1. Definizione e principio di bloccaggio
Un controdado (chiamato anche dado sottile o mezzo dado) è un dado di altezza ridotta, circa la metà dello spessore di un dado standard, serrato contro un dado principale standard sullo stesso bullone. I due dadi vengono accostati tra loro in modo che i fianchi filettati sui due lati della connessione siano caricati in direzioni opposte; questo occupa il gioco tra la filettatura del bullone e la filettatura del dado e aumenta l'attrito che resiste allo svitamento. Il controdado da solo non può bloccare nulla, perché la sua piccola area di contatto fornisce poco attrito contro il bullone; funziona solo come parte di una coppia nut. Nella pratica cinese le dimensioni dei dadi esagonali sottili sono coperte da GB/T 6172.1 e le proprietà meccaniche seguono GB/T 3098.2 per dadi con classi di resistenza fino a 10.
Un controdado normale, al contrario, si blocca da solo. I tipi più comuni sono il dado con inserto in nylon (un collare di nylon nella parte superiore del dado che trattiene elasticamente la filettatura del bullone, secondo GB/T 889.1) e il dado di bloccaggio interamente in metallo, in cui una sezione deformata o scanalata del corpo del dado crea un'interferenza della filettatura e una coppia prevalente che resiste all'allentamento (secondo GB/T 6184 per tutti i dadi di bloccaggio esagonali in metallo). Una volta attivata la funzione di bloccaggio, il dado mantiene la sua posizione senza un secondo dado, motivo per cui i dadi di bloccaggio vengono utilizzati da soli nella maggior parte delle applicazioni ferroviarie.
2. Confronto tecnico
| Articolo | Jam Nut (noce sottile + noce principale) | Dado di bloccaggio normale (nylon o interamente-metallo) |
|---|---|---|
| Altezza del dado | Circa. 0.5 x diametro nominale (sottile) | Circa. 0.8 x diametro nominale |
| Meccanismo di bloccaggio | Due-precarico dado, caricamento sul fianco della filettatura | Auto-bloccante: presa elastica o ad interferenza |
| Standard | GB/T 6172,1, GB/T 3098,2 | GB/T 889.1 (inserto in nylon), GB/T 6184 (tutto-metallo) |
| Riutilizzabilità | Riutilizzabili, ri-serrare in coppia | Limitato: l'inserto in nylon perde aderenza dopo diversi cicli; tutto-meglio metallo |
| Spazio richiesto | Due dadi: è necessaria una maggiore lunghezza della filettatura | Dado singolo: più corto |
| Tipico utilizzo ferroviario | Raccordi a-vibrazioni ridotte, riparazioni temporanee, posizioni-limitate | Bulloni della stecca, aste degli interruttori, bulloni del guard rail sottoposti a vibrazioni costanti |
| Comportamento della coppia | Il dado principale è stato serrato per primo, quindi il controdado è stato serrato contro di esso | Valore di coppia singolo; la coppia prevalente aggiunge resistenza |
3. Scenari applicativi in pista
I bulloni (giunti) a stecca sono la classica applicazione ad alte-vibrazioni: il giunto viene martellato a ogni passaggio della ruota, quindi la scelta standard è un dado auto-bloccante, molto spesso un dado con inserto in nylon o un dado di bloccaggio interamente-metallico di classe di proprietà 8 o 10, serrato al valore specificato per la dimensione e la filettatura del bullone. Usare una coppia di controdadi su una stecca è possibile ma meno conveniente: richiede una sporgenza del bullone più lunga e un serraggio in due-fasi, e l'ispezione è più complicata perché l'allentamento del dado interno non è visibile senza rimuovere quello esterno.
Le coppie di dadi di bloccaggio rimangono utili dove lo spazio è limitato, dove il bullone non è soggetto a forti vibrazioni o durante riparazioni temporanee mentre si procura il dado di bloccaggio corretto. Sono comuni anche sulle aste di regolazione e sugli elementi di irrigidimento in cui il dado principale mantiene una posizione impostata e il controdado la fissa dopo la regolazione, ad esempio sui tiranti di calibro e sui collegamenti di regolazione degli interruttori. L'acciaio utilizzato per i dispositivi di fissaggio delle rotaie in queste posizioni è normalmente acciaio al carbonio zincato-o zincato a caldo-; I controdadi in acciaio inossidabile sono specificati per le linee costiere dove la corrosione della filettatura è il rischio dominante.
4. Punti di selezione, coppia e ispezione
Abbina la classe di proprietà del dado al bullone: un dado di classe 8 su un bullone di classe 8.8, classe 10 su classe 10.9, secondo GB/T 3098.2. Le classi di miscelazione sprecano forza o rischiano di strappare il filo.
Per una coppia di controdadi, serrare prima il dado principale alla coppia specificata, quindi serrare il controdado contro di esso e segnare la posizione; non serrare insieme i due dadi in una sola operazione.
