מה עושה Fishplate
לוחית דג היא מוט הפלדה המוברג על פני שני הקורים של שני קצוות מסילה צמודים, ויחד עם ברגי הדג הוא יוצר את מפרק המסילה. המפרק הוא הנקודה החלשה ביותר של המסילה המשולבת: המסילה נקטעת, קשיחות הכיפוף יורדת, וכל מעבר גלגל יוצר פגיעה במרווח. לוחית הדג משחזרת את החיבור על ידי ביצוע שלוש עבודות. הוא משדר מומנט כיפוף וגזירה על פני המפרק, כך ששתי המסילות פועלות כקורה אחת רציפה במידה שימושית. הוא מחזיק את קצות המסילה ביישור אנכי ולרוחב, שומר על משטח הריצה ברמה והמד אמת. והוא מעביר את כוחות המסילה האורכיים, כך שהמפרק אינו נפתח תחת כיווץ תרמי או נסגר תחת דחיסה מעבר לטווח התכנון שלו. לפיכך, על לוחית הדג להתאים לקטע המסילה, להיות חזקה מספיק לעומס הסרן, ולהיות מוברגת עם עומס מראש מוגדר, ויש להגדיר את מרווח המפרק בצורה נכונה לטמפרטורת המסילה בעת ההתקנה.
בחירת חומרים
חומר לוחית הדג עוקב אחר המסילה והחובה. עבור קווים קונבנציונליים, פלדת פחמן בינונית היא הנורמה: היא ניתנת לריתוך, ניתנת לעיצוב וזולה, עם חוזק מתיחה התואם את החובה המשותפת של דרגות מסילה סטנדרטיות. לקווי תנועה-כבדים ותנועה-גבוהים, נעשה שימוש בפלדה בעל חוזק- נמוך מסגסוגת גבוהה, עם חוזק מתיחה של 800 MPa או יותר ועמידות טובה בפני עייפות, כך שהצלחת יכולה לשאת את רגעי הכיפוף הגבוהים יותר של עומסי סרנים של 25 עד 35 ט' מבלי להיסדק בבריח. הקשיות של לוחית הדג נשמרת בדרך כלל מתחת לקשיות המסילה, מכיוון שהצלחת אסורה לחתוך לרשת המסילה; קשיות קרובה למסילה, בטווח של 260 עד 300 HBW עבור מסילה סטנדרטית, היא יעד התכנון הנפוץ. הגנה מפני קורוזיה היא חלק מהמפרט: לוחות דג חיצוניים מוגנות על ידי גלוון-חם לפי ISO 10684 או על ידי צביעה, ובסביבות חוף או מנהרות אגרסיביות נחשב ציפוי של פתיתי אלומיניום-אבץ או פלדת בליה. הצלחת מחושלת או מגולגלת לפרופיל של רשת המסילה, כך שמשטחי המגע משתלבים היטב על פני כל גובה הרשת.
הפער המשותף והתנועה התרמית
מרווח המפרק הוא מרווח העבודה בין שני קצוות המסילה, והוא חייב לספוג את התנועה התרמית של המסילה. פלדה מתרחבת בכ-0.115 מ"מ למטר לכל 10 מעלות צלזיוס, ולכן מסילה של 25 מ' עם נדנדה עונתית של 50 מעלות צלזיוס משנה את אורכה בכ-14 מ"מ, ומסילה של 12.5 מ' בכ-7 מ"מ; הפער נקבע בהתקנה כך שבחורף, כאשר המסילה מתכווצת, המפרק אינו נפתח מעבר לקיבולת הבורג ולוחית הדג, ובקיץ, כאשר המסילה מתרחבת, הפער אינו נסגר לאפס ויוצר לחץ קצה. בפועל הפער נקבע לפי טמפרטורת המסילה בהתקנה ואורך הקטע, בהתאם לכללי התחזוקה של הרכבת הבעלים; מרווח מותקן טיפוסי במסילה משולבת קונבנציונלית הוא 2 עד 6 מ"מ בהתאם לאורך המסילה וטווח הטמפרטורות המקומי. שני קצוות המסילה חייבים להיות מיושרים גם אנכית ולרוחב: הפרש גבהים בין הקצוות, הנקרא לעתים קרובות מפרק טבול, הוא התקלה המזיקה ביותר, מכיוון שכל מעבר גלגל פוגע בקצה התחתון וחובט במפרק. קווים ראשיים-מהירים אינם משתמשים כלל במפרקים מצופים בדיג: הם מרותכים למסילה מרותכת ברציפות, ולוחיות פיש ברשתות אלו מופיעות רק בתיקונים זמניים או חירום ובמכלולי מפרקים מבודדים.
