Apa yang Dilakukan Pelat Ikan
Pelat ikan adalah batang baja yang dibaut pada kedua jaring dari dua ujung rel yang berdekatan, dan bersama dengan baut ikan, pelat tersebut membentuk sambungan rel. Sambungan adalah titik terlemah dari lintasan yang disambung: rel terputus, kekakuan lentur menurun, dan setiap lintasan roda menimbulkan benturan pada celah tersebut. Fishplate memulihkan koneksi dengan melakukan tiga pekerjaan. Ini mentransmisikan momen lentur dan geser melintasi sambungan, sehingga kedua rel bertindak sebagai satu balok kontinu hingga tingkat yang berguna. Ini menahan ujung rel dalam keselarasan vertikal dan lateral, menjaga permukaan jalan dan pengukur tetap benar. Dan ia mentransfer gaya rel memanjang, sehingga sambungan tidak terbuka karena kontraksi termal atau menutup karena kompresi di luar rentang desainnya. Oleh karena itu, pelat ikan harus sesuai dengan bagian rel, cukup kuat untuk menahan beban gandar, dan dibaut dengan beban awal yang ditentukan, dan celah sambungan harus diatur dengan benar untuk suhu rel pada saat pemasangan.
Pemilihan Bahan
Material fishplate mengikuti rel dan tugas. Untuk jalur konvensional, baja karbon sedang adalah standarnya: dapat dilas, dapat dibentuk, dan murah, dengan kekuatan tarik yang sesuai dengan tugas sambungan kelas rel standar. Untuk jalur-angkutan berat dan lalu lintas-tinggi, digunakan-baja paduan berkekuatan tinggi-rendah, dengan kekuatan tarik 800 MPa atau lebih dan ketahanan lelah yang baik, sehingga pelat dapat memikul momen lentur lebih tinggi dari beban gandar 25 hingga 35 t tanpa retak pada lubang baut. Kekerasan pelat ikan umumnya dijaga di bawah kekerasan rel, karena pelat tidak boleh memotong jaringan rel; kekerasan yang mendekati rel, dalam kisaran 260 hingga 300 PBR untuk rel standar, merupakan target desain yang umum. Perlindungan korosi adalah bagian dari spesifikasi: pelat ikan luar ruangan dilindungi dengan galvanisasi hotdip sesuai ISO 10684 atau dengan pengecatan, dan di lingkungan pantai atau terowongan yang agresif, lapisan serpihan seng{15}}aluminium atau baja tahan cuaca dipertimbangkan. Pelat tersebut ditempa atau digulung sesuai dengan profil badan rel, sehingga permukaan kontaknya menyatu erat di seluruh tinggi badan.
Kesenjangan Bersama dan Gerakan Termal
Celah sambungan adalah jarak kerja antara kedua ujung rel, dan harus menyerap pergerakan termal rel. Baja memuai sekitar 0,115 mm per meter per 10 derajat C, jadi rel 25 m dengan ayunan musiman 50 derajat C berubah panjang sekitar 14 mm, dan rel 12,5 m sekitar 7 mm; celah diatur pada saat pemasangan sehingga di musim dingin, ketika rel berkontraksi, sambungan tidak terbuka melebihi kapasitas baut dan pelat ikan, dan di musim panas, ketika rel mengembang, celah tidak mendekati nol dan menciptakan tekanan ujung. Dalam praktiknya, celah diatur sesuai dengan suhu rel pada saat pemasangan dan panjang bagian, mengikuti aturan pemeliharaan rel kereta api pemilik; celah pemasangan tipikal pada jalur sambungan konvensional adalah 2 hingga 6 mm tergantung pada panjang rel dan kisaran suhu setempat. Kedua ujung rel juga harus disejajarkan secara vertikal dan lateral: perbedaan ketinggian antara ujung-ujungnya, yang sering disebut sambungan celup, merupakan kesalahan yang paling merusak, karena setiap lintasan roda menghantam ujung bawah dan merusak sambungan. Jalur{13}}utama berkecepatan tinggi tidak menggunakan sambungan berlapis ikan sama sekali: sambungan tersebut dilas ke dalam rel yang dilas secara kontinu, dan pelat ikan pada jaringan tersebut hanya muncul pada perbaikan sementara atau darurat dan pada rakitan sambungan berinsulasi.
Baut Ikan: Tata Letak dan Pengencangan
Sambungannya dijepit dengan baut ikan, biasanya empat baut untuk bagian rel ringan dan sedang dan enam baut untuk bagian berat, disusun secara simetris dalam dua baris vertikal. Ukuran baut dan jarak lubang mengikuti standar pelat ikan pada bagian rel; ukuran umum adalah M22 atau M24 dengan nada tertentu. Pengencangan dilakukan secara bertahap mulai dari baut tengah ke arah luar, bergantian sisinya, mula-mula hingga sepertiga torsi target, kemudian hingga nilai penuh, sehingga pelat ditarik secara merata ke badan tanpa membungkuk. Torsi target bergantung pada tingkat baut dan spesifikasi perawatan; untuk baut ikan M22 dengan grade 4,8 hingga 5,6, kisaran umum adalah sekitar 150 hingga 250 Nm, dan grade kekuatan yang lebih tinggi dikencangkan ke torsi yang dihitung dari desain sambungan, T=K x F xd, dengan koefisien torsi K biasanya 0,15 hingga 0,25. Setelah pengencangan, mur akan menunjukkan satu atau dua ulir di luar ujung baut, dan sambungan harus dikencangkan kembali setelah penyelesaian awal dan lagi sebelum musim dingin, karena perubahan suhu dan adonan sambungan mengendurkan beban awal baut. Baut ikan yang longgar bukanlah kesalahan kecil: hal ini menyebabkan pelat ikan bergerak, sambungannya terbentur, dan pelat retak pada lubang baut.
