Что такое рельс ASCE 60?
Рельс ASCE 60 — это профиль легкорельсового транспорта, определенный Американским обществом инженеров-строителей и производимый в соответствии с ASTM A1. Он весит 60 фунтов на ярд, что соответствует 29,76 кг на метр, его поперечное сечение составляет 60,32 мм по головке, 107,95 мм по высоте и 107,95 мм поперек основания, толщина перемычки 12,3 мм. Профиль представляет собой компактный тавровый профиль, используемый для промышленных путей, горнодобывающей техники, подкрановых путей и систем легкорельсового транспорта.
Безопасный диапазон нагрузки на ось
Для низкоскоростного промышленного применения практическая максимальная нагрузка на ось рельса ASCE 60 обычно составляет от 10 до 12 метрических тонн. На этом рисунке предполагается наличие правильно закрепленного пути со стандартным расстоянием между шпалами. Рельс действует как балка, которая распределяет сосредоточенную нагрузку от колес на несколько шпал, поэтому реальная грузоподъемность является свойством всей путевой системы, а не только стали.
Стационарное или очень медленно-движущееся оборудование, такое как мостовые краны, может создавать более высокие нагрузки на колеса, поскольку динамическое воздействие минимально. При непрерывном транзитном движении важно поддерживать нагрузку на ось в диапазоне от 10 до 12 тонн, чтобы предотвратить необратимую деформацию рельсов и усталостное растрескивание.
Размеры семейства рельсовых дорог ASCE
| Профиль | Головка мм | Высота мм | База мм | Паутина мм | Вес кг на метр |
|---|---|---|---|---|---|
| АСКЭ 25 | 38.1 | 69.85 | 69.85 | 7.54 | 12.4 |
| АСКЭ 30 | 42.86 | 79.38 | 79.38 | 8.33 | 14.88 |
| АСКЭ 40 | 47.62 | 88.9 | 88.9 | 9.92 | 19.84 |
| АСКЭ 50 | 54 | 98.4 | 98.4 | 11.11 | 24.855 |
| АСКЭ 60 | 60.32 | 107.95 | 107.95 | 12.3 | 29.76 |
| АСКЭ 75 | 62.71 | 122.24 | 122.24 | 13.49 | 37.2 |
| АСКЭ 85 | 65.09 | 131.76 | 131.76 | 14.29 | 42.17 |
Факторы, которые изменяют предел нагрузки
Расстояние между шпалами является первой переменной. Стандартное расстояние для рельса весом 60 фунтов составляет от 500 до 600 мм; Сближение шпал увеличивает количество опор под каждым колесом и позволяет немного увеличить нагрузку на ось. Бетонные шпалы или стальные балки обеспечивают более высокую устойчивость, чем деревянные.
Скорость является второй важной переменной. Рельс, который безопасно перевозит ось массой 12-тонн на скорости 10 км/ч, может выдержать всего 7–8 тонн на скорости 40 км/ч, поскольку колеса ударяются о стыки и небольшие неровности с эффектом удара молотка, который умножает динамическую силу. Состояние соединений также имеет значение: правильно обслуживаемые накладки плавно передают нагрузку между секциями, а изношенные соединения создают провисающие соединения, которые концентрируют нагрузку.
Классы материалов и производительность
Рельс ASCE 60 обычно прокатывают из высокоуглеродистых марок стали, таких как 55Q и U71Mn. Марка 55Q обеспечивает предел текучести около 685 МПа и хорошую износостойкость для легкой промышленности. U71Mn с пределом прочности выше 880 МПа предпочтителен там, где требуется более высокая долговечность. Стандартизированный профиль работает со стандартными крепежами, накладками и переключателями, что упрощает установку.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какова безопасная нагрузка на ось ASCE 60 в условиях горнодобывающей промышленности?О. Для медленно движущихся шахтных вагонов-безопасный предел обычно составляет 10–12 тонн. На трассах с плохой опорой или крутых подъемах предел следует уменьшить примерно до 8 тонн.
Вопрос: Как скорость влияет на лимит веса?Ответ: Более высокая скорость создает динамические ударные силы, которые умножают эффективную нагрузку на рельс, поэтому допустимую статическую нагрузку на ось необходимо уменьшать по мере увеличения скорости.
Вопрос: Могут ли дополнительные шпалы увеличить предел нагрузки?А: Да. Уменьшение расстояния между шпалами улучшает распределение нагрузки и позволяет рельсу безопасно работать на верхнем пределе своей грузоподъемности.
Вопрос: Достаточно ли рельса ASCE 60 для тяжелых локомотивов?О: В целом нет. Магистральным локомотивам нужны рельсы плотностью 115 фунтов на ярд или более; ASCE 60 предназначен для легкой промышленности, горнодобывающей промышленности и кранов.
Вопрос: Одинаковы ли размеры ASCE 60 во всем мире?А: Да. Профиль ASCE 60 — это специальный профиль Американского общества инженеров-строителей с высотой и шириной основания 107,95 мм, признанный во всем мире благодаря взаимозаменяемости.
Вопрос: Что произойдет, если будет превышен предел нагрузки на ось?Ответ: Повторяющаяся перегрузка приводит к необратимому изгибу, раздавливанию головки и трещинам в перегородке, что требует дорогостоящей замены секций и может создать угрозу безопасности.
