Pam mai Dur Yw'r Deunydd Rheilffyrdd o Ddewis
Rheilen yw'r aelod sy'n cario'r llwyth o strwythur y trac: mae'n arwain yr olwynion, yn trosglwyddo llwyth y cerbyd i'r peiriannau cysgu, ac yn darparu'r arwyneb rhedeg y mae olwynion yn teithio arno. Mewn adrannau trydan a thrac, mae'r rheiliau hefyd yn cario'r cerrynt dychwelyd ar gyfer signalau. Nid oes unrhyw ddeunydd arall yn cyfuno'r eiddo gofynnol am gost dderbyniol. Mae haearn bwrw yn frau ac yn methu o dan effaith; mae alwminiwm yn rhy feddal i gario llwythi echel trwm ac yn gwisgo'n gyflym; mae gan ditaniwm y cryfder ond mae'n llawer rhy ddrud am filoedd o gilometrau o drac. Mae dur yn cynnig y cyfuniad unigryw o gryfder uchel, gwrthsefyll traul, weldadwyedd, ailgylchadwyedd a chost isel fesul tunnell, a dyna pam mae rheiliau wedi'u gwneud o ddur ers mwy na chanrif a pham mae pob teulu safonol mawr, gan gynnwys UIC, AREMA, GB / T a DIN, wedi'i ysgrifennu o amgylch adrannau dur.
Dur carbon, dur aloi a dur wedi'i drin â gwres
Rhennir dur rheilffyrdd yn dri theulu. Mae rheilffordd dur carbon yn cael ei doddi a'i rolio â charbon a manganîs fel y prif elfennau cryfhau; mae dur rheilffordd carbon cyffredin yn cynnwys tua 0.40-0.80 y cant o garbon gyda manganîs hyd at tua 1.3-1.4 y cant. Mae rheilffyrdd dur aloi yn ychwanegu symiau bach o elfennau aloi fel vanadium, titaniwm, cromiwm a niobium i'r cyfansoddiad sylfaen; mae'r elfennau hyn yn mireinio'r microstrwythur ac yn codi cryfder a chaledwch uwchlaw rheilffyrdd carbon plaen. Mae rheilen wedi'i thrin â gwres yn rheilen garbon neu aloi wedi'i rholio'n boeth sy'n cael ei hailgynhesu a'i hoeri'n reolaethol, fel arfer trwy galedu pen mewn llinell, i fireinio strwythur perlog yr arwyneb rhedeg. Mae'r pen rheilffordd caled yn cyrraedd caledwch uwch, fel arfer yn uwch na HB 300 ac yn aml yn y band HB 320-380 ar gyfer graddau premiwm, sy'n arafu blinder cyswllt traul a rholio ac yn ymestyn oes gwasanaeth y rheilffordd ar drac crwm a llwythog trwm.
Priodweddau Allweddol Dur sy'n Gwneud iddo Weithio fel Rheilffordd
Cryfder a gwydnwch: mae dur yn cefnogi'r llwythi eithafol a straen cyswllt dro ar ôl tro o olwynion sy'n mynd heibio heb anffurfiad parhaol dros ddegawdau.
Gwrthwynebiad gwisgo: gellir codi caledwch yr arwyneb rhedeg trwy aloi a thriniaeth wres i gyd-fynd â thraffig y llinell.
Cost-effeithiolrwydd: mae dur yn ddigon cryf at y diben am ffracsiwn o gost deunyddiau eraill cryfder uchel, sy'n gwneud rhwydweithiau mawr yn ymarferol.
Ffurfioldeb: mae rholio poeth yn siapio'r dur i'r proffil adran I gofynnol, ac mae'r arwyneb rholio llyfn yn darparu cyswllt olwyn cyson.
Weldability ac ailgylchadwyedd: mae rheiliau'n cael eu weldio'n llinynnau hir ar gyfer trac wedi'i weldio'n barhaus, ac mae dur sgrap yn dychwelyd i'r siop doddi ar ddiwedd oes.
Adrannau Rheilffordd Safonol a Ddefnyddir Ledled y Byd
Nodir rheiliau yn ôl eu màs fesul metr a safon eu proffil. Y prif deuluoedd yw proffiliau UIC 860 a ddefnyddir yn Ewrop a llawer o farchnadoedd allforio, proffiliau AREMA ac ASCE a ddefnyddir yng Ngogledd America, rheiliau trwm GB/T 2585 a rheiliau ysgafn GB a ddefnyddir yn Tsieina, a rheiliau craen QU fesul YB/T 5055 ar gyfer craen a thrac diwydiannol. Mae'r tablau isod yn rhoi prif ddimensiynau'r adrannau cyffredin.
