חומרים לרפידת מסילה: שיכוך רעידות ובחירה

תפקידו של משטח העקיבה במערכת ההידוק

משטח העקיבה הוא הממשק האלסטי בין רגלית המעקה לרדום. בלעדיו, המסילה נושאת על כמה נקודות קשות, משטח הרדום נסדק בעומס מרוכז, והרעידה מכל גלגל חולף מועברת ישירות אל מבנה המסילה והקרקע שמסביב. הרפידה גם מהווה את המחסום החשמלי ששומר על זרם החזרת המתיחה מחוץ למערכת ההידוק, כך שמעגלי המסילה יכולים לזהות רכבות בצורה מהימנה. שלוש התפקידים הללו, פיזור עומסים, שיכוך רעידות ובידוד חשמלי, קובעים את דרישות הביצועים שעל חומרי הרפידות לעמוד בהן, והן מסבירות מדוע בחירת הרפידות היא החלטה עיצובית ולא בחירת פריט במלאי.

ארבעה סוגי חומרים של משטחי מסלול ראשיים

גרסאות פרופיל UIC ו-BS של רפידות אלה מיוצרות בממדים בינלאומיים עבור פרויקטים חוצי גבולות-, כך שניתן לציין את בחירת החומר ואת תקן הממדים באופן עצמאי.

בחירת עובי: 5, 8, 10 ו-12 מ"מ

עובי הרפידה נבחר מההתיישבות והקשיחות של מצע המסלול, לא מתוך העדפה. הרפידות של 5 מ"מ ו-8 מ"מ הן המיינסטרים עבור מסלול- סטנדרטי גבוה ורגיל, עם התיישבות של כ-1 מ"מ, מה ששומר על גובה המסלול יציב ועדיין מספק שיכוך רעידות. הרפידות של 10 מ"מ ו-12 מ"מ משמשות על מקטעי יישוב וקווים תעשייתיים כבדים, שם הם סופגים 2-3 מ"מ של שקע משטחי מסילה ומגדילים את נשיאת העומס כך שהמסילה לא נשארת תלויה תחת לחץ. כלל מעשי עבור קטגוריות קווים: רפידות גומי 5-8 מ"מ לקווים במהירות גבוהה-לשליטה בגובה המסילה, רפידות מרוכבות 8-10 מ"מ לקווים קונבנציונליים לאיזון שיכוך ובלאי, ורפידות עמידות בפני שחיקה של 10-12 מ"מ לקווי תעשייה וכרייה. אין להגדיל או להקטין את העובי באופן שרירותי: רפידה עבה מדי מאפשרת למסילה להתנדנד ומעוותת את המידה, בעוד שכרית תת עבה אינה יכולה לספק את השיכוך הנדרש.

מדדי ביצועים ותקני בדיקה ליבה

רפידות גומי מוסמכות לקשיחות סטטית של 60 ±10 קילו-ניטרים/מ"מ, יחס קשיחות-דינמית ל-סטטית פחות או שווה ל-2.0, קשיות חוף של 65 ±5 HA והתאוששות אלסטית מלאה בטווח הסטייה המדורג; הקשיות נבדקת לפי ISO 48 / GB/T 531.1 ושחיקה לפי DIN 53516. רפידות מרוכבות מוסיפות עמידות בפני שחיקה פחות או שווה ל-0.1 ס"מ³ לכל 1.61 ק"מ של מבחן השחיקה הסטנדרטי, חוזק מתיחה גדול או שווה ל-8 MPa וחוזק קריעה גדול מ- או שווה ל- kN/ שנים מגע, כך שהם שורדים ק"מ/ שנים מגע. רפידות בידוד חייבות להחזיק בהתנגדות בידוד גדולה או שווה ל-5 x 10^6 Ω ועמידה במתח גדול מ-3000 וולט או שווה ל-3000 וולט ללא תקלה, שהיא חובה כאשר מעגלי מסילה חולקים את מסילות הריצה. רפידות עמידות-שחיקה נבדקות בקשיות חוף גדולה או שווה ל-80 HA וחייבות לשרוד 300,000 מחזורי ריסוק ללא נזק, מה שמעניק פי שניים עד שלושה מאורך חיי השירות של רפידת גומי רגילה בעבודת כרייה. כל סוגי הרפידות עוברים מחזוריות בטמפרטורה גבוהה-נמוכה: ללא סדקים ב-40 מעלות וללא ריכוך ב-70 מעלות.

