Rail

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 26. huhtikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 6 muokkausta .

Kiskot (monikosta englannin  kiskoista  - lat.  regula  - suora sauva ) - erikoisosan teräspalkit, jotka on asetettu ratapölkyille tai muille tuille muodostamaan polku , jota pitkin rautatieliikenteen liikkuva kalusto liikkuu [1] , kaupunkijunat, erikoistunut kokoonpano kaivoksissa, louhoksissa, nostureissa ja niin edelleen.

Lisäksi elokuvateattereissa käytetään kevyitä kiskoja kamerakärryjen siirtämiseen . Muinaisten roomalaisten keksimä , niiden välinen alkuperäinen leveys oli 143,5 cm. Kiskot ohjaavat pyöriä niiden liikkeen aikana, havaitsevat suoraan ja siirtävät joustavasti painetta pyöristä telan päällirakenteen alla oleviin elementteihin . Sähkövetoisilla osilla kiskot toimivat käänteisen tehovirran johtimina ja automaattisella lukituksella varustetuissa  osissa signaalivirran johtimina.

Materiaali

Rautatieliikenteen kiskot on valmistettu hiiliteräksestä . Kiskoteräksen laadun määräävät sen kemiallinen koostumus, mikrorakenne ja makrorakenne.

Hiili lisää teräksen kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Kuitenkin korkea hiilipitoisuus, ceteris paribus, tekee teräksen hauraaksi, kemiallista koostumusta on pidettävä tiukemmin yllä hiilipitoisuutta nostamalla, erityisesti haitallisten epäpuhtauksien osalta. Seosteiset lisäaineet, kuten mangaani , lisäävät teräksen kovuutta, kulutuskestävyyttä ja sitkeyttä. Pii lisää kovuutta ja kulutuskestävyyttä. Arseeni lisää teräksen kovuutta ja kulutuskestävyyttä, mutta suurissa määrissä vähentää sitkeyttä. Vanadiini , titaani , zirkonium  ovat mikroseostavia lisäaineita, jotka parantavat teräksen rakennetta ja laatua.

Fosfori ja rikki ovat haitallisia epäpuhtauksia, jotka lisäävät teräksen haurautta. Korkea fosforipitoisuus tekee kiskoista kylmähauraita, korkea rikkipitoisuus tekee niistä punahauraita (jyrsinnässä muodostuu halkeamia).

Kiskoteräksen mikrorakenne on lamelliperliitti , jossa on ferriittisuonet perliittirakeiden rajalla. Kovuus, kulutuskestävyys ja sitkeys saavutetaan antamalla teräkselle tasainen sorbiittirakenne lämpökäsittelyllä pään pintakarkaisulla (8-10 mm) tai kiskon tilavuuskarkaisulla. Volyymikarkaistut kiskot ovat lisänneet kulutuskestävyyttä ja kestävyyttä. Kiskoteräksen makrorakenteen tulee olla hienorakeinen, homogeeninen, ilman onteloita, epähomogeenisuuksia ja vieraita sulkeumia.

Profiili, pituus ja massa

Kiskojen muoto on muuttunut ajan myötä. Siellä oli kulma- , sieni- , kaksipäisiä , leveäpohjaisia ​​kiskoja. Modernit leveäpohjaiset kiskot koostuvat päästä , pohjasta ja kaulasta , joka yhdistää pään pohjaan. Kulutuspinnan pinta on tehty kuperaksi pyörien paineen siirtämiseksi kiskon pystyakselia pitkin. Kulutuspinnan yhdistäminen pään sivupintoihin (pystysuoraan) tehdään kaarretta pitkin, jonka säde on lähellä pyörän laipan kulman sädettä. Pään ja pohjan kytkentä kiskon kaulaan on tehty erityisen sileäksi ja kiskon kaulassa on kaareva muoto, mikä varmistaa paikallisten rasitusten pienimmän keskittymisen. Kiskon pohjalle on annettu riittävä leveys sivuttaisvakautta varten ja riittävä tukialue kiinnitysnauhoille .

Venäjän rautateiden valssaamoiden valmistaman vakiorautaratakiskon pituus on 12,5; 25,0; 50,0 ja 100 metriä. Leveäraiteisia kiskoja valmistetaan yleensä 25 metrin pituisina. Kiskojen pituuden perusteella määritetään kukkien pituus ja massa, joten kahden kiskon valmistukseen käytetään 9,8 tonnin painoista kukkaharkkoa . Saumattomien ruoskien (" samettipolku ") pituus on yleensä 400 m:stä lavan pituuteen . Pidempien kiskojen ja hitsattujen kiskoliuskojen käyttö vähentää junan liikkeen vastusta , vähentää liikkuvan kaluston kulumista ja raiteen ylläpitokustannuksia. Vaihdettaessa saumattomalle raiteelle junien liikkeen vastus heikkenee 5–7 %, metallia säästyy noin neljä tonnia ratakilometriä kohden, koska puskukiinnikkeet puuttuvat.

