מהם תקני מסילת פלדה? פרופילים גלובליים, ציונים וטבלאות

מהם תקני מסילת פלדה?

תקני מסילות פלדה הם מפרטים טכניים המגדירים את הרכב החומר, גיאומטריית חתך-, סובלנות ממדי וביצועים מכניים של מסילות. הם קיימים כדי שניתן יהיה להתקין ולתחזק מסילה המיוצרת על ידי כל מפעל להחלפה עם מסילות ממקורות אחרים, וכך ניתן להתאים גלגלים, אדני ומערכות הידוק למסילה בצורה אמינה. כל אזור פיתח משפחת סטנדרט משלו - AREMA ו-ASTM בצפון אמריקה, EN ו-UIC באירופה, GB ו-TB בסין, JIS ביפן, BS בבריטניה - וכל אחד מציין פרופילים לפי מסה נומינלית למטר (לדוגמה מסילה של 60 ק"ג/מ"ר) יחד עם דרגות הפלדה המותרות לפרופיל זה.

היבטים מרכזיים המכוסים על ידי תקני רכבת

הרכב החומר:מגבלות פחמן, מנגן, סיליקון וסגסוגות השולטות בקשיות, יכולת ריתוך ועמידות בפני עייפות.

מידות וגיאומטריה:פרופיל הראש, הרשת והרגל, בתוספת סובלנות ישרות ופיתול, מה שמבטיח תאימות עם גלגלים וחיבורים.

מאפיינים מכניים:חוזק מתיחה, חוזק תפוקה, קשיות, קשיחות פגיעה ועמידות בפני שחיקה.

ציוני ביצועים:למשל R260 ו-R350HT ב-EN 13674-1, כך שהקונה יכול להתאים את חוזק המסילה לעומס הסרנים ולמהירות.

בדיקה ובדיקה:דגימה, בדיקות אולטרסאונד, בדיקת קשיות וקריטריוני קבלה.

דרגות פלדה של רכבת משותפת ברחבי העולם

צִיוּן	תקן / אזור	הרכב טיפוסי (משקל משקל)	תכונות ויישומים עיקריים
R260	EN 13674-1 (אירופה)	C 0.67-0.80, Mn 0.90-1.20, Si<=0.50	מסילה-בסיסית לקווי תנועה-בינוניים; יכולת ריתוך טובה ויעילות עלות
R350HT	EN 13674-1 (אירופה)	C 0.75-0.85, Mn 0.80-1.20, Cr 0.20-0.50	Heat-treated; UTS >=1100 MPa; חיי בלאי ארוכים יותר מ-R260; בשימוש בקווי-מהירים וכבדים-
כיתה 260	AREMA (צפון אמריקה)	C ~0.77, Mn ~1.0-1.2, Si ~0.2	שווה ערך ל-R260; משמש עם מקטעים כגון 115RE ו-136RE ברשתות הובלה מסוג Class I
כיתה 350	מפרט AREMA ומטחנה (ארה"ב/קנדה)	C 0.78-0.83, Mn 0.90-1.20, Cr 0.2-0.6, + V/Nb microalloying	מטופל בחום-או TMCP; UTS ~1180-1280 MPa; לעיקולים, עומסי סרן כבדים ומסדרונות עתירי טונה
מסילה BH (באיניטיק).	JIS E 1101, אומץ גם באיחוד האירופי/הודו	C 0.65-0.80, Mn 1.0-1.4, אופציונלי Cr/Mo/Ni	מבנה מיקרו באיניטי; UTS ~1250-1350 MPa עם קשיחות שבר גבוהה; משמש על עיקולים חדים ומקטעים בעלי שחיקה גבוהה
U71Mn	GB/T 2585 (סין)	C 0.65-0.77, Mn 1.10-1.40, Si 0.15-0.35	פחמן-עבודת מנגן-מסילה התקשות; תקן עבור מסילות של 50 ק"ג/מ"ר ו-60 ק"ג/מ"ר בקווים מרכזיים בסין
U75V	GB/T 2585 (סין)	C 0.67-0.77, Mn 0.70-1.00, V 0.04-0.12	ונדיום-במיקרו; חוזק והתנגדות עייפות גבוהים יותר מאשר U71Mn; בשימוש בקווי-מהירים וכבדים-

משפחות תקני רכבת ראשית וטבלאות מקטעים

GB Standard (סין)

תקני GB מסווגים מסילות לפי מסה למטר. GB 2585 מכסה מסילה כבדה (38-75 ק"ג/מ"ר) ו-GB 11264 מכסה רכבת קלה (8-30 ק"ג/מ"ר), בעוד שקטעי QU הם מסילות מנוף. טבלאות ממדים אופייניות מוצגות להלן.

