صاف و قلاب-انتهای بالایی شکل: منطق طراحی
انتهای بالایی یک سنبله راه آهن بخشی است که با پایه ریل تماس می گیرد و شکل آن نحوه محدود شدن ریل را مشخص می کند. قسمت بالایی صاف ساده است: سر به پایه ریل فشار می‌آورد و ریل را از طریق اصطکاک و یاتاقان پایه در مقابل تختخواب نگه می‌دارد. در جاهایی که نیروهای جانبی و بالابرنده متوسط هستند، کافی است و الگوی کلاسیک در راه‌آهن‌های سنتی و کم بار است. انتهای فوقانی قلاب{4}}شکل آن فراتر از پایه ریل امتداد یافته و اطراف قسمتی از آن می‌پیچد و قسمت زیرین پایه را درگیر می‌کند. این درگیری مکانیکی یک عمل نگهدارنده مثبت را اضافه می کند: به جای تکیه بر اصطکاک، قلاب به طور فیزیکی پایه ریل را جذب می کند و نیروی گیره قوی تری در برابر بالا آمدن و جابجایی جانبی ایجاد می کند. بنابراین میخ‌های قلاب{7}}شکل در جاهایی که به پایداری بالاتری نیاز است، مانند خطوط حمل و نقل سنگین، منحنی‌های تیز و نزدیک‌های پل که قطارها نیروهای جانبی و عمودی قوی اعمال می‌کنند، استفاده می‌شوند. انتخاب تابعی از بار مسیر و الزامات ایمنی است: برای خطی با بارهای محوری سنگین، میخ های قلاب خطر شل شدن ریل را کاهش می دهند. برای ترافیک سبک، میخ{10}}سر مسطح برای رانندگی و برداشتن آن ارزان‌تر و ساده‌تر است.
سفارشی سازی: طول، قطر و مواد
میخ‌های راه‌آهن را می‌توان برای مطابقت با ترکیب‌های خواب و ریل خاص سفارشی کرد. طول توسط ضخامت تختخواب و عمق جاسازی مورد نیاز برای نگهداشتن قدرت تنظیم می‌شود: میخ‌های بلندتر مناسب تراورس‌های چوبی ضخیم هستند یا سوراخ‌های عمیق از قبل حفر شده{1}، میخ‌های کوتاه‌تر مناسب تراورس‌های کم عمق یا ترکیبی هستند. قطر توسط نیروی نگهدارنده و اندازه سوراخ از قبل حفر شده در تراورس تعیین می شود. این ماده از محیط انتخاب می شود: فولاد کربنی برای خطوط معمولی، فولاد آلیاژی که در آن مقاومت در برابر سایش و خستگی مورد نیاز است، و نمرات ضد زنگ برای محیط های ساحلی و خورنده. شکل انتهایی-مسطح یا قلاب را نیز می‌توان مشخص کرد و بخش‌های خاصی مانند راه‌آهن‌های کوهستانی با انحنای زیاد و شیب‌های تند اغلب از میخ‌های سفارشی‌سازی شده استفاده می‌کنند، زیرا بست‌های استاندارد محدودیت کافی را ایجاد نمی‌کنند. تولید سفارشی عموماً هزینه بیشتری دارد و زمان تحویل طولانی‌تری نسبت به اندازه‌های استاندارد دارد، بنابراین مشخصات باید زودتر اصلاح شود و حداقل مقدار سفارش قبل از نقل‌قول تایید شود. هنگام سفارش، همیشه بخش ریل، نوع تراورس، نیروی نگهدارنده مورد نیاز در صورت وجود و محیط خوردگی را ذکر کنید.
عمر خدمات مورد انتظار بر اساس درجه مواد
عمر مفید اسپایک تابعی از مواد و محیط است. سنبله های فولاد کربنی در محیط های معمولی داخلی معمولاً 5{6}}8 سال قبل از خوردگی یا سایش نیاز به تعویض دارند. میخ های فولادی آلیاژی به لطف مقاومت در برابر خوردگی بهتر و مقاومت در برابر سایش بیشتر، این مدت را تا 8-12 سال افزایش می دهند. سنبله های فولادی ضد زنگ در مناطق ساحلی می تواند بیش از 15 سال باشد، به همین دلیل است که در پل ها و خطوطی که مستقیماً در معرض پاشش نمک قرار می گیرند-فیلم ضد زنگ مشخص می شود. این ارقام شامل تمیز کردن منظم -، درمان ضد زنگ زدگی و نشستن مجدد میخ‌های شل می‌شوند. شرایط شدید عمر را کوتاه می کند: آلودگی صنعتی و باران اسیدی به ساقه سنبله حمله می کند و لرزش مکرر باعث تسریع شل شدن و خستگی می شود. هنگام برنامه ریزی بودجه های تجدید، انتخاب مواد باید بر اساس هزینه چرخه عمر باشد، نه قیمت واحد: یک سنبله ضد زنگ چندین برابر یک سنبله فولاد کربنی هزینه دارد اما دو چرخه جایگزینی را در یک افق 15 ساله حذف می کند.