Kiskon pääominaisuus, joka antaa käsityksen sen "voimasta", on kiskon yhden lineaarimetrin massa kilogrammoina. Kiskon tyyppiä valittaessa otetaan huomioon radan kuormitustiheys, aksiaalinen kuorma ja junan nopeus. Raskaampi kisko jakaa liikkuvan kaluston pyörien paineen suuremmalle määrälle ratapölkyjä , minkä seurauksena niiden mekaaninen kuluminen hidastuu, painolastihiukkasten hankaus ja hiominen vähenevät . Kiskojen massan kasvaessa metallin kulutus vetoisuusyksikköä kohti laskee, ja kiskojen vaihtokustannukset pienenevät niiden käyttöiän pidentymisen vuoksi.

Kiskojen tyypit

• Kapearaiteiset kiskot (R8, R11, R18, R24) - suunniteltu kapearaiteisille rautateille ja maanalaisille kaivoksille [3] .
• Kaivokiskot kaivosjohtimille (P33, P38, P43) - suunniteltu leveiden rautateiden yhdyskäytävään ja saumattomaan raiteeseen sekä vaihteiden tuotantoon [4] .
• Rautatiekiskot teollisuusyritysten raiteille (RP50, RP65, RP75) - suunniteltu leveäraiteisten rautateiden ja teollisuusyritysten vaihteiden asennukseen [5] .
• Nosturin kiskot (KR70, KR80, KR100, KR120, KR140) - suunniteltu nostureiden nostureiden raitojen asentamiseen [6] .
• Rautatiekiskot (R50, R65, R75) - suunniteltu leveäraiteisten rautateiden linkki- ja saumattomille raiteille sekä vaihteiden tuotantoon [7] .
• Runkokiskot (PP65) - suunniteltu rautatien yhteyksien ja risteysten valmistukseen [8] .
• Vastakiskot ( RK50 , RK65, RK75) - käytetään radan ylärakenteen rakenteissa [9] .
• Raideradan ylärakenteen rakenteissa käytetään teräviä kiskoja (OP43, OP50, OP65, OP75). OP43:a käytetään teollisuusyritysten rautateiden vaihteiden ja kaivinkoneiden kääntöpöytäten pyöreiden kiskojen valmistukseen [10] .
• Raitiotien uritetut kiskot (T58, T62) - suunniteltu raitiovaunujen kiskoa varten [11] .
• Suojakaiteet ( UR65 ) - suunniteltu jatkuvalla vierintäpinnalla olevien rautatiesammakkeiden valmistukseen [12] .

Rautatiekiskojen luokitus

Venäjällä linkki- ja saumattomiin rautatiekiskoihin sekä vaihteiden tuotantoon tarkoitettujen kiskojen tuotantoa säätelee GOST R 51685-2013.

Rautatiekiskot on jaettu:

• tyypin mukaan:
  • P50; 1 m = 50 kg;
  • P65; 1 m = 65 kg;
  • R65K (ulkokierteille ja polun kaareville osille); 1 m = 65 kg
  • P75; 1 m = 75 kg;

• laatuluokan mukaan:
  • B - korkealaatuiset lämpövahvistetut kiskot;
  • T1, T2 - lämpövahvistetut kiskot;
  • H - lämpövahvistetut kiskot;
  • DT - differentiaalisesti lämpövahvistettu;

• päissä olevien pultinreikien vuoksi:
  • reikillä;
  • ilman reikiä;

• teräksen sulatusmenetelmän mukaan:
  • K - muuntimessa;
  • E - sähköuunissa;

• raaka-ainetyypin mukaan:
  • harkot;
  • jatkuvatoimisista aihioista (NLZ);

• anti-hiutalekäsittelymenetelmän mukaan:
  • evakuoidusta teräksestä;
  • läpikäynyt valvotun jäähdytyksen;
  • altistunut isotermiselle.

Tuotanto

Venäjällä kiskoja valmistetaan metallurgisissa tehtaissa kisko- ja palkkipajoissa Nižni Tagilissa ja Novokuznetskissa ZSMK :n kiskojen valssaustyömaalla . Neuvostoliitossa kiskoja valmistettiin myös Azovstalin tehtaalla .