860 adran UIC:
| Adran | pen (mm) | Uchder (mm) | Troedfedd (mm) | gwe (mm) | Màs (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| UIC50 | 70 | 152 | 125 | 15 | 50.46 |
| UIC54 | 70 | 159 | 140 | 16 | 54.43 |
| UIC60 | 74.3 | 172 | 150 | 16.5 | 60.21 |
Rheiliau trwm Tsieineaidd fesul GB/T 2585:
| Adran | pen (mm) | Uchder (mm) | Troedfedd (mm) | gwe (mm) | Màs (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| P38 | 68 | 134 | 114 | 13 | 38.73 |
| P43 | 70 | 140 | 114 | 14.5 | 44.65 |
| P50 | 70 | 152 | 132 | 15.5 | 51.51 |
| P60 | 73 | 170 | 150 | 16.5 | 61.64 |
Rheiliau craen fesul YB/T 5055:
| Adran | pen (mm) | Uchder (mm) | Troedfedd (mm) | gwe (mm) | Màs (kg/m) |
|---|---|---|---|---|---|
| Cw70 | 70 | 120 | 120 | 28 | 52.8 |
| Cw80 | 80 | 130 | 130 | 32 | 63.69 |
| Cw100 | 100 | 150 | 150 | 38 | 88.96 |
| Cw120 | 120 | 170 | 170 | 44 | 118.1 |
Mae arfer Gogledd America yn dilyn proffiliau Pennod 4 AREMA a chyfres rheilffyrdd ysgafn ASCE; Mae adrannau ASCE 75, 90, 115 a 136 yn gyffredin ar gyfer trac llinell ddiwydiannol a byr, gyda masau o 37.2, 44.65, 56.9 a 67.41 kg/m yn y drefn honno. Defnyddir rheiliau DIN mewn-marchnadoedd siarad Almaeneg a phroffiliau JIS yn Japan. Rhaid dewis yr adran i gyd-fynd â'r system glymu, y bylchau cysgu a llwyth echel y llinell.
Beth i'w Wirio Wrth Brynu Rheiliau
Pan archebir rheiliau ar gyfer prosiect, dylai'r prynwr wirio'r safon a'r radd, mae'r hyd sefydlog sydd ar gael (12.5 m a 25 m yn safonol ar gyfer llawer o adrannau, gyda llinynnau hirach ar gyfer trac wedi'i weldio'n barhaus), caledwch a phriodweddau tynnol y rhagbrofion a gyflwynir, a'r dogfennau arolygu: cyfansoddiad cemegol, canlyniadau profion mecanyddol a phrofion ultrasonic ar gyfer diffygion mewnol. Ar gyfer llinellau cludo trwm a chyflymder uchel, mae angen rheiliau caled â'r pen gyda'r dystysgrif caledwch fel arfer. Rhaid i'r marcio, y rhifau gwres a'r dogfennau olrhain gyfateb i'r llwyth, oherwydd bydd y tollau a'r peiriannydd derbyn yn eu gwirio.
Pam mai carbon yw'r brif elfen gryfhau mewn dur rheilffyrdd?
Mae carbon yn ffurfio pearlite gyda haearn ac yn codi caledwch a chryfder tynnol y rheilen. Mae duroedd rheilffyrdd fel arfer yn defnyddio 0.40-0.80 y cant o garbon; uwchlaw'r ystod hon mae'r dur yn dod yn anodd ei weldio ac yn fwy tueddol o ymddwyn yn frau mewn tywydd oer.
Beth yw mantais y rheilffordd galed?
Mae caledu pen yn mireinio pearlite yr arwyneb rhedeg trwy oeri rheoledig ar ôl rholio, gan godi'r caledwch wyneb uwchlaw HB 300. Mae hyn yn lleihau blinder cyswllt gwisgo a rholio ar drac crwm ac yn codi'r tunelledd y gall y rheilffordd ei gario cyn ei falu neu ei ailosod.
A ellir weldio rheiliau?
Oes. Mae rheiliau'n cael eu weldio'n llinynnau hir ar gyfer trac wedi'i weldio'n barhaus gan ddefnyddio weldio casgen fflach yn y planhigyn neu ar y safle, a weldio aluminothermig ar gyfer cymalau maes. Weldability yw un rheswm y mae dur yn cael ei ffafrio dros ddeunyddiau anoddach ond na ellir eu gweld.
Ym mha hyd y mae rheiliau'n cael eu danfon?
Mae hyd sefydlog safonol yn gyffredin yn 12.5 m a 25 m, a gellir cynhyrchu rheiliau hir hyd at 100 m ar gyfer trac wedi'i weldio'n barhaus. Mae pob hyd a ddanfonir yn cael ei dorri ar y llinell derfyn a'i wirio yn erbyn y gorchymyn.
A yw rheiliau craen yr un peth â rheiliau rheilffordd?
Mae gan reiliau craen QU droed ehangach a gwe fwy trwchus i gario'r llwythi olwynion crynodedig o graeniau, ac maent yn cael eu rholio i safonau proffil rheilffyrdd craen megis YB/T 5055. Ni ellir eu defnyddio'n gyfnewidiol â rheiliau rheilffordd oherwydd bod y proffil a'r rhyngwyneb cau yn wahanol.
Pa safon ddylwn i ei nodi ar gyfer prosiect allforio?
Mae'r dewis yn dilyn y rhwydwaith: mae proffiliau UIC 860 yn gyffredin yn Affrica, y Dwyrain Canol a llawer o Asia, AREMA ac ASCE yn America, a GB/T 2585 lle defnyddir trac safonol Tsieineaidd. Rhaid i'r system cau, platiau pysgod a drilio gydweddu â'r un teulu safonol.