Per què la precàrrega controla l'estabilitat de la pista
La precàrrega és la força axial creada en el sistema de fixació quan s'estreny el cargol o el cargol, i és el que pressiona la punta elàstica del clip a la base del rail. L'estabilitat de la via en depèn de tres maneres: lateral, perquè el clip ha de resistir la força lateral de la roda i subjectar el mesurador; longitudinal, perquè la fixació ha de frenar la fluïdesa del carril; i vertical, perquè la base del rail ha de romandre asseguda al coixinet perquè el camí de càrrega quedi net. Quan la precàrrega és correcta, el sistema de subjecció és invisible en el seu treball; quan decau, comença a aparèixer cada defecte de pista articulada.
Seguiment de les malalties causades per una precàrrega insuficient
La precàrrega insuficient redueix la força de subjecció dels clips del rail, i el rail es pot moure lateralment, la qual cosa eixampla el calibre i degrada la guia del conjunt de rodes. Segueix el desplaçament longitudinal del carril, desalineant les juntes i produint forts impactes que atropellan i trencan els extrems del carril. Les plaques de base-perden la seva distribució uniforme de càrrega: la tensió es concentra localment, les plaques es deformen i s'esquerden i es perd la funció d'absorció de cops-. Amb el pas del temps, la geometria de la via es deteriora contínuament, produint irregularitats verticals i desviació de direcció que augmenten la taxa de desgast de la roda-. En casos greus, el rail s'afluixa i s'aixeca, i un rail solt sota trànsit és un perill directe de descarrilament. El control de la precàrrega, per tant, no és un detall d'estrenyiment; és un sistema de seguretat.
Pràctica de precàrrega per regió
| Pràctica | Parell de tensió | Nota |
|---|---|---|
| Pràctica xinesa, línies ordinàries | 300 - 350 N·m | Bonificació de desviació aproximadament ± 10% |
| Pràctica xinesa, línies de transport pesades- | 400 - 450 N·m | Contenció més alta per a càrrega pesada per eix |
| Pràctica europea d'alta velocitat{0} | 350 - 400 N·m | Caiguda de la precàrrega anual limitada a un 10% aproximadament |
| Pràctica nord-americana de transport pesat- | 500 - 550 N·m | Capacitat de contenció reforçada |
Les diferències provenen del mode de funcionament de la línia i la filosofia de seguretat. La pràctica xinesa posa èmfasi en la universalitat del trànsit mixt, de manera que els valors cobreixen les línies de transport ordinaris i pesades-per separat. La pràctica europea, a la qual es fa referència als requisits de rendiment EN 13481 i la guia UIC, reforça el requisit de precisió per a les línies d'alta-velocitat, i la pràctica nord-americana de transport pesat- augmenta el parell per restringir les forces de càrregues pesades per eixos. La lliçó per a l'adquisició és senzilla: el parell de tensió s'especifica per projecte i s'han de seleccionar el material de fixació i el grau de resistència per portar aquest parell amb marge.
Procediment de la clau de torsió per al control de la precàrrega
La clau de parell és l'eina bàsica del control de la precàrrega i el procediment determina el resultat. Calibreu la clau abans d'utilitzar-la de manera que l'error de parell sigui com a màxim ± 3%, perquè una clau anglesa no calibrada produeix una precàrrega que és silenciosament incorrecta. Seleccioneu l'interval de claus per al cargol: les claus de rang mitjà-s'adapten als cargols de grau 6,8 i les claus de rang-gran són necessàries per al grau 8,8 o superior. Mantingueu la clau anglesa perpendicular al cargol i estireu a una velocitat constant, perquè una sacsejada produeix una lectura alta falsa a partir de la inèrcia del cap. Apliqueu la precàrrega en dos passos: premeu primer al 50% del parell de disseny, espereu deu minuts perquè els components s'assentin i, a continuació, apreteu al valor nominal. Després de la construcció, comprova-mostra amb un detector de parell a una proporció d'almenys el 5% dels elements de fixació instal·lats; la taxa de qualificació de la precàrrega ha d'arribar al 100% abans que la via sigui acceptada.