כללי התקנה ותקלות נפוצות

לפני ההתקנה, ודא שהרפידה נקייה מנזקים, עיוותים וכתמי שמן, ושעוביה תואם את תנאי המסלול. הרפידה חייבת לשבת במרכז בין ישן למסילה כשבסיס המסילה מכסה אותה במלואה, ללא היסט, רווח או קמטים, כך שהעומס מתפזר באופן שווה. במסלול- במהירות גבוהה, הפן המבודד של הרפידה פונה כלפי מעלה וחייב להיות ללא נזק; לאחר ההתקנה, התנגדות הבידוד נבדקת- מחדש כדי להוכיח שמעגל המסלול בטוח. שלושת התקלות הנראות לרוב בשירות הן בלאי מעבר ל-3 מ"מ, מה שמאפשר למסילה ולרדם מגע ישיר ויש לתקן אותם על ידי החלפה באותו רפידת מפרט; אובדן גמישות, המופיע כרעש ורטט לא נורמלי, ומתרפא על ידי החלפה ברפידה חדשה עם גמישות גבוהה-; ועיוות או תזוזה, הנובעים מהתקנה שגויה או מזרון לא אחיד ומתוקן על ידי-מרכז מחדש של הרפידה ויישור משטח השינה. רפידות מיושנות או סדוקות מוחלפות בקבוצות, בדרגות עמידות-לריסוס-למלח עבור קווי החוף ובדרגות עמידות-לטמפרטורות-נמוכות עבור אזורים קרים. ביצועי מערכת ההידוק- מאומתים מול EN 13481-2 ומפרטי הרכיבים בסדרת UIC 864.

שאלות נפוצות

איך אני יודע אם רפידה היא גומי, קומפוזיט או פוליאוריטן?

בדיקות חזותיות וקשיות מפרידות ביניהן במהירות: רפידות מרוכבות נושאות שכבת חיזוק פלדה הנראית בקצה, רפידות פוליאוריטן נוקשות יותר למגע עם קשיות Shore מעל 80 HA, ורפידות גומי מתכופפות בקלות וחוזרות לצורה.

האם רפידה עבה יותר יכולה לתקן משטח מסלול גס?

רק בגבולות. רפידות עבות יותר (10-12 מ"מ) מפצות על שיקוע של 2-3 מ"מ, אבל הן מדד מתקן; אם משטח העקיבה ממשיך להתמקם, נדרש פילוס מחדש של הנטל או הלוח במקום לערום של כרית.

מדוע פני רפידת הבידוד צריכים להפנות כלפי מעלה?

שכבת הבידוד היא המחסום החשמלי למערכת ההידוק. אם הוא פונה כלפי מטה או פגום, זרם דליפה יכול לקצר את מעגל המסלול ולהביס את מערכת האיתות.

איזה ערך קשיחות אני צריך להזמין?

רפידות גומי לשימוש ראשי רגיל מצוינות בדרך כלל בקשיחות סטטית של 60 ±10 קילו-ניין/מ"מ. רפידות הובלה כבדות- הן קשיחות יותר ומשטחי הכרייה קשים יותר; ספק את עומס הסרן, סוג הרדום וקטגוריית הקו לספק ואפשר לבחור את הקשיחות על פי שרטוט מערכת ההידוק.

באיזו תדירות נבדקים רפידות עקיבה?

רפידות נבדקות בכל מחזור חבטות ובכל פעם שאדם ישן-מושב מחדש, וכן בכל חלק שמציג רעש או רטט חריגים. קווי חוף וקווי כרייה זקוקים למרווחי בדיקה קצרים יותר מכיוון שמלח וקנס שוחקים מאיצים נזק לרפידות.