48
U N I V E R Z I T E T U S A R A J E V U FAKULTET ZA SAOBRAĆAJ I KOMUNIKACIJE ODSJEK : Saobraćaj SMIJER : Željeznički saobraćaj SEMINARSKI RAD PREDMET: INFRASTRUKTURA ŽELJEZNIČKOG SAOBRAĆAJA TEMA : Gornji stroj pruge Predmetni nastavnik : Student : 1

Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

U N I V E R Z I T E T U S A R A J E V U

FAKULTET ZA SAOBRAĆAJ I KOMUNIKACIJE

ODSJEK: SaobraćajSMIJER: Željeznički saobraćaj

SEMINARSKI RADPREDMET: INFRASTRUKTURA ŽELJEZNIČKOG

SAOBRAĆAJA

TEMA: Gornji stroj pruge

Predmetni nastavnik: Student:Doc. Dr. Nedžad Branković Ajdin Malkić Asistent: br.indexa:6158-3Dr.sc. Smajo Salketić

Sarajevo, 2013. godineSADRŽAJ

1

Page 2: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

1. UVOD.....................................................................................................................................3

2. GLAVNI DIJELOVI PRUGE................................................................................................4

3. ŠINE........................................................................................................................................5

3.1.Pojam i oblik šina..............................................................................................................53.2.Tipovi šina........................................................................................................................63.3.Ispitivanje šina..................................................................................................................73.4.Trošenje šina.....................................................................................................................83.5.Podmazivanje šina..........................................................................................................10

4. ŽELJEZNIČKI PRAGOVI...................................................................................................16

4.1.Drveni pragovi................................................................................................................164.2.Betonski pragovi.............................................................................................................17

5. KOLOSJEČNI PRIBOR.......................................................................................................11

5.1.Kolosječni pričvrsni pribor.............................................................................................11 5.2. Kolosječni spojni pribor ………………………… .....................................................14 5.3. Dopunski kolosječni pribor .......................................................................................... 15

6. KOLOSJEČNI ZASTOR (ZASTORNA PRIZMA).............................................................19

6.1.Zadaci kolosječnog zastora.............................................................................................196.2.Oblik i dimenzije zastorne prizme..................................................................................19

7. DUGI ŠINSKI TRAK (DTŠ)................................................................................................21

7.1.Temperature i naprezanja u DTŠ....................................................................................217.2.O dugom šinskom traku..................................................................................................217.3.Potreban stepen temperature...........................................................................................227.4.Oslobađanje unutarnjih naprezanja u šinama - oslobađanje DTŠ od naprezanja...........23

8. POSTUPCI ZAVARIVANJA ŠINA....................................................................................23

8.1. Alumino termitsko.........................................................................................................238.2.Elektro tupo zavarivanje.................................................................................................24

9. SKRETNICE.........................................................................................................................25

9.1. Prijevodnički uređaj.......................................................................................................269.2. Međutračnice skretnice..................................................................................................269.4. Vodilica..........................................................................................................................27

10 . ZAKLJUČAK....................................................................................................................28

11. LITERATURA...................................................................................................................29

1. UVOD

2

Page 3: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

U ovom seminarskom radu će biti obradjena tema „Gornji stroj pruge“. Gornji stroj pruge, najkraće i najprostije rečeno, predstavljaju svi elementi pruge koji se nalaze na zemlji. Zadatak gornjeg stroja pruge je da preuzme opterećenje sa željezničkih vozila i prenese ga na zemlju.

Elementi gornjeg stroja pruge su: šine, pragovi, kolosiječni pričvrsni i spojni pribor, naprave protiv pomicanja šina i naprave protiv bočnog pomicanja kolosijeka, kolosiječni zastor i betonski ili asfaltni nosivi elementi, kao i konstrukcije gornjeg stroja (skretnice i križišta).

U ovom seminarskom radu će biti obrađeni svi pojmovi vezani za gornji stroj pruge, kako za njegovu ulogu i značaj u odvijanju željezničkog saobraćaja, tako i za pojmove vezane za održavanje i postavljanje nove trase pruge.