ברגי דגים: פריסה והידוק
המפרק מהודק על ידי ברגי דגים, בדרך כלל ארבעה ברגים עבור חלקי מסילה קלים ובינוניים ושישה עבור חלקים כבדים, מסודרים באופן סימטרי בשתי שורות אנכיות. גודל הבורג ומרווח החורים עומדים בתקן של לוחית הדג של קטע המסילה; גודל נפוץ הוא M22 או M24 עם גובה גובה מוגדר. ההידוק מתבצע בשלבים מהברגים המרכזיים כלפי חוץ, צדדים מתחלפים, תחילה עד כשליש ממומנט היעד, ולאחר מכן לערך המלא, כך שהצלחת נמשכת באופן שווה כנגד הרשת ללא קידה. מומנט היעד תלוי בדרגת הבורג ובמפרט התחזוקה; עבור ברגי דגים M22 בדרגות 4.8 עד 5.6, הטווח השכיח הוא כ-150 עד 250 ננומטר, ודרגות חוזק גבוהות יותר מהודקות למומנט המחושב מתכנון המפרק, T=K x F xd, עם מקדם המומנט K עד 0.25 בדרך כלל. לאחר ההידוק, על האום להראות חוט אחד עד שניים מעבר לקצה הבורג, ויש להדק מחדש- את המפרק לאחר ההתיישבות הראשונית ושוב לפני החורף, מכיוון ששינויי טמפרטורה ובלילת מפרקים מרגיעים את עומס הבורג מראש. בריח דג רופף אינו תקלה קלה: הוא מאפשר ללוחית הדג לזוז, לפטישים המפרקים ולצלחת נסדקת בחורי הבריח.
מצבי נזק ובדיקה
לוחות פיש נכשלים בארבע דרכים אופייניות. סדקים, המתחילים בדרך כלל בחורי הברגים או בקצה אזור המגע של הרשת עקב עייפות תחת חבטת מפרקים חוזרת ונשנית, הם המסוכנים ביותר: לוחית דג סדוק יכולה לתת למפרק להיפתח מתחת לרכבת חולפת, כך שכלל הבדיקה הוא שסדק באורך משמעותי, בדרך כלל כל סדק הנראה בחור הבריח או עובר על פני הצלחת, פירושו החלפה מיידית של מהירות הבטיחות עד, היכן שנדרשת. דפורמציה, צלחת כפופה או קשת שאינה מזדווגת עוד עם רשת המסילה, מזוהה על ידי הפער בין הצלחת לרשת; מחליפים לוחית דג שלא יושבת שטוחה, כי יישור לוחית נושאת עומס בשטח לא מחזירה לא חוזק ולא התאמה. בלאי של פני המגע של הרשת מפחית את קטע ההידוק ומאפשר למפרק להתרופף, וקורוזיה, פיתולים ואובדן קטעים מנוהלים על ידי טיפול פני השטח ועל ידי החלפה כאשר אובדן הקטע הופך למדיד. בדיקת המפרק כוללת אפוא את מומנט הברגים, מרווח המפרק, הגובה והיישור לרוחב של קצוות המסילה, ואת המצב החזותי של לוחית הדג, בתדירות שנקבעה על ידי התנועה והיסטוריית המפרק.
