System mocowania szyn - Rail fastening system
.jpg)
System mocowania szyn jest sposobem mocowania szyn do podkładów kolejowych ( Ameryka Północna ) lub podkładów ( Wyspy Brytyjskie , Australazja i Afryka ). Terminy kotwy szynowe , podkładki , krzesła i łączniki torów są używane w odniesieniu do części lub całego systemu mocowania szyn. Komponenty systemu mocowania szyn mogą być również określane zbiorczo jako inny materiał toru lub w skrócie OTM . Przez lata stosowano różne rodzaje zapięć.
Historia i przegląd
Najwcześniejsze drewniane szyny były mocowane do drewnianych podkładów kołkami przez otwory w szynie lub gwoździami. W XVIII wieku weszły do użytku szyny żeliwne, a także miały otwory w samej szynie, aby umożliwić ich przymocowanie do podpory. XVIII-wieczne rozwiązania, takie jak szyna z kołnierzem i szyna z rybim brzuchem, również miały otwory w samej szynie; gdy stosowano podkłady z bloków kamiennych, gwoździe wbijano w drewniany klocek, który wsunięto we wnękę w bloku. Uważa się, że pierwsze krzesło na szynę zostało wprowadzone w 1797 roku i było przymocowane do szyny na pionowym środniku za pomocą śrub.
W latach 20-tych XIX wieku zaczęto produkować pierwsze toczone szyny kształtowe, początkowo w kształcie litery T, który wymagał krzesła do ich utrzymania; szyny były utrzymywane na miejscu przez żelazne kliny (co czasami powodowało pękanie szyny po wepchnięciu), a później przez drewniane kliny, które stały się standardem. W latach 30. XIX wieku Robert L. Stevens wynalazł szynę z kołnierzem typu „te” (w rzeczywistości zniekształconą belkę dwuteową), która miała płaskie dno i nie wymagała krzesła; Podobną konstrukcją była współczesna szyna pomostowa (o przekroju U odwróconego U z dolną półką i ułożona na podkładach podłużnych); szyny te były początkowo przybijane bezpośrednio do podkładu.
W praktyce północnoamerykańskiej standardem stała się szyna z kołnierzem, która później była używana z nakładkami kotwiącymi. W innym miejscu szyny T zostały zastąpione szynami w kształcie głowy byka o zaokrąglonym wyglądzie „I” lub „figury 8”, które nadal wymagały krzesła podtrzymującego. W końcu T-szyna kołnierzowa stała się powszechna na wszystkich kolejach na świecie, chociaż nadal istnieją różnice w systemie mocowania.
Symbolizm i znaczenie
Złoty krawat, znany również jako Złoty Kolec lub Ostatni Kolec, może symbolizować początek lub zakończenie przedsięwzięcia. Rzadziej są to srebro lub inny cenny materiał.
Historycznie uroczysty Złoty Kolec prowadzony przez Lelanda Stanforda łączył tory Pierwszej Kolei Transkontynentalnej w Stanach Zjednoczonych. Cenny szpic do mocowania szyn reprezentował połączenie linii kolejowych Central Pacific i Union Pacific 10 maja 1869 r. na Promontory Summit w stanie Utah. W ten sposób kolec kolejowy wszedł do amerykańskiej świadomości; kierowanie Złotym Kolcem było kluczowym punktem w rozwoju zachodniego wybrzeża Ameryki Północnej i zostało uznane za krajowe osiągnięcie i dowód postępu. Od tego czasu robotnicy kolejowi byli celebrowani w kulturze popularnej, w tym w piosence i poezji.
Niedawno Złoty Kolec oznaczał zakończenie najdłuższego tunelu transportowego na świecie, tunelu Gotthard Base Tunnel , który został otwarty 1 czerwca 2016 r. Pełna obsługa kolejowa rozpoczęła się 11 grudnia 2016 r. Jego długość funkcjonalna wynosi 57,09 km (35,5 mil) i to najgłębszy tunel komunikacyjny na świecie.
