Môžu byť žeriavové koľajnice použité pri stavbe železníc? Vysvetlenie kľúčových rozdielov

Pri výstavbe hlavných a{0}}rýchlostných železníc je krátka odpoveď nie. Žeriavové koľajnice sú navrhnuté pre iný vzor zaťaženia a ich použitie na železničnej trati spôsobuje problémy s tuhosťou, držaním rozchodu a únavou. Tento článok vysvetľuje technické dôvody a úzke prípady, kedy časti žeriavových koľajníc zostávajú legitímnou voľbou.

1. Účel návrhu: sústredené zaťaženie žeriavom verzus vlaková doprava

Žeriavová koľajnica podporuje portálový, mostový alebo prístavný žeriav, ktorého kolesá sa pohybujú tam a späť po krátkej dráhe. Dominantným zaťažením sú sústredené sily kolesa, opakujúce sa v oboch smeroch, s veľkým dôrazom na kontaktné napätie medzi kolesom a hlavou koľajnice a na odolnosť voči bočnému šmyku koľajnice na jej podpere.

Ťažká železničná koľajnica, ako napríklad úsek s hmotnosťou 60 kg/m (GB 60, UIC60 alebo 60E1) je navrhnutá pre pozdĺžne a priečne sily vysokorýchlostných osobných vlakov alebo ťažkých-nákladných vozňov. Konštrukčnými prioritami sú celková tuhosť v ohybe, odolnosť proti únave pri miliónoch zaťažovacích cyklov a hladký, súvislý jazdný povrch pre vedenie kolies. Tieto dva stavy zaťaženia vytvárajú veľmi odlišné proporcie koľajníc.

2. Prierez-a štrukturálne rozdiely

Plochejšia hlava, širšia základňa: podpis žeriavovej koľajnice

Žeriavové koľajnice majú relatívne plochú a širokú hlavu, ktorá zväčšuje kontaktnú plochu kolesa-koľajnice, a širokú základňu na rozloženie zaťaženia na nosník pristávacej dráhy a odolávanie bočnému posunu. Stojan a celková výška sú určené pre lokalizované uloženie, nie pre dlhé{2}}prehýbanie medzi podvalmi.

Vyššia pavučina, hrubšia pavučina: železničný železničný podpis

Železničné koľajnice sú vyššie s hrubšou stojinou a stredne širokou základňou, aby sa zaťaženie kolesa rozložilo rovnomerne na podval a podložku. Táto sekcia odoláva vertikálnemu ohybu medzi podvalmi a udržuje rozchod stabilný pri opakovanom dynamickom zaťažení.

3. Čo sa stane, ak je na železničnej trati nainštalovaná žeriavová koľajnica

Keď sa žeriavová koľajnica položí na podvaly a záťaž, v prevádzke sa objavia nasledujúce problémy:

Tuhosť koľaje je príliš nízka pre zaťaženie kolesa vlaku, takže koľajnica sa medzi podvalmi nadmerne vychyľuje.

Udržanie rozchodu sa stáva obtiažnym, pretože úsek nie je dimenzovaný na priečne sily vlaku.

Vibrácie, opotrebovanie hlavy koľajnice a únavové poškodenie sa zrýchľujú, čím sa skracuje životnosť koľajnice a podvalov.

Kompatibilita rybieho plechu a upevnenia so štandardnými železničnými komponentmi je slabá, pretože geometria základne a pásu sa líši.

Tieto vplyvy sú dôvodom, prečo technické predpisy nepovoľujú žeriavové koľajnice na tratiach s bežnou vlakovou dopravou.

4. Kde sú žeriavové koľajnice stále tou správnou voľbou

Sekcie žeriavových koľajníc sú aj naďalej plne vhodné pre žeriavové dráhy v prístavoch, termináloch, logistických centrách a oceliarňach a pre krátke priemyselné prepravné trate prepravujúce pomalé a ťažké zariadenia, kde dominuje kolesové zaťaženie-žeriavového typu. V týchto prípadoch by mal byť úsek stále vybraný zo správnej normy pre danú aplikáciu, nie zo železničného koľajového stola.

Referenčné rozmery žeriavových koľajníc-série QU

Model	Šírka hlavy (mm)	Šírka základne (mm)	výška (mm)	Hrúbka pásu (mm)	Hmotnosť (kg/m)
QU70	70	120	120	28	52.8
QU80	80	130	130	32	63.69
QU100	100	150	150	38	88.96
QU120	120	170	170	44	118.1

FAQ

Môže sa žeriavová koľajnica použiť na dočasnú železničnú vlečku?

Nie bez inžinierskeho posudku. Dokonca aj premávka na vedľajšej koľaji pri nízkej{1}}rýchlosti spôsobuje ohybové a bočné zaťaženie, na ktoré úseky žeriavových koľajníc neboli navrhnuté; ľahšia železničná koľajnica, ako je ľahký úsek GB/T 11264 alebo JIS, je bezpečnejšou voľbou.

Prečo je hrúbka pásu koľajnice dôležitá pre použitie na železnici?

Stojan prenáša zaťaženie kolesa do podvalu. Žeriavová koľajnica je dimenzovaná na sústredené uloženie, zatiaľ čo stojina koľajnice odoláva ohýbaniu medzi podvalmi; rozdiel sa prejaví ako nadmerná deformácia a únavové praskanie pri použití nesprávnej sekcie.

Sú niekedy žeriavové koľajnice QU zvárané do dlhých strún?

Žeriavové koľajnice sú bežne spojené doštičkami alebo krátkymi zváranými uzávermi, nie sú zvarené na -tupo do kilometrových{1}} šnúr. Železničné koľajnice sú určené pre súvislé zvárané koľajnice, čo je ďalším znakom inej povinnosti.

Aké je hlavné bezpečnostné riziko miešania žeriavových a železničných koľajníc?

Hlavnými rizikami sú rozšírenie rozchodu, prevrátenie koľajnice pod bočnými silami vlaku a zrýchlené únavové zlyhanie. Ktorýkoľvek z nich môže spôsobiť vykoľajenie, a preto sa tieto dve rodiny nesmú miešať na tej istej linke.

Ak špecifikácia projektu vyžaduje 60 kg žeriavovú koľajnicu, čo mám dodať?

Najprv si ujasnite zámer návrhu. Železničná koľajnica 60 kg/m (GB 60, UIC60 alebo 60E1) je vlaková koľajnica; žeriavová dráha podobnej hmotnosti by normálne používala sériu QU-alebo sekciu DIN 536. Pred dodaním si overte príslušnú normu.

Hodia sa svorky žeriavových koľajníc na koľajnice?

Vo všeobecnosti nie. Klipy žeriavových koľajníc sú tvarované podľa širokej, plochej základne sekcií žeriavu, zatiaľ čo železničné upevňovacie prvky zvierajú základňu koľajnice železničného profilu. Upevňovacie systémy sú špecifické pre profil-a musia byť objednané pre presnú časť koľajnice.