Takode u ovom seminarskom radu ce biti obradjena i jedan od najbitniji elemenata gornjeg stroja tj. šine. A one su elementi gornjeg stroja pruge koji nosi pružna vozila i usmjerava ih u određenom pravcu. One primaju izravna opterećenja od vozila te ih prenose na prag i podlogu. Šine osim svoje osnovne uloge, prisilnog vođenja željezničkog vozila, imaju i niz bitnih elemenata za bezbjedno odvijanje željezničkog saobraćaja. Tu najprije moramo spomenuti izolovane šinske sastave, šinske prespoje i slično, što je u okviru materije vezane za signalne i telekomunikacione uređaje.

Ono što željeznički saobraćaj čini konkurentnim na tržištu saobraćajnih usluga jeste prije svega sigurnost, brzina i sposobnost prevoza relativno velikog broja putnika, kada je u pitanju putnički saobraćaj, i velikih količina tereta u teretnom saobraćaju.

U proteklom periodu u razvoj željezničkog saobraćaja su uložena velika novčana sredstva, što u današnje vrijeme ima za rezultat vozove velikih brzina, maksimalnu moguću i sigurnu brzinu određuje sama izvedba i količina krivina (zavoja), kao i kvalitet donjeg i gornjeg stroja pruge.

3

Page 4: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

2. GLAVNI DIJELOVI PRUGE

Glavni dijelovi pruge (slika 1):

pružne građevine, gornji stroj pruge, signalno – sigurnosni uređaji, telekomunikacijski uređaji, elektroenergetski uređaji, ostala postrojenja i uređaji, zemljište pružnog pojasa, zračni prostor iznad gornje ivice šine (12 m iznad gornje ivice

šine, odnosno 14 m kod dalekovoda napona više od 220 kV).

Slika 1. Glavni dijelovi pruge1

Gornjim strojem smatraju se:

1 Internet stranica: http://www.prometna-zona.com/

4

Page 5: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

1) elementi gornjeg ustroja (šine, pragovi, kolosiječni pričvrsni i spojni pribor, naprave protiv pomicanja šina i naprave protiv bočnog pomicanja kolosijeka, kolosiječni zastor i betonski ili asfaltni nosivi elementi),

2) konstrukcije i uređaji gornjeg ustroja (skretnice, križišta).

Opterećenja koja se javljaju pri kretanju vozila po šinama se prenose na gornji stroj preko vrlo male dodirne površine (između točkova i šine), i dalje se prenose na zemlju. Čitav sistem gornjeg stroja pruge je jedan oscilatorni sistem u kojem se ne smije dopustiti da dođe do oštećenja pojedinih njegovih elmenata (naliježuće površine praga, zastornog materijala, odnosno pružnog tijela).

5

Page 6: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

3. ŠINE

3.1.Pojam i oblik šina

Šine su element gornjeg stroja pruge koji nosi pružna vozila i usmjerava ih u određenom pravcu. One primaju izravna opterećenja od vozila te ih prenose na prag i podlogu. Njihova uloga je:

da služe kao nosač opterećenja koja na njih prenose vozila, da usmjeravaju kretanje vozila.

Kako pri kretanju vozila u kolosijeku nastaju velike uspravne i vodoravne sile (uzdužne i bočne), koje dovode do velikih dinamičkih opterećenja šine. Zbog djelovanja takvih sila poprečni presjek šine je prilagođen tako da podnese djelovanje navedenih sila.

Glavni dijelovi šine su (slika 2):

glava šine, vrat šine, nožica šine.

Slika 2. Glavni dijelovi šine

6

Page 7: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Glava šine je dio koji neposredno prima opterećenja od vozila i koji se tokom vremena troši. Zato je glava šine ojačana (više nego je potrebno).

Vrat šine je zaobljen prema glavi i nožici tako da je omogućeno postavljanje vezica i njihova priljubljenost uz vrat šine. Visina i širina vrata šine su bitne za prijenos opterećenja. Uobičajeno je da širina vrata iznosi jednu desetinu od visine šine.

Nožica šine je važna zbog prijenosa opterećenja na prag i na stabilnost šine. Ona osigurava šinu od prevrtanja, a smanjuje i specifični pritisak koji se prenosi na prag.