Kolce i śruby
Kolce kolejowe
Kolec szyny (znany również jako ostrza skrawania lub crampon ) jest duża paznokci z przesunięciem głowicy, która jest stosowana do mocowania szyn i płyt bazowych do podkładów kolejowych (podkłady) na torze. Robertowi Livingstonowi Stevensowi przypisuje się wynalezienie kolca kolejowego, którego pierwsze odnotowane użycie miało miejsce w 1832 roku. Gwóźdź kolejowy był wynalazkiem, który był wynikiem stanu uprzemysłowienia w Stanach Zjednoczonych na początku XIX wieku: angielskich kolei głównych w tamtym okresie używano ciężkich i drogich żeliwnych krzeseł do zabezpieczania szyn w kształcie litery T; zamiast tego Stevens dodał podstawę nośną do szyny T, którą można było przymocować za pomocą prostego kolca. W 1982 r. kolec był nadal najpopularniejszym mocowaniem szyn w Ameryce Północnej. Typowe rozmiary to od 9 ⁄ 16 do 10 ⁄ 16 cali (14 do 16 mm) kwadratowych i 5+1 / 2 do 6 cali (od 140 do 150 mm) i długo.
Kolec szynowy ma z grubsza kształt dłuta i ma płaską krawędź; kolec wbijany jest krawędzią prostopadle do włókien, co daje większą odporność na odkręcanie. Główną funkcją jest utrzymanie szyny w rozstawie. Podczas mocowania płyt kotwowych mocowanie jest tak mocne, jak to tylko możliwe, podczas gdy przy mocowaniu szyny do kotwy lub płyty kotwiącej zwykle nie jest wymagane, aby kolec zapewniał dużą siłę pionową, umożliwiając szynie pewną swobodę ruchu.
Przy pracach na mniejszą skalę kolce są nadal wbijane w drewniane podkłady poprzez wbijanie ich młotkiem z kolcami , chociaż ta ręczna praca została w dużej mierze zastąpiona przez narzędzia i maszyny hydrauliczne, powszechnie zwane „ kolecami ” (maszyna, która usuwa kolce, nazywa się „kolec wioślarz"). Rozłupywanie się drewna można ograniczyć poprzez wstępne nawiercenie otworów na kolce lub dodanie stalowych opasek wokół drewna.
Do użytku w Stanach Zjednoczonych w normie ASTM A65 opisano trzy podstawowe normy dla różnych zawartości stali węglowych.
Pies kolec jest funkcjonalnie równoważny skok cięcia i jest kwadratowy w przekroju poziomym i podobnych wymiarach, ale ma zaostrzony przenikliwy koniec, a szyna (lub „płytki mocującej”) głowicy posiada dwa występy po obu stronach, dzięki czemu wrażenia głowy psa i pomoc w usuwaniu kolców.
Śruby do krzeseł
Śruba fotel (znany również jako śruby trener ) jest duża (~ 6 lub 152 mm długość, nieco poniżej 1 w i o średnicy 25 mm), śrubowego metalu stosuje się do mocowania do fotela (na szynie grodziowego) segmentu (na płaskiej dolnej szynie ) lub bezpośrednio przymocować szynę. Śruby krzesła wkręca się w otwór wywiercony w podkładce. Śruba krzesełkowa ma wyższy koszt produkcji niż kolec szynowy, ale ma tę zaletę, że ma większą moc mocowania — około dwa razy więcej niż kolec szynowy — i może być używana w połączeniu z podkładkami sprężystymi .
Śruba do fotela została po raz pierwszy wprowadzona w 1860 roku we Francji (French Tire-Fond ) i stała się powszechna w Europie kontynentalnej.
Śruba pies jest wariant nazwa handlowa skok śruby.
Śruby kłów
Do mocowania szyn lub krzeseł do podkładów stosowano również śruby mocujące lub kotwy szynowe . Śruba z kłami to śruba włożona przez otwór w podkładie z nakrętką z kłami, która wgryza się w dolną powierzchnię podkładu. Do mocowania szyn płaskodennych można użyć podkładki z górnym wargą, aby zacisnąć krawędź szyny. Są bardziej odporne na luzowanie przez drgania i ruch szyny. Uważa się, że są one bardziej skuteczne niż kolce i śruby, dlatego są używane w pozycjach takich jak łączniki (punktowe) i na ostrych zakrętach.