Perinteinen nimitys

Raide ABCD-E-F…

missä

• A - kiskon tyyppi;
• B - laatuluokka;
• C - teräslaatu;
• D on kiskon pituus;
• E - pultin reikien läsnäolo;
• F on GOST-standardin nimitys.

Esimerkki: Kiskotyyppi P65, luokka T1, teräslaji M76T, 25 m pitkä, kolme pultinreikää kiskon molemmissa päissä:

Kisko R65-T1-M76T-25-3/2 GOST R 51685-2000

Rail Commission

Venäjän valtakunnan, Neuvostoliiton ja Venäjän kiskojen laatua on yli sadan vuoden ajan hallinnut rautatiekomissio .

Terästyypit

1.6.2001 asti voimassa olleiden venäläisten standardien mukaan kiskot valmistettiin tulisijateräksestä ja vain OAO NTMK:n ja OAO NKMK:n olosuhteissa tehdyt tutkimukset mahdollistivat uuden standardin kehittämisen. Samalla tehtiin muutoksia GOST R 51685-2000:een sähköuunien tuotannon osalta. Eurooppalaiset, amerikkalaiset ja aasialaiset standardit ovat jo pitkään edellyttäneet happikonvertterin ja sähköteräksen valmistuksen käyttöä, lisäksi useat standardit eivät sisällä avotakkatuotantomenetelmää.

Hyödyntäminen

Pyörä-kiskojärjestelmä varmistaa liikkuvan kaluston jatkuvan vuorovaikutuksen radan päällirakenteen kanssa. Saksan rautatiet (DBAG) on edistynyt merkittävästi tehokkuutensa parantamisessa. Viimeisen 20 vuoden aikana matkustajajunien nopeus on nopeutunut, ajon sujuvuus ja yleinen matkustusmukavuus ovat parantuneet. Tämän järjestelmän laatu ja tehokkuus määräytyvät suurelta osin infrastruktuurin mukaan. Liikkuvan kaluston parantaminen on suoritettava nykyiset infrastruktuuriolosuhteet huomioon ottaen. Tärkeä apuväline liikkuvan kaluston ja radan päällirakenteen välisen rajapinnan optimoinnissa ovat diagnostiikkajärjestelmät.

Kiskon poikkileikkausmuoto valittiin juuri sellaiseksi, koska kiskon pään päätarkoituksena on varmistaa pyörän ja kiskon välinen kosketus.

Pyörän ja kiskon vuorovaikutus on avain ongelmiin pyörän liikkeen suhteen kiskoon. Tässä vuorovaikutuksessa kitkatason tulee olla mahdollisimman alhainen, jotta varmistetaan suurten massojen liikkuminen pienellä vastuksella, mutta samalla kitkatason tulee olla riittävä tuottamaan vaadittu työntövoima.

Pyörä-kiskojärjestelmän vaatimukset

Henkilöjunissa, joiden nopeus on enintään 300 km/h, ja tavarajunissa, joiden akselipaino on enintään 22,5 t (tulevaisuudessa enintään 25 t), radan päällirakenteen on täytettävä korkeat vaatimukset:

• turvallisuus, luotettavuus ja saatavuus;
• liikkeen vakaus ja radan tasaisuus;
• nykyisen sisällön pitkäikäisyys ja laatu.

Samalla on tärkeää, että radassa ei ole vikoja, se täyttää asiaankuuluvat tekniset käyttösäännöt ja on laadukkaasti geometrialtaan ja dynaamisesti ominaisuuksiltaan, mukaan lukien kiskon profiili, joka takaa hyvän kosketuksen pyörään, vakaa ja miehistön turvallinen liikkuminen.

Liikkuvan kaluston kehitys on vaihtelevaa, eikä se aina sovi optimaalisesti radan päällirakenteeseen järjestelmän optimoinnin kannalta.

Kallistuvan kaluston käyttö lisää junien nopeutta investoimatta kalliisiin ratojen saneerauksiin. Samaan aikaan joissakin tapauksissa nopeuden nousu kaarteissa voi nousta jopa 40 km/h. Kuitenkin tässäkin tilanteessa nopeuden lisääminen vaatii vastaavaa polun laadun paranemista, mikä liittyy lisäkustannuksiin.

