Perché i controlli di precarico tengono traccia della stabilità
Il precarico è la forza assiale creata nel sistema di fissaggio quando il bullone o la punta della vite viene serrata, ed è ciò che preme la punta della clip elastica sulla base del binario. La stabilità del binario dipende da questo in tre modi: laterale, perché la clip deve resistere alla forza laterale della ruota e trattenere la sagoma; longitudinale, perché il fissaggio deve limitare lo scorrimento della rotaia; e verticale, perché la base del binario deve rimanere posizionata sul cuscinetto in modo che il percorso del carico rimanga pulito. Quando il precarico è corretto il sistema di fissaggio è invisibile nel suo funzionamento; quando decade, comincia a manifestarsi ogni difetto del binario snodato.
Tieni traccia delle malattie causate da un precarico insufficiente
Un precarico insufficiente riduce la forza di serraggio delle clip del binario e il binario diventa libero di muoversi lateralmente, il che allarga la carreggiata e peggiora la guida della sala montata. Ne consegue uno spostamento longitudinale della rotaia, che disallinea i giunti e produce forti impatti che colpiscono e spezzano le estremità della rotaia. Le piastre di base sotto-rotaia perdono la distribuzione uniforme del carico: le sollecitazioni si concentrano localmente, le piastre si deformano e si crepano e la funzione di assorbimento degli urti- viene persa. Nel corso del tempo la geometria del binario si deteriora continuamente, producendo irregolarità verticali e deviazioni di direzione che aumentano il tasso di usura delle ruote-rotaie. Nei casi più gravi la rotaia si allenta e si solleva e una rotaia allentata sotto il traffico costituisce un rischio diretto di deragliamento. Il controllo del precarico quindi non è un dettaglio stringente; è un sistema di sicurezza.
Pratica di precarico per regione
| Pratica | Coppia di serraggio | Nota |
|---|---|---|
| Pratica cinese, linee ordinarie | 300 - 350 N·m | Tolleranza di deviazione circa ±10% |
| Pratica cinese, linee-per trasporti pesanti | 400 - 450 N·m | Maggiore ritenuta per carichi pesanti sull'asse |
| Pratica europea dell'alta velocità- | 350 - 400 N·m | Decadimento annuale del precarico limitato a circa il 10% |
| Pratica di trasporto pesante-nel Nord America | 500 - 550 N·m | Rafforzata capacità di contenimento |
Le differenze derivano dalla modalità operativa della linea e dalla filosofia di sicurezza. La pratica cinese enfatizza l'universalità nel traffico misto, quindi i valori coprono separatamente le linee di trasporto ordinario e pesante-. La pratica europea, a cui fanno riferimento i requisiti prestazionali EN 13481 e le linee guida UIC, rende più severi i requisiti di precisione per le linee ad alta-velocità, mentre la pratica nordamericana del trasporto pesante-aumenta la coppia per limitare le forze dei carichi pesanti sugli assi. La lezione per l'approvvigionamento è semplice: la coppia di serraggio è specificata per progetto e il materiale di fissaggio e il grado di resistenza devono essere selezionati per sostenere tale coppia con un margine.
Procedura con chiave dinamometrica per il controllo del precarico
La chiave dinamometrica è lo strumento principale del controllo del precarico e la procedura determina il risultato. Calibrare la chiave prima dell'uso in modo che l'errore di coppia sia al massimo ±3%, poiché una chiave non calibrata produce un precarico silenziosamente sbagliato. Seleziona la gamma di chiavi per il bullone: le chiavi di gamma media-sono adatte ai bulloni di grado 6.8, mentre le chiavi di gamma-ampia sono necessarie per i bulloni di grado 8.8 e superiori. Mantenere la chiave perpendicolare al bullone e tirare a velocità costante, perché uno strappo produce una lettura falsamente alta a causa dell'inerzia della testa. Applicare il precarico in due fasi: serrare prima al 50% della coppia di progetto, attendere dieci minuti affinché i componenti si assestino, quindi serrare al valore nominale. Dopo la costruzione, eseguire un controllo a campione-con un rilevatore di coppia con una frequenza pari ad almeno il 5% degli elementi di fissaggio installati; il tasso di qualificazione del precarico deve raggiungere il 100% prima che la traccia venga accettata.
