نماذج المشبك الأساسية والقضبان التي تناسبها
يتم اختيار مشابك السكك الحديدية المرنة من خلال قسم السكك الحديدية ونظام التثبيت، ويرتبط كل نموذج بمواصفات السكك الحديدية؛ لا يوجد مقطع عالمي. بالنسبة للمسار القياسي الصيني، فإن النماذج السائدة هي المشابك المرنة من النوع الأول والنوع الثاني والنوع الثالث. تناسب المشابك من النوع الأول 30-50 كجم/م من القضبان القياسية، والنوع الثاني يتوافق مع القضبان الثقيلة 60 كجم/م، والنوع الثالث هو فئة السرعة العالية-لقضبان السرعة العالية 60 و75 كجم/م-. بالنسبة إلى المسار الأوروبي-القياسي، يتم استخدام المشابك المرنة في فئات الحجم الأوروبي المقابلة، مع إقران الفئة الأصغر بقضبان UIC 50 والفئة الأكبر بقضبان UIC 60، بحيث تحصل الخطوط القياسية الأجنبية- على نفس سلوك التثبيت المحدد. يتم تخصيص مشابك شديدة التحمل ذات صلابة أعلى للمسارات الصناعية والتعدينية حيث تؤثر المعدات الثقيلة على السكة، ويجب مطابقة نوع العارضة في نفس الوقت: مشابك قياسية للعوارض الخرسانية ومشابك موسعة للعوارض الفولاذية بحيث تكون المقاعد ضيقة.
المواد والمتطلبات الميكانيكية
المادة الأساسية للمشابك المرنة هي الفولاذ الزنبركي 60Si2MnA، وهي مادة عالية القوة - مصنوعة لتتبع المكونات المرنة بأداء أعلى بكثير من الفولاذ الكربوني العادي. الحد الأدنى المقتبس الشائع هو قوة شد حوالي 1270 ميجا باسكال وقوة خضوع حوالي 1170 ميجا باسكال، مع معدل استرداد مرن يبلغ 95 بالمائة أو أكثر، لذلك يمكن أن يتشوه المقطع بشكل متكرر دون فشل. بعد التشكيل، يتم تبريد المشبك وتقويته إلى صلابة تبلغ 44-52 HRC: قوي بما يكفي لتثبيت السكة ومقاومة التآكل، وناعم بما يكفي ليظل مرنًا، لأن-الصلابة الزائدة تؤدي إلى كسر هش، كما أن -النعومة الزائدة تؤدي إلى التشوه وفقدان الحمل على أصابع القدم. يتم تحرير المشابك فقط عندما تجتاز اختبار التعب المحدد، بملايين الدورات، دون تسوس أو تشقق مرن، ويتم أيضًا اختبار المشابك عالية السرعة عند درجة حرارة منخفضة. السطح مجلفن أو خامل بحيث لا يمكن للصدأ أن يهاجم المرونة أو عمر الخدمة.
التحكم في الضغط والتثبيت
الضغط المثبت للمقطع، والانحراف بين الحالة الحرة والحالة المثبتة، هو القيمة التي تخلق قوة التثبيت. نطاق الضغط الأساسي هو 2-3 مم: أقل من 2 مم تكون قوة القفل غير كافية ويمكن أن ترتخي السكة؛ يزيد حجم المشبك عن 3 مم-يتشوه، ويتعب بشكل أسرع ويقصر من عمر الخدمة. أثناء التثبيت، يتم الضغط على المشبك في الكتف باستخدام أداة خاصة، ببطء حتى الضغط القياسي؛ يحظر الطرق لأن التأثير يضر بالزنبرك. بعد التثبيت، يتم فحص المشبك بحثًا عن الانحراف والالتصاق، ويجب أن يتناسب مع قاعدة السكة دون وجود فجوة. يتم التحكم في انحراف الضغط بإحكام: حوالي ±0.2 مم على الخطوط عالية السرعة و±0.5 مم على الخطوط العادية، لأن الضغط الموحد عبر أدوات التثبيت يعطي حملًا موحدًا على طول المسار.
