I quattro lavori di una rondella nella bullonatura dei binari
Ogni gruppo di bulloni del binario, sia in corrispondenza di un giunto a stecca, di una piastra di base o di un fissaggio traversina, utilizza una rondella per quattro motivi distinti. Innanzitutto, distribuisce la forza di serraggio su un'area più ampia in modo che la testa del bullone o il dado non intacchino il binario, la stecca o il sedile della traversina. In secondo luogo, collega i fori sovradimensionati o allungati utilizzati per la tolleranza di assemblaggio, impedendo al gambo del bullone di appoggiarsi sul bordo irregolare del foro. In terzo luogo, separa il materiale del bullone dalla rotaia o dal metallo fuso per rallentare la corrosione galvanica sull'interfaccia di contatto. In quarto luogo, nella sua forma a molla, immagazzina energia elastica che mantiene il precarico quando le vibrazioni rilassano il gruppo. L'omissione della rondella di solito consente di risparmiare pochi grammi e costa migliaia di chilometri di binari in giunti allentati e getti incrinati.
Rondelle piane: distribuzione del carico e protezione della superficie
Le rondelle piane (piatte) sono l'elemento-di distribuzione del carico. Sotto un bullone della stecca, la rondella distribuisce il carico frontale del dado sulla superficie della stecca e protegge il-rivestimento in zinco per immersione a caldo della stecca dall'essere raschiato via dal dado durante il serraggio. Le rondelle piane sono specificate in base al diametro interno, diametro esterno e spessore, con le serie comuni GB/T 97.1 per dimensioni precise e GB/T 95 per dimensioni di gioco maggiori; DIN 125 e ISO 7089 sono gli equivalenti europei. Per l'uso in pista, la durezza della rondella deve essere inferiore a quella del bullone, in modo che sia la rondella, e non la filettatura del bullone, a cedere per prima, e il rivestimento deve corrispondere al rivestimento del bullone per evitare di creare una nuova coppia galvanica.
Rondelle elastiche e di sicurezza: anti-allentamento
Le rondelle elastiche (tipo standard GB/T 93, tipo pesante GB/T 7244) e le rondelle elastiche DIN 127 funzionano per recupero elastico: quando il dado viene serrato la rondella si appiattisce e il suo ritorno elastico-mantiene in tensione la filettatura quando l'assemblaggio si rilassa. Sono i compagni standard dei bulloni a stecca e dei bulloni della piastra di base su linee con vibrazioni continue. Due limitazioni contano nella pratica in pista: una rondella elastica aiuta solo mentre può ancora scattare, quindi non deve essere appiattita in modo permanente da un serraggio eccessivo, e con precarichi molto elevati il suo contributo è piccolo rispetto all'allungamento elastico del bullone stesso. Per gli elementi di fissaggio critici per la sicurezza-, gli elementi di fissaggio tecnici con serraggio controllato (come i bulloni HV conformi alla norma EN 14399) si basano sull'allungamento del bullone anziché sulle rondelle e la rondella viene quindi specificata piatta e temprata per distribuire solo il carico.
Protezione dalla corrosione galvanica
I bulloni dei binari sono generalmente in acciaio al carbonio zincato-, mentre le rotaie e le stecche sono in acciaio al carbonio non rivestito e le piastre di base possono essere in ghisa. Quando la testa del bullone si trova direttamente sul piede della rotaia, l'umidità intrappolata nell'interfaccia avvia la corrosione galvanica che consuma la superficie della rotaia e infragilisce la testa del bullone. La rondella agisce come una barriera sostituibile: resiste ai danni dovuti alla corrosione, può essere zincata-per proteggere l'interfaccia dei contatti ed è economica da sostituire ai cicli di ri-serratura. Nelle aree costiere o chimicamente inquinate, è necessario specificare rondelle con lo stesso-rivestimento ad alte prestazioni del bullone, ad esempio un rivestimento in lamelle di zinco, e rondelle in acciaio inossidabile con bulloni inossidabili per mantenere coerente la serie galvanica.
Scegliere la Rondella Giusta
Abbinare il diametro interno della rondella alla dimensione del bullone, mai al foro del componente: un bullone della stecca M22 accetta una rondella M22 anche se il foro della stecca è 24-26 mm. Scegliere le rondelle elastiche solo laddove l'allentamento dovuto alle vibrazioni è un rischio confermato e scegliere le rondelle piatte laddove prevalgono la distribuzione del carico e la protezione della superficie. Verificare la durezza in modo che la rondella non si incastri nel piede della rotaia e verificare la classe del rivestimento in modo che corrisponda al bullone e all'ambiente. Nella specifica, indicare la serie standard e il materiale, ad esempio rondella elastica GB/T 93 per M22 con zincatura, in modo che il fornitore possa quotare un prodotto identico anziché approssimativo.
Domande frequenti
Q1: Perché i bulloni dei binari necessitano di rondelle?Per distribuire la forza di serraggio, proteggere le superfici della rotaia e della stecca, separare i metalli diversi dalla corrosione galvanica e le rondelle elastiche per resistere all'allentamento dovuto alle vibrazioni.
Q2: Qual è la differenza tra rondelle piane e elastiche?Le rondelle piane distribuiscono il carico e proteggono le superfici; le rondelle elastiche immagazzinano un recupero elastico che mantiene il precarico sotto vibrazione e i due sono spesso combinati su un unico bullone.
Q3: Quale standard copre le rondelle elastiche?GB/T 93 e GB/T 7244 in Cina, DIN 127 nel sistema tedesco e ISO 7090/7089 per rondelle piane; tutti specificano le dimensioni in base alla dimensione del bullone.
Q4: Una rondella elastica può impedire l'allentamento permanente di un bullone?No. Ritarda l'allentamento pur mantenendo il ritorno elastico; la resistenza permanente all'allentamento deriva dal corretto precarico, dall'attrito della filettatura e dagli elementi di bloccaggio, con la rondella elastica come misura di supporto.
Q5: Le rondelle devono essere dello stesso materiale del bullone?Sì per motivi di corrosione; una rondella galvanicamente diversa crea una nuova coppia di corrosione, quindi abbinare il rivestimento e la famiglia di materiali della rondella al bullone.