تشخیص میخ های شل در تعمیر و نگهداری مسیر
کارگران ردیاب از چندین روش برای شناسایی میخ های شل استفاده می کنند. سریعترین آزمایش چکش است: ضربه زدن به سر سنبله زمانی که سنبله محکم است صدای واضح و واضحی تولید می کند و وقتی شل است صدایی کسل کننده و توخالی ایجاد می کند، زیرا میخ شل به خوابنده متصل نمی شود. برای میخ های پیچ، آچار گشتاور، گشتاور سفت شدن را اندازه می گیرد و هر سنبله ای را زیر حداقل مقدار نشان می دهد. بازرسی بصری به دنبال شکاف قابل مشاهده بین سر سنبله و پایه ریل، رنگ‌آمیزی زنگ‌زدگی که حرکت را نشان می‌دهد، و نشانه‌های چکشی که نشان می‌دهند یک سنبله بدون تعویض مجدد-رانده شده است، می‌گردد. در برخی موارد، کارگران یک کشش جانبی نور را به یک سنبله اعمال می کنند تا بازی را احساس کنند، اگرچه این به چند نمونه در هر بخش محدود می شود. در خطوط با ترافیک زیاد، این بررسی‌های دستی با اندازه‌گیری هندسه خودکار تکمیل می‌شوند: یک سنبله که از خوابگاه خارج شده است به‌عنوان یک ریل محلی-بی‌هنجاری بالابر در داده‌های هندسی مسیر نشان داده می‌شود. یک کمپین سست سیستماتیک-باید پس از دوره‌های ترافیکی سنگین و پس از رویدادهای شدید آب و هوایی برنامه‌ریزی شود، زیرا هم چرخه‌های بارگذاری و هم چرخه‌های دما باعث آرامش می‌شوند.
عوامل محیطی که عمر سنبله را کوتاه می کند
رطوبت دشمن غالب میخ های فولاد کربنی است: رطوبت و آب ایستاده باعث زنگ زدگی می شود و هر چرخه خوردگی بخش موثر ساقه را کاهش می دهد. نمک به طور چشمگیری روند را تسریع می‌کند - هم هوای ساحلی و هم نمک‌زدایی{2}}که در زمستان روی مسیرها پاشیده می‌شود. ارتعاش ناشی از-سرعت زیاد یا سنگین{5}}ترافیک حمل و نقل، سنبله را شل می‌کند و می‌تواند باعث خرابی در ساقه زیر سر شود. مواد ساینده، شن و ماسه و ریزه های بالاست که بین سنبله و پایه ریل به دام افتاده اند، سطح را سایش می کنند و راه را برای خوردگی باز می کنند. آلودگی های صنعتی، از جمله باران اسیدی، حتی در مناطق خشک به فولاد حمله می کند. در ترکیب، این عوامل توضیح می‌دهند که چرا یک نوع سنبله می‌تواند 15 سال در یک شاخه داخلی آرام و کمتر از 3 سال در یک خط حمل و نقل سنگین ساحلی دوام بیاورد. کاهش به دنبال تشخیص است: مواد گالوانیزه یا ضد زنگ برای قرار گرفتن در معرض نمک، اتصالات الاستیک ریل در جایی که لرزش شدید است، و دوباره برنامه‌ریزی شده{13}در جایی که شل شدن حالت شکست غالب است.
سوالات متداول
چه زمانی باید یک انتهای فوقانی{0}}به شکل قلاب نسبت به قسمت صاف انتخاب شود؟شکل قلابی را انتخاب کنید که در آن ریل باید به طور مثبت جذب شود: خطوط حمل و نقل سنگین، منحنی های تیز، شیب های تند، نزدیکی های پل و مکان های دیگر با نیروهای جانبی یا بالابر قوی. سر صاف در خطوط ترافیکی سبک که در آن نیروها معتدل هستند، کافی و مقرون به صرفه تر است.
آیا می توان سنبله ها را برای یک بخش راه آهن خاص سفارشی کرد؟بله. طول، قطر، جنس و شکل سر همه را می توان با نوع تختخواب، بخش ریل و محیط تنظیم کرد. راه‌آهن‌های کوهستانی و سایر بخش‌های ویژه معمولاً از سنبله‌های سفارشی استفاده می‌کنند که هزینه تولید بالاتر و زمان طولانی‌تری نسبت به محصولات استاندارد دارد.
عمر معمولی سنبله فولاد کربنی چقدر است؟حدود 5-8 سال در یک محیط داخلی معمولی با نگهداری منظم. فولاد آلیاژی عمر خود را به 8 تا 12 سال افزایش می دهد و فولاد ضد زنگ در قرار گرفتن در معرض ساحلی بیش از 15 سال است. زندگی واقعی به ترافیک، آب و هوا و نظم نگهداری بستگی دارد.
چگونه کارگران تأیید می کنند که یک سنبله شل است؟با آزمایش صدای چکش (حلقه شفاف در مقابل ضربات کسل‌کننده)، با اندازه‌گیری آچار گشتاور روی میخ‌های پیچ، با بازرسی چشمی شکاف بین سر و پایه ریل، و با بررسی داده‌های هندسه مسیر برای ناهنجاری‌های محلی ریل-. ترکیبی از این روش ها یک عمل استاندارد است.
کدام محیط زیست بیشتر به میخ های راه آهن آسیب می رساند؟قرار گرفتن در معرض آب شور تهاجمی‌ترین حالت است زیرا رطوبت و حمله کلرید را ترکیب می‌کند: هوای ساحلی و نمک‌زدایی{0}}به سرعت فولاد کربنی را خورده می‌کنند. آسیب ارتعاش دومین عامل مهم است، به خصوص در خطوط-حمل و نقل سنگین و-بالا، زیرا باعث شل شدن سنبله و ایجاد خرابی خستگی می شود.