Per i dadi auto-bloccanti, applicare la coppia nominale senza lubrificazione sull'elemento di bloccaggio; la lubrificazione del collare in nylon distrugge l'effetto di bloccaggio.
Controllare la classe di adattamento della filettatura: filettature interne di 6H con filettature esterne di 6g sono la combinazione standard per i dispositivi di fissaggio delle rotaie; le filettature danneggiate sono la causa più comune di un dado che non rimane serrato.
Ispezionare i bulloni della stecca agli intervalli stabiliti dal regime di manutenzione; ri-serrare eventuali dadi che hanno ruotato più del contrassegno. Sostituire i dadi degli inserti in nylon dopo ripetute rimozioni; sostituire tutti i-dadi di bloccaggio metallici che presentano inserti incrinati.
Sulle linee che utilizzano sale antigelo, preferisci-dadi zincati a caldo e aggiungi la protezione della filettatura; le filettature grippate sono la principale causa di rottura dei dadi nella manutenzione invernale.
5. Idee sbagliate comuni
"Un controdado è uguale a un controdado."Falso. Un controdado si blocca solo in coppia con un dado principale; un controdado si blocca da solo. Non sono intercambiabili su un bullone a stecca senza modificare l'assemblaggio e la relativa procedura di coppia.
"Due dadi si bloccano sempre meglio di un dado di bloccaggio."Non necessariamente. Se serrati correttamente, entrambi funzionano bene sui giunti ferroviari; il dado di bloccaggio è preferibile laddove l'accesso per l'ispezione è limitato poiché il suo stato è più facile da verificare.
"Lubrificare il dado prima di serrarlo per evitare grippaggi."La lubrificazione è corretta per la superficie del cuscinetto e le filettature generali, ma mai su un inserto in nylon: il collare di bloccaggio dipende dall'attrito con una filettatura pulita e asciutta.
"Qualsiasi noce sottile può essere usata come marmellata."Un dado sottile utilizzato come controdado deve comunque corrispondere alla classe di proprietà del bullone e alla dimensione della filettatura; un dado sottile sottodimensionato o di classe-errata cederà sotto il precarico del dado principale e si allenterà.
"Una volta serrato, un dado di bloccaggio non necessita di ri-controllo."Falso. Le vibrazioni, i cicli termici e la flessione dei giunti ferroviari riducono gradualmente il precarico; l'ispezione di routine e la ri-serratura rimangono obbligatorie in tutti i regimi di manutenzione dei binari.
Domande frequenti
Q1: Qual è la differenza principale tra un controdado e un controdado normale?
Il controdado è un dado sottile che funziona solo quando serrato contro un dado principale, bloccandolo con due-precarico del dado; il dado di bloccaggio normale si blocca da solo tramite un inserto in nylon (GB/T 889.1) o interamente-interferenza metallica (GB/T 6184) e viene utilizzato da solo.
Q2: Quando dovrei usare un controdado invece di un controdado in pista?
Utilizzare coppie di controdadi dove la vibrazione è modesta, la lunghezza della filettatura è disponibile e lo spazio lo consente, come aste di regolazione o riparazioni temporanee. Sui bulloni della stecca e su altri componenti sottoposti a continui impatti delle ruote, utilizza un dado auto-bloccante per un'installazione e un'ispezione più semplici.
Q3: Un controdado può sostituire un controdado su un bullone della stecca a ganascia?
Tecnicamente una coppia di controdadi serrati correttamente reggerà, ma richiede una sporgenza del bullone più lunga, un serraggio in due-fasi e un'ispezione più rigorosa. Per i nuovi assemblaggi, un dado di bloccaggio conforme alle specifiche del bullone è la scelta più affidabile e facilmente manutenibile.
Q4: Quale coppia deve essere applicata a una coppia di controdadi?
Serrare il dado principale al valore specificato per la dimensione del bullone e la classe di proprietà (ad esempio 120-160 N·m per bulloni a stecca M22 classe 8.8 a seconda delle specifiche del binario), quindi serrare saldamente il controdado contro di esso. Verificare con una chiave dinamometrica calibrata secondo ISO 6789.
Q5: Perché un dado con inserto in nylon perde il suo effetto di bloccaggio nel tempo?
Il collare in nylon viene deformato elasticamente dal filo e si recupera lentamente; dopo ripetute operazioni di rimozione e re{0}}installazione, o sotto calore, il collare perde aderenza e la coppia prevalente scende al di sotto del livello richiesto, quindi il dado deve essere sostituito.
Q6: I controdadi in acciaio inossidabile si comportano diversamente da quelli in acciaio al carbonio?
I dadi in acciaio inossidabile (tipicamente A2 o A4 secondo ISO 3506) resistono alla corrosione negli ambienti costieri e in galleria, ma sono più soggetti al grippaggio; devono essere installati con un composto anti-grippaggio sulla superficie e sulle filettature del cuscinetto e mai lubrificati su alcun elemento di bloccaggio in nylon.