Estabilitat de precàrrega a altes temperatures
La calor és l'enemic de la precàrrega: l'expansió tèrmica del cargol i la relaxació dels components redueixen la força de tancament amb el temps. A les regions d'alta-temperatura, utilitzeu cargols anti-afluixament d'alta-temperatura la rosca dels quals estigui recoberta amb un adhesiu que manté el seu rendiment de bloqueig a 150 graus . Especifiqueu clips d'acer de molla resistent a la calor-com ara 50CrVA, el mòdul elàstic dels quals canvia com a màxim un 5% a temperatura elevada, de manera que la força de subjecció es mantingui estable. Instal·leu volanderes aïllants de calor-entre el cargol i la femella per reduir la relaxació de l'estrès de la calor conduïda. Superviseu la temperatura del carril i, quan superi els 60 graus, torneu a mesurar i ajustar la precàrrega-per compensar la pèrdua causada per la deformació de la temperatura. Finalment, protegiu els components de subjecció contra l'oxidació a alta-temperatura, perquè els fils enganxats i les peces corroïdes fan impossible l'ajust de la precàrrega i destrueixen l'estabilitat-a llarg termini del sistema.
Cicle d'Inspecció i Manteniment
La precàrrega s'ha de tornar a-verificar en un cicle fix. Abans que s'obri una línia, es realitza una inspecció completa de precàrrega i la línia només s'accepta amb una taxa de qualificació del 100%. En servei, les línies de velocitat convencionals s'inspeccionen cada sis mesos, i les línies de transport d'alta-velocitat i pesats-cada tres mesos, amb mostres clau en desviaments, corbes i zones de transició. Durant cada inspecció, torneu a estrènyer amb una clau de torsió: qualsevol element de fixació per sota del 85% del parell de disseny es torna a estrènyer al valor nominal i es comprova que els components estiguin deformats i òxids. Per a les seccions amb una caiguda de precàrrega excessiva, investigueu el procés de concordança i instal·lació dels components i substituïu els components anti-afluixament si cal. Cada inspecció s'enregistra i el cicle de manteniment s'optimitza a partir de les dades, passant de la inspecció periòdica a la gestió del cicle de vida-basada en condicions-de precàrrega.
Preguntes freqüents
P1: Quina diferència hi ha entre el parell i la precàrrega?
El parell és l'esforç de gir aplicat al cargol i la precàrrega és la força axial creada a l'articulació. La relació depèn de la fricció de la rosca, de manera que el control del parell només és tan bo com els supòsits de fricció; per això cal calibrar les claus i resoldre la matèria d'estrenyiment en dues etapes.
P2: Per què s'utilitza un ajustament en dues-etapes amb una pausa de deu-minuts?
La pausa permet que els components s'assentin, que el coixinet es comprimeixi i que els fils s'endinsin. L'estrenyiment recte al parell total mesura el pic de fricció, no la precàrrega fixada, i l'articulació es relaxa després de l'inici del trànsit.
P3: Quina és la freqüència de mostreig mínima per a la verificació de precàrrega?
Almenys el 5% dels elements de fixació instal·lats es mostren amb un detector de parell després de la construcció, i la mostra es pondera cap a desviacions, corbes i altres zones crítiques. Els elements de subjecció que es troben per sota del llindar del 85% s'activen de nou-i una mostra més àmplia.
P4: Per què la precàrrega decau més ràpidament en climes càlids?
L'expansió tèrmica del cargol i la relaxació de l'esforç dels materials d'acer i coixinets redueixen la força axial a mesura que s'acumulen els cicles de temperatura. L'efecte es gestiona amb adhesiu-resistent a la calor, clips de 50CrVA i re-tornatge quan la temperatura del carril supera els 60 graus.
P5: Quan s'han de substituir els components anti-afluixament?
Quan una secció mostra una caiguda de precàrrega repetida malgrat el parell correcte, o quan la inspecció troba clips deformats, fils desgastats o peces enganxades. Substituir el component, no tornar-lo a-estrènyer, és la cura per a un fixador que ha perdut la seva recuperació elàstica.