Mode Kerusakan dan Inspeksi
Pelat ikan gagal dalam empat cara yang khas. Retakan, biasanya dimulai dari lubang baut atau tepi area kontak badan akibat kelelahan akibat pemukulan sambungan yang berulang-ulang, adalah yang paling berbahaya: pelat ikan yang retak dapat membuat sambungan terbuka di bawah kereta yang lewat, jadi aturan pemeriksaannya adalah retakan dengan panjang yang signifikan, biasanya retakan apa pun yang terlihat pada lubang baut atau melintasi pelat, berarti penggantian segera dan, jika diwajibkan oleh aturan keselamatan, pembatasan kecepatan hingga retakan selesai. Deformasi, suatu pelat yang bengkok atau bengkok yang tidak lagi menyatu dengan badan rel, terdeteksi oleh celah antara pelat dan badan; pelat ikan yang tidak rata akan diganti, karena meluruskan pelat-yang menahan beban di lapangan tidak akan mengembalikan kekuatan dan kesesuaiannya. Keausan permukaan kontak web mengurangi bagian penjepitan dan membuat sambungan menjadi longgar, dan korosi, lubang, dan kehilangan bagian dapat diatasi dengan perawatan permukaan dan penggantian ketika kehilangan bagian dapat diukur. Oleh karena itu, pemeriksaan sambungan mencakup torsi baut, celah sambungan, tinggi dan kesejajaran lateral ujung rel, serta kondisi visual pelat ikan, pada frekuensi yang ditentukan oleh lalu lintas dan riwayat sambungan.
Sambungan-Tanganan Berat dan Terisolasi
Dua kasus khusus melengkapi gambarannya. Sambungan angkut-berat menggunakan pelat ikan yang lebih tebal daripada tali pancing konvensional, biasanya beberapa milimeter lebih tebal, dengan bagian yang diperkuat di sekitar lubang baut untuk menahan tekukan yang lebih tinggi dan hentakan beban gandar 30 ton; bajanya memiliki-paduan kekuatan tinggi-yang rendah, kualitas bautnya lebih tinggi, dan torsi pengencangnya lebih tinggi, semuanya untuk menahan sambungan tetap kaku di bawah beban yang akan menghantam pelat konvensional. Sambungan rel berinsulasi, yang digunakan pada batas-sirkuit lintasan, merupakan sambungan berlapis ikan dengan lapisan insulasi antara pelat ikan dan rel, sehingga kedua rel dipisahkan secara elektrik sementara sambungan tersebut masih memikul beban mekanis; insulasi diverifikasi dengan pengujian resistansi, dan pemeliharaan sambungan insulasi berfokus pada menjaga bahan insulasi tetap bersih dan bebas dari kontaminasi konduktif, karena insulasi yang dijembatani mengalahkan sirkuit lintasan. Dalam kedua kasus, aturan pemasangan pada bagian sebelumnya berlaku dengan toleransi yang lebih ketat: penyelarasan, urutan torsi, dan kontrol celah adalah perbedaan antara sambungan yang bertahan dan sambungan yang rusak dalam beberapa bulan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Q1: Apa fungsi pelat ikan?
Pelat ikan menyambungkan dua ujung rel dengan mentransmisikan tekukan dan geser melintasi sambungan, menjaga ujung-ujungnya tetap sejajar, dan mentransfer gaya memanjang, sehingga sambungan berperilaku sebagai rel kontinu hingga tingkat yang berguna.
Q2: Bagaimana cara menentukan kesenjangan sambungan?
Celah tersebut menyerap pergerakan termal: baja bergerak sekitar 0,115 mm per meter per 10 derajat C. Celah yang dipasang diatur untuk panjang rel dan kisaran suhu lokal, biasanya 2 hingga 6 mm pada jalur sambungan konvensional.
Q3: Berapa torsi yang harus dikencangkan baut ikan?
Untuk baut ikan M22 dengan grade 4.8 hingga 5.6, kisaran umumnya adalah sekitar 150 hingga 250 Nm, dikencangkan secara bertahap dari tengah ke luar. Baut-berkekuatan lebih tinggi mengikuti torsi yang dihitung dari desain sambungan, T=K x F x d.
Q4: Apakah jalur-kecepatan tinggi menggunakan pelat ikan?
Tidak. Jalur-utama berkecepatan tinggi menggunakan rel yang dilas terus-menerus, sehingga sambungan berlapis ikan hanya muncul pada perbaikan sementara dan rakitan sambungan berinsulasi. Asumsi awal mengenai celah sambungan kecil pada-jalur berkecepatan tinggi tidak berlaku pada pengoperasian jalur utama.
Q5: Cacat pelat ikan apa yang paling berbahaya?
Retak, biasanya dimulai pada lubang baut karena kelelahan. Pelat ikan yang retak segera diganti, dengan pembatasan kecepatan diterapkan jika peraturan keselamatan mengharuskannya.
Q6: Mengapa pelat ikan-angkutan berat lebih tebal?
Untuk menahan momen lentur yang lebih tinggi dan dampak beban gandar yang berat tanpa retak. Pelat-pengangkut yang berat lebih tebal, menggunakan-baja berkekuatan lebih tinggi dan baut-bermutu lebih tinggi, dan dikencangkan dengan torsi lebih tinggi.