Ispupčena oznaka na vratu šine ukazuje na glavne osobine šine, kao što su:

ime proizvođača, godina i mjesec izrade, tehnološki postupak dobivanja čelika, tip šine.2

3.2. Tipovi šina

Prema obliku poprečnog presjeka razlikujemo četiri tipa šina, i to:

dvoglava, vinjolova sa širokom nožicom i feniks – žljebasta – za tramvaje, kranska.

2 Doc. Dr. Nedžad Branković, Infrastruktura željezničkog saobraćaja (skripta), Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo 2010.

7

Page 8: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

a) Dvoglava b) Vinjolova

c) Feniks d) KranskaTip šine određen je njezinom masom u kilogramima po dužnom metru (na primjer

tip UIC – 60 ima masu šine 60 kg/m). Lakim tipovima smatraju se tipovi šina do 50 kg/m (na primjer tip S – 45 ili S – 49)

a teškim preko 50 kg/m. Kod šina težeg profila dolazi do:

manjeg zamora materijala, veće sigurnosti saobraćaja, manjih deformacija pružnog tijela i smanjenih troškova održavanja.

Željezničke šine se proizvode u željezarama uz upotrebu visokih peći i specijalnih valjaonica. Čelik za šine se proizvodi u Simens – Martinovim, Tomasovim, Besemerovim ili električnim pećima. U našoj zemlji je poznata željezara u Zenici u kojoj se vrši proizvodnja po Simens – Martinovom postupku.

U pogledu dužine šina koje se ugrađuju u kolosijek kod novogradnji kod nas se javlja sljedeća podjela:

kratke do 30m, dugačke 60m, dugi šinski trakovi (DTŠ) više od 60 m.

Kad sastavimo više dugačkih šina dobijemo DUGI TRAK ŠINA ili (DTŠ). Kolosijek koji je međusobno povezan samo od kratkih ili dugačkih šina nazivamo KOLOSIJEK SA SASTAVIMA ili KLASIČAN KOLOSIJEK. Kada izvršimo zavarivanje ovih sastava u kolosijeku dobijemo NEOTPUŠTEN DUGI TRAK ŠINA. To znači da šina nije oslobođena od zaostalih napona uzrokovanih njenim skraćivanjem i produžavanjem usljed temperaturnih razlika. U posebnom poglavlju obradit će se otpuštanje dugih šinskih trakova koji su u prvom periodu razvoja DTŠ – a imali dužinu do 800 m, a danas imamo dužinu dugog traka šina od nekoliko desetina kilometara.

8

Page 9: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

U BiH se danas ugrađuju uglavnom šine tipa UIC – 60 mase 60 kg/m, koje mogu podnijeti opterećenje po osovini od 350 kN i maksimalne brzine 300 km/h, te šine tipa S – 49 s opterećenjem do 225 kN i najvećom brzinom do 160 km/h.

Slika 3. Osnovni tipovi šina koji se upotrebljavaju na prugama ŽFBH

Šine osim svoje osnovne uloge, prisilnog vođenja željezničkog vozila, imaju i niz bitnih elemenata za bezbjedno odvijanje željezničkog saobraćaja. Tu najprije moramo spomenuti izolovane šinske sastave, šinske prespoje i slično, što je u okviru materije vezane za signalne i telekomunikacione uređaje.

3.3.Ispitivanje šina

Ispitivanje šina podrazumijeva sljedeće:

hemijski sastav, otpornost na udar, zatezna čvrstoća i izduženje, tvrdoća, vanjski izgled, geometrija (oblik, mjere i masa).3

Ispitivanje hemijskog sastava vrši se tokom proizvodnje, kao i nakon završetka procesa proizvodnje.

Ispitivanje tvrdoće vrši se po Brinellu i spada u dosta važna ispitivanja koja se provode na šinama. Ispitivanje se vrši na glavi šine i to na poliranoj površini, ali ne smije se skinuti sloj dublje od 1 mm.

Vanjski izgled kontrolira se vizuelnim pregledom. Za obavljanje navedenog pregleda potrebno je šine poredati za pregled nadzornog tijela. Posebno se gleda glava, vrat i nožica šine. Ako se naiđe na greške, šina se odmah odbacuje.