מִיוּן	גובה (מ"מ)	ראש (מ"מ)	תחתון (מ"מ)	עובי רשת (מ"מ)	משקל (ק"ג/מ"ר)
קל 8 ק"ג/מ"ר	65	25	54	7	8.42
קל 12 ק"ג/מ"ר	69.85	38.1	69.85	7.54	12.2
קל 15 ק"ג/מ"ר	79.37	42.86	79.37	8.33	15.2
קל 18 ק"ג/מ"ר	80	40	80	10	18.06
קל 22 ק"ג/מ"ר	93.66	50.8	93.66	10.72	22.3
קל 24 ק"ג/מ"ר	107	51	90	10.9	24.46
קל 30 ק"ג/מ"ר	107.95	60.33	107.95	12.3	30.1
כבד 38 ק"ג/מ"ר	134	68	114	13	38.73
כבד 43 ק"ג/מ"ר	140	70	114	14.5	44.65
כבד 50 ק"ג/מ"ר	152	70	132	15.5	51.51
כבד 60 ק"ג/מ"ר	176	73	150	16.5	60.64
מנוף QU70	120	70	120	28	52.8
מנוף QU80	130	80	130	32	63.69
מנוף QU100	150	100	150	38	88.96
מנוף QU120	170	120	170	44	118.1

AREMA / ASCE Standard (צפון אמריקה)

גוֹדֶל	ראש (מ"מ)	גובה (מ"מ)	רגל (מ"מ)	עובי רשת (מ"מ)	משקל (ק"ג/מ"ר)	אורך (מ')
ASCE 25	38.1	69.85	69.85	7.54	12.4	6-12
ASCE 40	47.62	88.9	88.9	9.92	19.84	6-12
ASCE 60	60.32	107.95	107.95	12.3	29.76	6-12
ASCE 75	62.71	122.24	122.24	13.49	37.2	12-25
ASCE 85	65.09	131.76	131.76	14.29	42.17	12-25
ASCE 100 (AREMA 100RE)	63.5	139.7	136.53	14.29	49.57	12-25
ASCE 115 (AREMA 115RE)	69.06	139.7	168.28	15.88	56.9	12-25
ASCE 136 (AREMA 136RE)	74.61	152.4	185.74	17.46	67.41	12-25
ASCE 175	109.86	152.4	152.4	38.1	86.8	12-25

תקן EN 13674 (אירופה)

EN 13674-4 מפרט קטעי רכבת אירופיים עם ייעודים מטריים כגון 54E1 ו-60E1, המיוצרים בין היתר בדרגות R200, R260, R260Mn ו-R300HT. הטבלה שלהלן נותנת את מידות הסעיף הסטנדרטיות.

סָעִיף	תֶקֶן	גובה A (מ"מ)	רגל F (מ"מ)	ראש C (מ"מ)	אינטרנט t (מ"מ)	מסה (ק"ג/מ"ר)
39E1 (BS80A)	EN 13674-4	133.4	117.5	63.5	13.1	39.77
45E1 (BS90A)‎	EN 13674-4	142.88	127	66.67	13.89	45.11
49E1 (S49)	EN 13674-4	149	125	67	14	49.39
50E1	EN 13674-4	153	134	65	15.5	50.37
54E1 (UIC54)	EN 13674-4	159	140	70	16	54.77
56E1 (BS113A)‎	EN 13674-4	158.75	140	69.85	20	56.3
60E1 (UIC60)	EN 13674-4	172	150	72	16.5	60.21

תקן JIS (יפן)

גוֹדֶל	ראש (מ"מ)	גובה (מ"מ)	תחתון (מ"מ)	עובי רשת (מ"מ)	משקל (ק"ג/מ"ר)	אורך (מ')
JIS 15 ק"ג	42.86	79.37	79.37	8.33	15.2	9-10
JIS 22 ק"ג	50.8	93.66	93.66	10.72	22.3	9-10
JIS 30A	60.33	107.95	107.95	12.3	30.1	9-10
JIS 37A	62.71	122.24	122.24	13.49	37.2	10-25
JIS 50N	65	153	127	15	50.4	10-25
CR73 (מנוף)	100	135	140	32	73.3	10-12
CR100 (מנוף)	120	150	155	39	100.2	10-12