Wiosenne kolce
Kolce sprężynowe lub elastyczne kolce szynowe są stosowane z szyną płaskodenną, podkładkami i podkładami drewnianymi. Sprężynowy kolec przytrzymuje szynę i zapobiega jej przechylaniu, a także mocuje płytę podstawową do podkładu. Macbeth kolec (nazwa handlowa) jest dwukierunkowe w kształcie litery U zszywek -jak kolec wygięte tak, że wydaje się, kształt litery M, patrząc z boku. Zastosowano również odwrócone pojedyncze kolce w kształcie litery J.
Sprzęt do mocowania
Młot kolec , znany również jako młot szczytowe , to typ młotem o długim cienkim głowy, która pierwotnie użyty do kierowania kolce.
Ręczne wiercenie otworów oraz wkładanie i wyjmowanie szpilek lub wkrętów zostały zastąpione przez półautomatyczne lub zautomatyzowane maszyny, które są napędzane elektrycznie, pneumatycznie, hydraulicznie lub napędzane silnikiem dwusuwowym. Maszyny usuwające kolce nazywane są ściągaczami kolców .
Wsporniki szynowe
Krzesła
Najwcześniejsze krzesła szynowe , wykonane z żeliwa i wprowadzone około 1800 roku, służyły do mocowania i podtrzymywania żeliwnych szyn na ich końcach; były również używane do łączenia sąsiednich szyn.
W latach 30. XIX wieku wprowadzono szyny walcowane w kształcie litery T (lub jednokołnierzowe szyny równoległe T ) i I ( lub dwukołnierzowe szyny równoległe T lub bullhead ); obaj potrzebowali żeliwnych krzeseł do ich podparcia. Pierwotnie do wciskania szyny w pionowe równoległe szczęki krzesła używano żelaznych kluczy; zostały one zastąpione całkowicie drewnianymi kluczami. Drewniane klucze zostały uformowane z dębu , zmiękczone parą wodną, a następnie sprasowane prasami hydraulicznymi i przechowywane w suszarni. Po włożeniu do fotela wystawienie na wilgotną atmosferę spowodowało rozszerzenie klucza, mocno trzymającego szynę. Klin może znajdować się po wewnętrznej lub zewnętrznej stronie szyny. W Wielkiej Brytanii zwykle przebywali na zewnątrz.
Krzesła zostały przymocowane do podkładu za pomocą drewnianych kolców ( końcówek ), śrub, kołków lub kolców.
W większości krajów standardem stały się szyny z płaskim dnem i płyty bazowe. Jednak w Wielkiej Brytanii szyny i krzesła typu bullhead były używane aż do połowy XX wieku. Obecnie są w dużej mierze przestarzałe, ale nadal można je znaleźć w londyńskim metrze i na niektórych bocznicach .
Talerze krawatowe
Płyta krawata , płyta podstawowa i płyta spodnia jest z blachy stalowej stosuje się na torach kolejowych pomiędzy kołnierzem szyny T i podkładów . Płytka ściągająca zwiększa powierzchnię nośną i utrzymuje szynę zgodnie z prawidłowym rozstawem . Mocuje się je do drewnianych podkładek za pomocą kolców lub śrub przez otwory w płycie.
Część płyty pod podstawą szyny jest zbieżna, ustawiając przechyłkę szyny, obrót do wewnątrz od pionu. Typowe nachylenie to jeden na czterdzieści (1,4 stopnia). Górna powierzchnia płyty ma jedno lub dwa ramiona, które dopasowują się do krawędzi podstawy szyny. Obecnie stosowany jest typ dwuramienny. Starsze typy z pojedynczym ramieniem można było dostosować do różnych szerokości szyn, z pojedynczym ramieniem umieszczonym na zewnątrz (strona pola) szyn. Większość płyt jest nieco szersza po stronie pola, bez czego płyty mają tendencję do wcinania się bardziej na zewnątrz wiązania, zmniejszając kąt przechyłki.
Wiele kolei używa dużych wkrętów do drewna , zwanych również wkrętami do drewna , do mocowania płyt łączących (lub płyt bazowych) do podkładów kolejowych.
Blachy ściągające weszły do użytku około 1900 roku, przed czym szyna T z kołnierzem była przybijana bezpośrednio do ściągaczy.
Klipy
Wiele różnych typów klipów ciężkich służą do mocowania szyn do podstawowej płyty fundamentowej, jeden wspólny jedna jest Pandrol łącznik (Pandrol klips), nazwany przez producenta, która jest w kształcie przysadzistym spinacza. Kolejny to zacisk napinający Vossloh. Klipsy są alternatywą dla kolców.