3 Internet stranica: http://www.gfmo.ba/

9

Page 10: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

3.4. Trošenje šina

Pri normalnim uvjetima eksploatacije opterećenje šina se kombinira s uticajima koji nastaju pri kretanju vozila, pa dolazi do uspravnog trošenja glave šine na vodoravnom dijelu šine.U krivinama djeluje centrifugalna sila koja teži izbaciti vozilo prema vanjskoj strani kolosijeka. Pritom vijenac vanjskoga točka naliježe na unutarnji rub vanjske šine pa dolazi do povećanja trošenja unutarnjeg ruba glave vanjske šine u krivini. Problem habanja (trošenja) šina star je koliko i željeznice.

Šina se haba u kolosijeku zbog raznih uzroka pa je vrsta i intezitet različit. Habanje šina se pojavljuje kao:

habanje glave šine po voznim površinama, habanje donje površine nožice šine, habanje gornje površine nožice šine, habanje vrata šine.

a) presjek šine na kolosijeku u b) presjek vanjske šine na pravcu kolosijeku u krivini

Slika 4. Trošenje šina4

Habanje se javlja kako u pravcu tako i u krivini a njegova veličina zavisi od mnogih faktora i to od kvaliteta šina, tipa šina, konstrukcije kolosječne rešetke, vrste i kvaliteta šinskih vozila, veličine saobraćaja, osovinskog pritiska, brzine vozova, geometrije kolosijeka kao i mnogih drugih.

Tokom kretanja vozila po kolosjeku pojavljuje se i deformacija profila vozne 4 Internet stranica: http:// www.prometna-zona.com/

10

Page 11: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

površine, ili valovito trošenje vozne površine. Brušenje šina omogućuje da se dimenzije šina održe unutar granice tolerancije.

Primjenom postupka u značajnoj mjeri se smanjuje, usporava trošenje šina. Druga prednost je pak smanjenje istrošenja vozila koja saobraćaju na pruzi.

Valovita površina šina opterećuje više od prosjeka kako prugu tako i vozila. Nekoliko primjera štetnih djelovanja valovitog trošenja:

Zamorna čvrstoća šina:  valovito trošenje na utjecaj prolaza inducira vibraciju, koja utječe na zamornu čvrstoću šina, smanjujući je. Brušenjem šina produžuje se vijek trajanja šina.

Ulegnuće pruge: ulegnuće pruge brže se kvari kod valovito istrošenih pruga.

Šinski spojevi: rezonancija štetno djeluje i na spojnu konstrukciju, labaveći je.

Vozila: vibracija – kao posljedica međusobnog utjecaja pruge i vozila – uzroči kvarove i na vozilima.

Putnici u vozilima: buka i vibracija koja se čuje u kupeima smanjuje osjećaj komfora putnika. 

Vučna energija: Valovito istrošena pruga kao posljedicu ima povećanje utroška vučne energije.5

Uzroci habanja mogu biti različiti pa je obim, intenzitet i vrsta habanja zavisna od onoga koji prevladava. U tome je habanje glave šine i njene vozne površine najizraženije.

Glava šine koja u stvari predstavlja vozni put izložena je uticaju točkova, te na mjestu dodira točka i šine nastaju deformacije, čija je posljedica habanje. Habanje glave šine može biti vertikalno i bočno.

Vertikalno habanje šina nastaje u pravcu i krivini. Bočno habanje šina pojavljuje se u vanjskom traku šina u krivinama.

Neodgovorajuće nadvišenje kolosijeka u krivinama djeluje različito na obim habanja šina u pojedinom traku. Mjerenje habanja šina vrši se u kolosijeku specijalnim "Robelovim aparatom" opremljenim sa tri mjerača na propisanim mjestima tako da se poslije mjerenja dobije slika vertikalnog i bočnog habanja. Maksimalno bočno habanje glave šine mjeri se na 14 mm ispod GIŠ – a.