السرعة العالية-مقارنة بمقاطع السكك الحديدية العادية
فئة السرعة العالية- هي نسخة معززة ذات صلابة مرنة أعلى، وهدف ضغط يصل إلى 2.5 مم تقريبًا وتخزين مؤقت أفضل، وهي مصنوعة من 60Si2MnA المتميز. تتم معالجة المشابك عالية السرعة- بطبقة عازلة أو يتم إقرانها بمكونات عازلة بحيث لا يمكن أن يؤدي التثبيت إلى قصر -دائرة دائرة المسار؛ مقاطع السكك الحديدية العادية ليس لها متطلبات عزل إلزامية. تختلف متطلبات الكلال:-يجب أن تتحمل المقاطع عالية السرعة حوالي 3 ملايين دورة، بينما المقاطع العادية حوالي 2 مليون دورة، لأن فئة السرعة العالية-تشهد تأثير عجلة التردد العالي-. كما يكون التحكم في الأبعاد أكثر إحكامًا بالنسبة لفئة السرعة العالية-، مع تفاوت يتراوح بين ±0.1 مم مقابل ±0.3 مم للمشابك العادية، ويتم تثبيت -التثبيت عالي السرعة مع وسادات عازلة، بينما يتم تثبيت أدوات التثبيت العادية بدون ملحقات عازلة إضافية.
الأخطاء الشائعة والصيانة
الأخطاء الشائعة في الخدمة هي الاضمحلال المرن، والتشوه والتشقق، والسقوط، والصدأ، والضغط المفرط، ولكل منها معالجة محددة. يأتي الاضمحلال المرن من التعب-على المدى الطويل؛ يتم استبدال المقاطع المتأثرة وترقية خطوط الخدمة الثقيلة- إلى مقاطع عالية القوة- لتقليل الاحتمالية. التشوه والتشقق يأتي من مواد دون المستوى المطلوب أو التثبيت العنيف؛ يتم استبدال المقطع، ويتم توحيد البناء ويحظر الطرق، ويتم فحص المشابك بحثًا عن أي ضرر قبل التثبيت. يحدث السقوط بسبب الضغط غير الكافي أو فتحة الكتف البالية؛ تتم إعادة معايرة الضغط إلى 2-3 مم ويتم تعزيز المقعد المدمج بحيث يتم تثبيت المشبك بإحكام. يحدث تشويش الصدأ بعد فشل مقاومة التآكل-؛ تتم إزالة الصدأ من المشبك وإعادة غلفنته-، ويتم استبدال المشابك شديدة الصدأ، كما يتم تنظيف أسطح المشبك أثناء الفحص الشهري. يتم تصحيح الضغط الزائد عن طريق ضبط لوحة الضغط وإعادة التحكم في الضغط، بحيث لا يتم تحميل المقطع بشكل زائد طوال عمره.
ما نموذج المشبك الذي يناسب سكة حديدية عالية السرعة يبلغ ارتفاعها 60 كجم/م؟
تتوافق فئة السرعة العالية من النوع III- مع سكك حديدية عالية السرعة تبلغ 60 و75 كجم/م. إنه يتمتع بصلابة تثبيت أعلى، وتحمل أكثر إحكامًا للأبعاد ومعالجة للعزل، ويتم تركيبه مع وسادات عازلة.
لماذا يتم التحكم في الضغط المثبت بمقدار 2-3 مم؟
الضغط يخلق قوة التثبيت. أقل من 2 مم، لا يقوم المشبك بقفل السكة بشكل آمن؛ يزيد حجم المشبك عن 3 مم-يتشوه، مما يؤدي إلى تسريع التعب وتقصير عمر الخدمة. تعمل النافذة مقاس 2-3 مم على موازنة قوة القفل والعمر المرن.
ما هو متطلبات التعب للمقاطع المرنة؟
تم اختبار المشابك العادية للسكك الحديدية-بالتعب لحوالي 2 مليون دورة دون حدوث تشققات أو تحلل مرن، أما المشابك ذات السرعة العالية-فقد تم اختبارها لحوالي 3 ملايين دورة. تعكس الفئة الأعلى تأثير عجلة التردد الأعلى- على خطوط السرعة العالية-.
لماذا تحتاج المقاطع-عالية السرعة إلى العزل؟
تستخدم خطوط السرعة العالية-دوائر المسار لاكتشاف القطارات، وقد يؤدي التثبيت الموصل إلى قصر-دائرة الدائرة. يعمل الطلاء العازل والوسادات العازلة على إبقاء المشبك الفولاذي بعيدًا عن مسار الإشارة.
أي مقطع يعمل مع القضبان القياسية UIC؟
يستخدم المسار القياسي الأوروبي- مشابك مرنة في فئات الحجم المتطابقة: الفئة الأصغر ذات قضبان UIC 50 والفئة الأكبر ذات قضبان UIC 60. يجب تأكيد النموذج مقابل رسم التثبيت الخاص بالنظام.
كيف يتم تصحيح الضغط الزائد؟
من خلال ضبط موضع لوحة الضغط وإعادة -التحكم في الضغط إلى نطاق 2-3 مم. يؤدي ترك المقطع مضغوطًا بشكل زائد إلى زيادة التحميل عليه بشكل دائم وتقليل عمر التعب.