Избор материјала и технологија прилагођавања околини за системе причвршћивања
Који материјал вијака би требао бити пожељнији за апликације на обалским линијама? Зашто?
За вијке који се користе у приобалним линијама, предност треба дати вијцима од мартензитног нерђајућег челика или -легираног челика високе чврстоће са врућим- премазом за потапање + заптивање. Обална подручја имају висок садржај соли и влажност ваздуха, а обични вијци од угљеничног челика су склони рђи, што доводи до смањеног предоптерећења и утиче на стабилност везе колосека. Вијци од мартензитног нерђајућег челика имају јаку отпорност на корозију у сланом спреју, са животним веком 3-5 пута дужим од обичних вијака од угљеничног челика у окружењима са сланим спрејом, а њихова механичка чврстоћа може задовољити захтеве за причвршћивање шина. Вијци од легираног челика високе{8}}врсте са врућим цинковањем + заптивним премазом имају уједначену дебљину премаза, што може ефикасно изоловати ерозију морске воде и влаге уз одржавање високе затезне чврстоће. Избор таквих материјала може смањити учесталост замене завртња, смањити трошкове одржавања и избећи ризик од отпуштања колосека изазваног кваром завртња.
Које су врсте материјала за шине? За које сценарије су погодни?
Цоммон раил материјали за шиљке укључују обичан угљенични челик, легирани челик високе{0}}кости, нерђајући челик и композитне материјале. Обични шиљци за шине од угљеничног челика имају ниску цену и затезну чврстоћу већу или једнаку 600 МПа, погодни за сценарије малог-оптерећења као што су обичне-брзе железнице и привремене фабричке пруге. Шиљке за шине-од легираног челика високе чврстоће имају границу течења већу од или једнаку 800 МПа, већу тврдоћу и јаку отпорност на хабање, прилагођавајући се сценаријима са високим захтевима за силом причвршћивања као што су тешке-железнице за тешке транспорте и-брзе железничке пруге. Шиљци за шине од нерђајућег челика имају одличну отпорност на корозију и не захтевају додатни третман против корозије, погодни су за приобална, влажна подручја и електрификоване железнице како би се избегла корозија која утиче на проводљивост. Шиљке од композитног материјала су лагане и имају добре изолационе перформансе, погодне за метро, лаку шину и друге линије које захтевају високу изолацију и лагане. Шиљке шине од различитих материјала треба тачно одабрати према оптерећењу, степену корозије околине и захтевима за изолацију сценарија.
Које посебне захтеве морају да испуњавају материјали система за причвршћивање у алпским регионима?
Материјали система за причвршћивање у алпским регионима морају имати одличну отпорност на ниске-температуре да би се избегло крто ломљење при ниској температури, што обично захтева енергију удара по Шарпију већу или једнаку 30Ј на -40 степени. Затезна чврстоћа материјала мора остати стабилна, са слабљењем чврстоће од највише 10% на ниским температурама, осигуравајући да се преднапрезање вијака и шинских шиљака не смањи. Треба изабрати материјале отпорне на корозију-на ниским температурама како би се избегла рђа материјала узрокована циклусима замрзавања-циклусима одмрзавања, а предност се може дати нерђајући челик отпоран на ниску {{10}температуру или ниско{13}}модификовани легирани челик на ниску температуру. Коефицијент топлотног ширења материјала мора да одговара коефицијенту шина и прагова да би се смањила концентрација напрезања узрокована променама температуре и избегло попуштање везе. Поред тога, материјал мора имати добре перформансе обраде како би се осигурала тачност навоја и избегло клизање навоја, лом и други проблеми током уградње на ниским температурама.
Које су разлике у перформансама материјала између тешких-завртња за вучу и обичних вијака?
Вијци за тешке{0}}тешке линије су углавном направљени од легираног челика високе чврстоће 10,9-врсте{10} са затезном чврстоћом већом или једнаком 1040МПа и граном течења већом или једнаком 940МПа, који може да издржи већа наизменична оптерећења. Обични линијски вијци су углавном легирани челик од 8,8- са затезном чврстоћом већом или једнаком 830МПа и напоном течења већом или једнаком 660МПа, што може задовољити захтјеве конвенционалног оптерећења. Материјал завртња за тешке транспортне линије додаје елементе од легуре као што су хром и молибден да би се побољшала отпорност на хабање и перформансе замора, са веком замора већим или једнаким 6 милиона циклуса, што је много више од 4 милиона циклуса обичних вијака. Материјал обичних линијских вијака се више фокусира на цену и погодност обраде, са мање додатих елемената од легуре, погодних за линије са малим транспортним обимом и малим оптерећењем. Процес термичке обраде материјала вијака за тешка вучна линија је сложенији, усвајајући третман каљења и каљења како би се осигурала равнотежа чврстоће и жилавости, док обични вијци углавном користе третман каљења и каљења.
Зашто шински материјали за електрифициране пруге морају имати изолацијске перформансе? Који су уобичајени материјали за изолацију шина?
Као део повратног кола, колосек електрификованих железница може да изазове цурење лутајуће струје ако су шиљци шине проводљиви, ометајући сигнални систем или убрзавајући корозију опреме. Шиљци шине са изолационим перформансама могу да блокирају провођење залуталих струја, обезбеде нормалан рад колосечног кола и избегну ненормалан пренос сигнала. Уобичајени материјали за изолационе шине укључују најлонске композитне материјале, смолу ојачану стакленим влакнима, керамику, итд. Најлонски композитни шиљци имају ниску цену и једноставну обраду, са отпором изолације већим или једнаким 1×10⁸Ω, погодним за обичне електрифициране водове. Шиљци за шине ојачане стакленим влакнима имају већу чврстоћу и добру отпорност на старење, са отпорношћу изолације већом или једнаком 1×10¹⁰Ω, прилагођавајући се брзим пругама, подземним железницама и другим пругама са високим захтевима за изолацијом. Керамичке шине имају најбоље перформансе изолације, али су релативно ломљиве, погодне за делове са малим вибрацијама и треба их одабрати у складу са ситуацијом вибрација колосека.