5 Internet stranica: http:// www.mav-thermit.hu/

11

Page 12: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Svaka željeznička uprava donosi propise o maksimalno dozvoljenom habanju šina i dozvoljenim brzinama u tim slučajevima kako bi se obezbjedila sigurnost vozova. Maksimalno ishabane šine izbacuju se iz kolosijeka i mogu se ugrađivati u sporedne pruge i stanične kolosijeke.

Na intenzitet trošenja šine utiču:

tvrdoća šine, odnos zatezne čvrstoće čelika točka i šine, veličina proširenja kolosijeka u krivini, veličina ugla naleta, razmak osovina, brzina vožnje, uzdužna visina pruge, intenzitet prometnog opterećenja pruge.

3.5. Podmazivanje šina

Kod kolosijeka poluprečnika manjeg od 400 m moguće je produžiti vijek trajanja vanjskih šina u krivini na taj način da se smanji koeficijent trenja između točka i šine. Navedeno utiče na smanjenje bočnog istrošenja vanjskih šina te produženja vijeka trajanja u upotrebi (nekada i do dva puta ovisno o kvaliteti šina, kvaliteti podmazivanja te poluprečniku krivine).

Podmazivanje vozne ivice šine može se izvoditi ručno te automatski primjenom posebnih uređaja. Uređaji pomoću kojih se izvodi podmazivanje nazivaju se mazalice. Mazalice su vezane za šinu te prolaskom svakog osovinskog sklopa preko nje vrši se istiskivanje sredstava za podmazivanje na voznu ivicu šine.

Veoma je važno mjesto na koje će se mazalica ugraditi. Kako ne bi došlo do oštećenja mazalice te kako bi bili sigurni da će točkovi vozila pokupiti sredstvo za podmazivanje, mazalice se ugrađuju na mjestima gdje su točkovi u kontaktu sa šinom (ali ne dolazi do bočnog istrošenja).

12

Page 13: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 5. Trošenje šine u krivini

Slika 6. Podmazivanje šine6

4. ŽELJEZNIČKI PRAGOVI

Željeznički prag ima vrlo važnu ulogu u kolosijeku a to je, da primi opterećenje od željezničkih vozila, prenijeto preko šina i da ga elastično prenese na zastornu prizmu. Pored toga on ima i ulogu da obezbjeđuje širinu kolosijeka. Širinu kolosijeka obezbjeđuje putem čvrste veze šina – prag koja se ostvaruje primjenom kolosječnog pribora za te svrhe.

Raspoređeni pragovi na određenom razmaku ispod šina kao vodilica željezničkih vozila, povezani kolosječnim priborom za vezu šina-prag, čine osnov kolosječne rešetke.

Prema obliku praga u kolosijeku djelimo ih na: pojedinačne podloge, podužne i poprečne pragove. Poprečne pragove izrađujemo za kolosijek, skretnice (skretnička građa) i za mostove (mostovska građa).

Prema vrsti materijala za pragove poznajemo: drvene pragove, čelične i armirano betonske.

4.1. Drveni pragovi

Prednosti drvenih pragova:

Lako se obrađuju, Dobro prigušuju udarce (elastičniji su i do četiri puta od betonskih), Lako se ugrađuju i manje su zahtjevni (glede podloge) od ostalih vrsta

pragova.

Dimenzije drvenih pragova : 260x26x16 cm (standard),dok se u SAD – u koriste drveni pragovi dimenzija: 240 – 270x26x18 cm.

6 http://www.google.ba/imgres?q=podmazivanje+%C5%A1ine&hl=hr&tbm

13

Page 14: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Vijek trajanja drvenog praga ovisi o impregnaciji:

Bukov neimpregniran 2 – 3 god., a impregniran 24 god. Hrastov neimpregniran 11 god., a impregniran 18 god.

Za proizvodnju kolosječnih i skretničkih pragova prihvatljiva je bukva, europski hrast, primorski i obični bor. Sirovi pragovi suše se od 1 do 2 godine zatim se pod tlakom impregniraju antisepticima od kojih se najviše koristi ekološko ulje. Impregnacija prodire u drvo u smjeru uzduž praga (smjer vlakana). Prosječan vijek trajanja pojedinih vrsta impregriranih drvenih pragova izražen u godinama iznosi: bor 16 godina, bukva 24 godine i hrast 18 godina.