Lineaarisen pyörrevirtajarrun kehittäminen ja käyttö vaikuttavat myös pyörä-kisko-järjestelmään. Huolimatta sellaisen jarrun käytön eduista, jossa ei ole kuluvia osia ja joka ei aiheuta kiskojen kulumista, sen haitat ovat myös ilmeisiä, koska se vaikuttaa merkinantolaitteiden toimintaan, joita on siksi parannettava. Lisäksi käytettäessä pyörrevirtajarrua käyttöjarruna on otettava huomioon kiskojen lisälämpeneminen, joka tietyissä radan päällirakennemalleissa vaikuttaa sen asennon vakauteen.

Kiskojen lämpötila nousee suhteessa junaliikenteen tihentymiseen ja kuumina kesäpäivinä eksponentiaalisesti jarrutusalueilla. Kuvassa Oikealla on ääritapaus käytössä, jossa pyörrevirtajarrun käytöstä aiheutunut lämpötilan nousu asettui auringon säteilyn aiheuttaman lämmityksen päälle. Tätä edelsi epäonnistuminen junien liikkeessä, jonka poistamiseksi oli tarpeen lyhentää ohitusväliä 7,5 minuutista 3,5 minuuttiin. Tämän seurauksena kiskojen lämpötila nousi kello 16.30 mennessä 82,8 asteeseen. Saumattomassa polussa tämä voi johtaa negatiiviseen vaikutukseen polun sijainnin vakauteen.

Historia

Vuonna 1799 Veniamin Utram käytti ensimmäisen kerran kiskojen kuperaa muotoa [13] . Vuonna 1820 John Berkinshaw valmisti 4,5 metriä pitkät rautakiskot [13] . Ne vahvistettiin poikkipalkeissa valurautatyynyillä [13] .

Katso myös

• rautatiesota
• rautatiease

Muistiinpanot

1. ↑ Kiskot // Brockhausin ja Efronin pieni tietosanakirja  : 4 osana - Pietari. , 1907-1909.
2. ↑ Grudev A.P., Mashkin L.F., Khanin M.I. Valssatun tuotannon tekniikka. - M . : Metallurgy, 1994. - S. 186. - 656 s. - 2500 kappaletta.  — ISBN 5-229-00838-5 .
3. ↑ GOST 5876-82 “Kapearaiteiset kiskot tyypit R18 ja R24. Tekniset vaatimukset"
4. ↑ GOST 7173-54 "R43-tyypin kiskot teollisuuskuljetusreiteille. Rakenne ja mitat »
5. ↑ GOST R 51045-97 "Rautatiekiskot tyypit RP50, RP65 ja RP75 teolliseen rautatieliikenteeseen. Yleiset tekniset ehdot »
6. ↑ GOST 4121-96 “Nosturin kiskot. Tekniset tiedot»
7. ↑ GOST R 51685-2000 “Rautatiekiskot. Yleiset tekniset ehdot »
8. ↑ TU 32 CPU 805-94 - Kehykiskot tyyppi PP65.
9. ↑ GOST 18232-83 “Vastakiskot. Tekniset tiedot»
10. ↑ GOST 9960-85 “Teräväkärkiset kiskot. Tekniset tiedot»
11. ↑ TU 14-2R-320-96 - Raitiotien uritetut kiskot.
12. ↑ TU 32 TsP-804-94 - UR65-tyypin suojakaiteet.
13. ↑ 1 2 3 Rautateiden kehitys ulkomailla ja Neuvostoliitossa Arkistokopio 17.7.2021 Wayback Machine Railway Encyclopediassa

Kirjallisuus

• Tanenbaum A.S. Rails // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.

Linkit

• Kiskon historia on luku N. A. Mezeninin kirjasta "Mielenkiintoista raudasta".

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Suuri katalaani Brockhaus ja Efron Pieni Brockhaus ja Efron Britannica (verkossa)
Bibliografisissa luetteloissa	GND : 4140411-7 NDL : 00569420 NKC : ph121709

Metallin muovaus
Yleiset käsitteet Rauta- ja terästehtaat Metallurginen kompleksi Raudan tuotannon ja käytön historia Muodonmuutos Muovisen muodonmuutoksen mekanismit
Ydinprosessit	Rullaa Pituussuuntainen rullaus Painamalla Piirustus Taonta Leimaaminen Metallin tilavuuskylmäleimaus puhkaista Pinnan plastinen muodonmuutos Dornovation kovettuminen
Pääyksiköt	valssaamo Kukkivat Laattaus Lehdistö Voloka Leima
Tuotteet	vuokraus profiiliputki kanava varusteet Larsen-levypaalutus I-palkki Rail kulma kukinta Laatta Pelti Valssilanka Lanka Taonta