מפרקים כבדים- ומבודדים
שני מקרים מיוחדים משלימים את התמונה. מפרקי הובלה כבדים- משתמשים בלוחיות דג עבות יותר מאשר בקווים רגילים, בדרך כלל בעובי של כמה מילימטרים, עם קטע מחוזק סביב חורי הברגים כדי לעמוד בפני כיפוף גבוה יותר ופטישים של עומסי סרן של 30 ט'; הפלדה בעלת חוזק-סגסוגת נמוך-גבוהה, הברגים בדרגה גבוהה יותר ומומנט ההידוק גבוה יותר, הכל כדי להחזיק את המפרק קשיח תחת עומסים שיפגעו בצלחת קונבנציונלית. חיבורי מסילה מבודדים, המשמשים בגבולות מסלול-, הם חיבורים מצופים עם שכבת בידוד בין לוחית הדג למסילה, כך ששתי המסילות מופרדות חשמלית בעוד המפרק עדיין נושא את העומס המכני; הבידוד מאומת על ידי בדיקת התנגדות, והתחזוקה של מפרקים מבודדים מתמקדת בשמירה על חומר הבידוד נקי וללא זיהום מוליך, מכיוון שבידוד מגשר מביס את מעגל המסלול. בשני המקרים חלים כללי ההתקנה של הסעיף הקודם עם סובלנות מחמירות יותר: יישור, רצף מומנט ובקרת פערים הם ההבדל בין מפרק שמחזיק מעמד לבין מפרק שנכשל תוך חודשים.
שאלות נפוצות
ש 1: מה תפקידה של צלחת פיש?
לוחית דג מחברת שני קצוות מסילה על ידי העברת כיפוף וגזירה על פני המפרק, שמירה על הקצוות מיושרים והעברת כוחות אורכיים, כך שהמפרק מתנהג כמסילה רציפה במידה מועילה.
ש 2: כיצד נקבע פער המפרק?
הפער סופג תנועה תרמית: פלדה נעה בערך 0.115 מ"מ למטר לכל 10 מעלות צלזיוס. הפער המותקן נקבע לאורך המסילה וטווח הטמפרטורות המקומי, בדרך כלל 2 עד 6 מ"מ על מסילה מקובלת עם מפרקים.
ש 3: לאיזה מומנט יש להדק את ברגי הדגים?
עבור ברגי דגים M22 בדרגות 4.8 עד 5.6, הטווח הנפוץ הוא כ-150 עד 250 ננומטר, מהודקים בשלבים מהמרכז כלפי חוץ. ברגים בעלי חוזק- גבוה יותר עוקבים אחר מומנט המחושב מתכנון המפרק, T=K x F x d.
ש 4: האם בקווי-מהירויות גבוהות משתמשים בלוחיות פיש?
לא. קווים ראשיים-מהירים משתמשים במסילה מרותכת ברציפות, כך שמפרקים מצופים בדגים מופיעים רק בתיקונים זמניים ובמכלולי מפרקים מבודדים. ההנחה המקורית של פערים קטנים במפרקים בקווי- מהירים אינה חלה על פעולת קו ראשי.
ש 5: מהו הפגם המסוכן ביותר בלוחית הדג?
סדק, בדרך כלל מתחיל בחור בריח מעייפות. לוחית דג סדוק מוחלף מיד, עם הגבלת מהירות חלה היכן שכללי הבטיחות מחייבים זאת.
ש6: מדוע לוחות הדג-כבדים עבים יותר?
לשאת את מומנט הכיפוף וההשפעה הגבוהים יותר של עומסי סרן כבדים מבלי להיסדק. לוחות הובלה כבדים-עבים יותר, משתמשים בפלדה בעלת חוזק- גבוה יותר וברגים בדרגה- גבוהה יותר, והן מהודקות למומנט גבוה יותר.