Oštećenja drvenih pragova nastaju:

Utiskivanjem podložne ploče, Širenje rupa oko pričvrsnog pribora i stvaranje uzdužnih pukotina, Truljenje i oštećenje hrđom koja se širi iz ploča pričvrsnog pribora.

Održavanje drvenih pragova obavlja se:

Ukručivanje rupa od pričvrsnog pribora usadcima i punjenje plastikom

Struganjem površine i naknadnom impregnacijom tog dijela površine na koji se polažu šine.

Kolosjek u kojem leže naizmjenično drveni stari i novi pragovi su izloženi jačem naprezanju .

Slika 7. Poprečni presjeci drvenih pragova

14

Page 15: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 8. Drveni pragovi7

4.2. Betonski pragovi

Iz ekonomskih razloga (nestašica i cijena drveta) te veće trajnosti betonskih pragova, mnoge željezničke uprave orjentisale su se na betonske pragove. Uvođenje DŠT te napredak tehnologije betona i tehnologije prenaprezanja betona doprinijeli su razvoju betonskih pragova.8

Betonski pragovi su u odnosu na drvene jeftiniji i trajnost im se predviđa 50 – 60 godina.

Prednosti: Velika masa (200 – 300 kg) – važna za stabilnost kontinuirano

zavarenog kolosijeka, Velika sloboda dizajna i konstrukcije, Relativno laka proizvodnja, Manji troškovi održavanja.

Nedostaci:

Manja elastičnost nego kod drvenih, Osjetljivost na oštečenja zbog udara (pri iskliznuću vozila).

Betonski se pragovi uvijek armiraju, najčešće se izrađuju kao dvodijelni (s običnom armaturom) ili jednodijelni (s prenapregnutom armaturom).

Po obliku betonske pragove dijelimo na:

Jednodjelne poprečne, Dvodjelne poprečne, Uzdužne ploče sa poprečnom vezom i Velike prenapregnute montažne ploče.

7 http://www.google.ba/imgres?q=drveni+prag&hl=hr&tbm=isch&tbnid=NaTht0a4QcjSYM:&imgrefurl8 Internet stranica: http://www.ponude.biz/

15

Page 16: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 9. Dvodijelni betonski prag

Prednosti dvodjelnih betonskih pragova:

Jasno izražena naležna površina u tucaniku, Veliki bočni otpor u tucaniku.

Prednosti jednodjelnih betonskih pragova:

Niža cijena, Mala mogućnost pucanja, Mogućnost prenapregnutog praga.

Slike 10 i 11. Jednodjelni betonski prag tip PB – 8SK9

Jednodjelni poprečni pragovi su pogodni za upotrebu na dugim trakovima šina jer se dobiva kruća i otpornija kolosječna rešetka. Betonski se pragovi trebaju ugrađivati samo na dobroj i čvrstoj podlozi i kvalitetnim zastorom te elastičnim pričvrsnim priborom.

9 http://www.google.ba/imgres?q=betonski+prag&hl=hr&tbm=isch&tbnid=bxZeBwCvi2q71M:&imgre

16

Page 17: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Upotreba čeličnih pragova veoma je sužena zbog otežanog postizanja izolacija, održavanja i visoke cijene, iako imaju i prednosti koje se očituju u velikoj tačnosti dimenzija i dugom vijeku trajanja.

Slika 12. Čelični Y prag

5. KOLOSJEČNI PRIBOR

U odnosu na funkcije koje obavlja u kolosječnoj rešetki, kolosječni pribor dijeli se na:

pričvrsni pribor (kojim se povezuju šine i pragovi), spojni pribor (kojim se povezuju šine međusobno), dopunski pribor (kojim se ojačava kolosječna rešetka).10

5.1.Kolosječni pričvrsni pribor

Postoji velik broj različitih tipova pričvršćenja. Pojavom novih materijala pojavljuju se i novi tipovi koji zadovoljavaju nove potrebe i zahtjeve. Izbor pričvršćenja zavisi od kvaliteta i strukture praga.

