторым входным параметром: пластина должна выдерживать боковые и вертикальные силы, возникающие при прохождении поезда, а максимальная нагрузка должна рассчитываться на этапе проектирования. Конструкционная сталь Q235 или Q345 обычно используется для стандартных линий; В линиях для тяжелых условий эксплуатации-используется более прочная сталь и более толстые секции. Сопоставление болтов является третьим входным параметром: положение и диаметр отверстия для болта должны совпадать с болтом, с зазором отверстия 0,5-1 мм по отношению к диаметру болта, чтобы сборка была легкой и болт загружался равномерно. Место для установки — четвертое: в зонах стрелочных переводов плита должна быть компактной, чтобы не мешала соседним компонентам, а в современных конструкциях полое или переменное сечение снижает вес и нагрузку на шпалу без потери прочности.
Требования совместимости с железной дорогой
| Параметр | Требование |
|---|---|
| Площадь контакта между пластиной и подошвой рельса | Не менее 85%, без выпуклостей и впадин. |
| Проверка щупом на 0,1 мм. | Глубина введения не более 3 мм. |
| Угол зажима в зависимости от угла подошвы рельса | 45 градусов или 60 градусов, отклонение в пределах +/- 1 градусов |
| Толщина листа для рельса 60 кг/м | 8-10 мм |
| Толщина листа для рельса 50 кг/м | 6-8 мм |
| Зазор между краем пластины и стенкой рельса | Не менее 5 мм во избежание фрикционного износа. |
| Деформация после установки | Не более 1 мм, пластической деформации под нагрузкой нет. |
Эти значения являются основой практической приемки, используемой на магистральных линиях с балластом. Если угол зажима не соответствует подошве рельса, в зоне контакта возникает локальная концентрация напряжений и слабым местом становится либо рельс, либо пластина.
Типы и сценарии применения
Плоская нажимная пластина: простая конструкция, низкая стоимость, подходит для прямых участков обычных линий с нормальным уровнем нагрузки.
Угловая нажимная пластина: более сильное боковое и вертикальное ограничение, используется на изогнутых участках и в стрелочных переводах для сопротивления боковой тяге и удержания калибра.
Регулируемая прижимная пластина: сила зажима регулируется с помощью болтов, подходит для зон расширения рельсов, таких как концы мостов, где температурное изменение не должно быть чрезмерным-ограничено.
Изолирующая нажимная пластина: изготовленная из изоляционного материала или облицованная им, применяемая на электрифицированных линиях; Сопротивление изоляции должно быть не менее 10 на 8 Ом по мощности, чтобы рельсовые цепи не замыкались.
Прижимная пластина для тяжелых условий-: высокопрочная сталь толщиной 12-15 мм, для линий с годовым потоком более 100 миллионов тонн, где надежный долговременный зажим обязателен.
Проверка установки и диагностика повреждений
Качество монтажа проверяется четырьмя способами. Сначала установите: максимальный контактный зазор, измеренный щупом, составляет 0,2 мм. Во-вторых, момент затяжки: каждый болт должен быть затянут в пределах плюс-минус 5 процентов от расчетного значения, проверяется динамометрическим ключом, поскольку неравномерный момент затяжки приводит к дисбалансу пластины. В-третьих, деформация: плоскостность, измеренная линейкой, после установки не должна превышать 0,5 мм. В-четвёртых, натяг: пластина должна сохранять зазор не менее 3 мм от шпал, рессор и соседних деталей. Динамическое тестирование с помощью виброизмерителя завершает проверку; амплитуда выше 0,3 мм при прохождении поезда указывает на плохую установку. В эксплуатации имеют значение пять видов повреждений: износ (заменить при потере толщины поверхности контакта более 1 мм), деформация (заменить при изгибе более 2 мм), трещины вокруг болтовых отверстий и кромок контакта с рельсом (обнаружены визуальным и магнитопорошковым контролем, заменить немедленно), коррозия (заменить, если глубина ржавчины превышает 10 процентов от первоначальной толщины) и износ болтовых отверстий (заменить, когда диаметр отверстия превысит 0,5 мм).
Часто задаваемые вопросы
Почему зазор отверстий остается в пределах от 0,5 мм до 1 мм?
Зазор облегчает установку болта и позволяет болту посадиться без заеданий, а больший зазор позволит пластине перемещаться под боковой нагрузкой и уменьшит жесткость зажима.
Может ли одна прижимная пластина соответствовать рельсам 50 кг/м и 60 кг/м?
Нет. Ширина нижней части рельса различается, поэтому пластина, предназначенная для одного профиля, не может обеспечить требуемый контакт 85 процентов для другого. Всегда заказывайте пластину в зависимости от профиля направляющей и типа крепления.
Каков самый быстрый способ обнаружить незакрепленную пластину в эксплуатации?
Постучите по пластине молотком; глухой, дребезжащий звук указывает на плохую посадку. Подтвердите это с помощью щупа и проверки момента затяжки болта.
Почему сверхпрочные пластины толще, а не просто из более прочного материала?
Более толстые секции увеличивают как жесткость на изгиб, так и площадь контакта, по которой распределяется нагрузка, что защищает подошву рельса и шпалу от местного смятия при высоких осевых нагрузках.
Когда следует заменять пластину во время планового технического обслуживания?
Замените его, когда износ превышает 1 мм, когда деформация превышает 2 мм, когда появляются трещины, когда глубина ржавчины превышает 10 процентов от первоначальной толщины или когда износ отверстий под болты превышает 0,5 мм.