כיצד לבחור את התקן הנכון

בחר את התקן המתאים לרשת ההפעלה שלך או לשוק הייצוא, לאחר מכן בחר את המסה למטר מתוך עומס הסרנים והמהירות, ולבסוף אשר את דרגת הפלדה מדרישות הבלאי והריתוך. עבור יישומי תעשייה ומנוף, רכבת קלה GB ומסילת מנוף QU, מסילת מנוף DIN 536 ו-JIS E 1103 נפוצות; עבור תעבורה מרכזית, EN 13674, AREMA ו-GB רכבות כבדות חלות. ספקים כגון GNEE RAIL מספקים מסילות, קליפסים, ברגים, לוחות בסיס, רפידות גומי ורכיבי עיגון כמערכת מותאמת כך שכל הממשקים מתאימים לממדים.

שאלות נפוצות

מה המשמעות של 60 ק"ג/מ"ב בייעוד מסילה?

זוהי המסה הנומינלית של מטר אחד של מסילה. זהו קיצור ליכולת העומס והקשיחות של הקטע: מסילה כבדה יותר נושאת עומסי סרן גבוהים יותר ומתנגדת להתכופף טוב יותר. המסה הנמדדת בפועל של קטע של 60 ק"ג/מ"ר בדרך כלל שונה מעט מהערך הנומינלי (לדוגמה 60.64 ק"ג/מ"ר).

מה ההבדל בין EN 13674 ל-UIC 860?

UIC 860 היה מפרט הרכבות האירופי המסורתי, שהגדיר קטעים כגון UIC54 ו-UIC60. EN 13674-1 (מסילות) ו-EN 13674-4 (חתכים) הם התקנים האירופיים הנוכחיים המחליפים את מפרטי המסילות הלאומיים ו-UIC, תוך שימוש בכינויים כגון 54E1 ו-60E1 עם דרגות פלדה R200 עד R370CrHT. רוב קטעי ה-UIC נשארים תקפים כקטעי EN עם גיאומטריה זהה.

האם AREMA ו-ASCE אותו תקן מסילה?

ASCE היא סדרת המדורים הישנה יותר של האגודה האמריקאית להנדסה אזרחית (ASCE 25 עד ASCE 175), עדיין בשימוש נרחב עבור רכבות קלות ותעשייתיות. AREMA הוא תקן איגוד הנדסת הרכבות הנוכחי שקטעי 100RE, 115RE ו-136RE שלו הם פרופילי המסילה הכבדים המודרניים עבור רשתות משא בצפון אמריקה.

מדוע אותה מסילה מגיעה בדרגות פלדה שונות?

כי התנועה שונה. קו תעשייתי קל יכול להשתמש בדרגת עלות-נמוכה יותר, בעוד שעקומת-הובלה כבדה זקוקה לדרגה מטופלת בחום- עם קשיות גבוהה ועמידות בפני עייפות. לפיכך התקנים מאפשרים מספר דרגות לכל סעיף, למשל R200 עד R350HT עבור 60E1, והקונה בוחר את הציון לחובה.

מה ההבדל בין מסילת מנוף למסילת רכבת?

למסילות מנוף יש ראש שטוח רחב ומיועדות לשאת עומסי גלגלים מרוכזים כבדים במהירות נמוכה לאורך קורות מנוף; דוגמאות טיפוסיות הן GB QU70-QU120 ו-DIN 536 A45-A150. למסילות הרכבת יש ראש צדודית המותאם לגלגלי הרכבת ומיועדות לריצה במהירות גבוהה עם הנחייה צידית.

באיזה תקן עלי להשתמש עבור רכבת כרייה?

עבור מסילות מכרות ותעשייתיות, רכבת קלה GB (8-30 ק"ג/מ"ר) או מסילה כבדה GB (38-43 ק"ג/מ"ר), קטעי ASCE, רכבת קלה DIN 5901 וקטעי JIS 22-37 ק"ג כולם נפוצים. הבחירה תלויה בעומס הסרנים, במהירות ובמערכת ההידוק שכבר פועלת באתר.