Stabilità del precarico alle alte temperature
Il calore è nemico del precarico: la dilatazione termica del bullone e il rilassamento dei componenti riducono nel tempo la forza di serraggio. Nelle regioni ad alta-temperatura, utilizzare bulloni anti-allentamento ad alta-temperatura la cui filettatura è rivestita con un adesivo che mantiene le prestazioni di bloccaggio a 150 gradi. Specifica clip in acciaio per molle resistente al calore-come 50CrVA, il cui modulo elastico cambia al massimo del 5% a temperature elevate, in modo che la forza di serraggio rimanga stabile. Installa-rondelle termoisolanti tra il bullone e il dado per ridurre il rilassamento dello stress dovuto al calore condotto. Monitora la temperatura del binario e, quando supera i 60 gradi, ri-misura e regola il precarico per compensare la perdita causata dalla deformazione della temperatura. Infine, proteggi i componenti di fissaggio dall'ossidazione ad alta-temperatura, poiché filettature grippate e parti corrose rendono impossibile la regolazione del precarico e distruggono la stabilità a lungo termine-del sistema.
Ciclo di ispezione e manutenzione
Il precarico deve essere -verificato secondo un ciclo fisso. Prima dell'apertura di una linea, viene eseguita un'ispezione completa del precarico e la linea viene accettata solo con un tasso di qualificazione del 100%. In servizio, le linee ad alta velocità convenzionali vengono ispezionate ogni sei mesi, mentre le linee ad alta-velocità e trasporto pesante-ogni tre mesi, con campionamenti chiave negli scambi, nelle curve e nelle zone di transizione. Durante ogni ispezione, serrare nuovamente con una chiave dinamometrica: qualsiasi elemento di fissaggio inferiore all'85% della coppia di progetto viene serrato nuovamente al valore nominale e i componenti vengono controllati per eventuali deformazioni e ruggine. Per le sezioni con eccessivo decadimento del precarico, esamina la corrispondenza dei componenti e il processo di installazione e sostituisci i componenti anti-allentamento, se necessario. Ogni ispezione viene registrata e il ciclo di manutenzione viene ottimizzato in base ai dati, passando dall'ispezione periodica alla gestione del ciclo di vita-basata sulle condizioni del precarico.
Domande frequenti
Q1: Qual è la differenza tra coppia e precarico?
La coppia è lo sforzo di rotazione applicato al bullone e il precarico è la forza assiale creata nel giunto. La relazione dipende dall'attrito del filo, quindi il controllo della coppia è valido solo quanto le ipotesi di attrito; ecco perché sono importanti le chiavi calibrate e il serraggio a due fasi-regolato.
D2: Perché viene utilizzato il rafforzamento in due-fasi con una pausa di dieci-minuti?
La pausa consente ai componenti di assestarsi, la pastiglia si comprime e le filettature si fissano. Il serraggio diretto fino alla coppia massima misura il picco di attrito, non il precarico stabilizzato, e il giunto si rilassa dopo l'inizio del traffico.
D3: Qual è la frequenza di campionamento minima per la verifica del precarico?
Almeno il 5% degli elementi di fissaggio installati viene campionato con un rilevatore di coppia dopo la costruzione e il campione viene ponderato verso scambi, curve e altre zone critiche. Gli elementi di fissaggio trovati al di sotto della soglia dell'85% attivano un nuovo serraggio e un campione più ampio.
D4: Perché il precarico decade più velocemente nei climi caldi?
L'espansione termica del bullone e il rilassamento delle sollecitazioni dell'acciaio e dei materiali delle pastiglie riducono la forza assiale con l'accumulo di cicli di temperatura. L'effetto è gestito con adesivo resistente al calore-, clip da 50CrVA e ri-serratura quando la temperatura del binario supera i 60 gradi.
Q5: Quando devono essere sostituiti i componenti anti-allentamento?
Quando una sezione mostra ripetuti decadimenti del precarico nonostante la coppia corretta, o quando l'ispezione rileva clip deformati, filettature usurate o parti grippate. Sostituire il componente, e non riserrarlo-, è la cura per un elemento di fissaggio che ha perso il suo recupero elastico.