Nowszy fastclip Pandrol jest nakładany pod kątem prostym do szyny. Ponieważ klips jest nieruchomy, należy go zamontować podczas produkcji podkładu betonowego.
Kotwy szynowe
Kotwy szynowe, zwane również antypełzaczami, to zaciski ze stali sprężynowej, które mocowane są do spodu płyty podstawy szyny i opierają się o boki podkładów, aby zapobiec wzdłużnemu ruchowi szyny, spowodowanemu zmianami temperatury lub wibracjami. Kotwy mogą być mocowane i usuwane ręcznie młotkami lub maszyną do kotwienia.
- Rodzaje mocowania szyn
Kolec szynowy z płytą podstawową nad krawatem
Połączenie szynowe i krzesła
Zapięcie Pandrol „e-Clip”
Zapięcie „fastclip” Pandrol
Mocowanie zacisku napinającego
Mocowanie śrubowe
Szyna z kluczem ze stali sprężynowej w krześle
Zobacz też
- Nakładka , pręt, który łączy ze sobą dwie sekcje szyny
- Droga stała i droga stała (historia) , opisy całego układu torowego.
Bibliografia
Bibliografia
- Barry, John Wolfe (1876). Urządzenia kolejowe . Longmans, Green i spółka. (przedruk BiblioBazaar, LLC, 2008). Numer ISBN 9780559022982.
- Bonnett, Clifford F. (2005). Praktyczna inżynieria kolejowa (wyd. 2). Londyn, Wielka Brytania: Imperial College Press . Numer ISBN 978-1-86094-515-1. OCLC 443641662 .
- Clark, Daniel Kinnear (1855). Maszyny kolejowe: traktat o budowie maszyn kolejowych: obejmujący zasady i budowę urządzeń walcowniczych i stacjonarnych; ilustrowany serią tablic w dużej skali i licznymi rycinami na drewnie, Tom 2 . Blackie i syn.
-
Craig, Colin (2015). "Nowoczesna Nieustanna Droga" . Manchester Modelowe Towarzystwo Kolei . Źródło październik 2015 . Sprawdź wartości dat w:
|access-date=( pomoc ) - Crandall, Charles Lee; Barnes, Fred Asa (1913). Budownictwo kolejowe . McGraw-Hill.
- Ellis, Iain (2006). Brytyjska Encyklopedia Inżynierii Kolejowej Ellisa . Lulu.com. Numer ISBN 978-1847286437.
- Siano, William Walter (1953). Inżynieria kolejowa, tom 1 (wyd. 1). John Wiley & Synowie.
- Siano, William Walter (1982). Inżynieria kolejowa, tom 1 (wyd. 2). John Wiley i Synowie. Numer ISBN 978-0471364009.
- Mundrey, JS (2000). Inżynieria torów kolejowych . Tata McGraw-Hill. s. 130–131. Numer ISBN 978-0074637241.
- Orrock, John Wilson (1918). „Struktura i szacunki kolei” . J. Wiley & Sons, Nowy Jork.
- Raidabaugh, GP (1915). Geneza i rozwój kolei kolejowych: drewno angielskie i amerykańskie, żelazo i stal . Kohn i Pollock, Baltimore. Numer ISBN 9781408637654.
- Sellew, William (1915). Inżynieria utrzymania kolei - z uwagami na temat budowy . D. Van Nostrand Company. Numer ISBN 9781445591773.
- Salomona, Briana (2001). Utrzymanie kolei: ludzie i maszyny, dzięki którym kolej działa . Wydawnictwo MBI. Numer ISBN 978-0760309759.
Dalsza lektura
- Lokomotywy i wagony kolejowe, tom 6 . Simmons-Boardman Pub. Corp. 1838. Z American Journal of Science and Arts „Eksperymenty na przyczepność żelaznych kolców o różnych formach, gdy są wbijane w różne gatunki drewna”; Waltera B. Johnsona, profesora mechaniki i filozofii przyrody w Instytucie Franklina w Filadelfii, s. 357-360.
Zewnętrzne linki
- Zdjęcia: Keith Norgrove; i in. "Scalefour Society - Szczegóły utworów na zdjęciach II" . www.scalefour.org . Towarzystwo Skali Czwórki.
- zbliżenie klipu Pandrol fastclip