Glavne funkcije pričvršćenja su:

što duže održavanje pričvrsne sile kojom se šina veže za prag, održavanje smjera šine u vodoravnom i uspravnom smjeru, smanjenje specifičnog pritiska koji šina prenosi na prag, sprečavanje pomaka šina povećanjem uzdužnog otpora kolosijeka, ublaživanje (amortizaciju) oscilacija šina, smanjenje sila koje se prenose na prag i zastor,

10 Doc. Dr. Nedžad Branković, Infrastruktura željezničkog saobraćaja (skripta), Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo 2010.

17

Page 18: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

održavanje propisne širine kolosijeka.

Pričvrsni pribor mora posjedovati sljedeće karakteristike:

biti što lakši, biti sastavljen od što je moguće manje dijelova, treba se lako ugrađivati i održavati (mehanizirano),

isti se elementi trebaju moći rabiti pri različitim pragovima (drveni, betonski, čelični),

cijena mu mora biti što niža.

Sistem pričvršćenja može se kategorizirati kao:

direktno pričvršćenje, gdje su šina kao i svaka podložna ploča pričvršćene na prag uz upotrebu istog pričvršćenja,

indirektno pričvršćenje, gdje je šina povezana na međukomponentu, kao što je podložna ploča, s pričvršćenjem različitim od onoga kojim je podložna ploča pričvršćena na prag.

Na slici 7 je prikazano pričvršćenje tipa K Njemačkih saveznih željeznica u kojem se koriste podložne ploče, a koje je ugrađeno u velikom postupku i na prugama u regionu.

18

Page 19: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 13. Pričvrsni pribor tipa K11

Podložna ploča pričvršćena je na drveni ili betonski prag pomoću vijaka (trifon – vijci).

11 Doc. Dr. Nedžad Branković, Infrastruktura željezničkog saobraćaja (skripta), Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo 2010

19

Page 20: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 14. Trifon vijci12

Šine pričvršćujemo pričvrsnim ploč.  koju  učvršćuje  pričvrsni  vijak  uz  pomoć dvostrukog elastičnog prstena i šesterostrane matice. Pričvrsni vijak se postavlja u otvor ploče kako bi se spriječilo njegovo okretanje. Između šine i podložne ploče postavlja se umetak (toplov ili gumeni) koji može biti različite debljine.

To pričvršćenje posjeduje izvjesnu elastičnost koju mu daju umetak i prstenaste opruge. Reguliranje elastičnih opruga (zazor treba biti od 1,0 do 1,5 mm), pri ovom priboru, vrlo je teško postići jer većom pritegnutosti pričvršćenje postaje sasvim kruto, a premalom pritegnutošću prelabavo. Uz ovaj pričvrsni pribor prave se naprave protiv klizanja šina.

Upotreba kontinuirano zavarenoga kolosijeka povećava i potrebu za uvođenjem pričvršćenja veće elastičnosti, posebice kod betonskih pragova koji su podložni udarima. Elastični pričvrsni pribor, po svojim tehničkim karakteristikama, pokazao se znatno boljim od krutoga pričvrsnog pribora zbog:

boljih elastičnih osobina boljih tehničkih svojstava pri držanju u kolosijeku manjoj cijeni održavanja kolosijeka.

U upotrebi je na kolosijecima kojima se vozi brzinama preko 100 km/h. Primjenjuje se je na drvenim, betonskim i čeličnim pragovima.Ovim priborom postiže se elastičnost u dva smjera: prema dolje i prema gore. Ispod nožice šine postavlja se gumeni umetak koji prihvaća udarce prema dolje i ublažuje oscilacije visoke frekvencije. Pričvrsni element (pritiskalica) drži nožicu šine s gornje strane te se odupire tendencijima izdizanja šine.

Elastičnim pričvrsnim priborom održava se konstantna pritezna sila pa nije potrebno često pritezanje pribora. Kao primjeri elastičnoga pričvrsnog pribora

12 http://www.google.ba/imgres?q=pri%C4%8Dvrsni+pribor+tirfon+vijci&hl=hr&tbm=isch&tbnid

20

Page 21: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

primjenjuju se pribori s elastičnim pritiskalicama, oprugama i pločicama. Njemačke državne željeznice razvijaju pričvrsni pribor tipa SKL s pritiskalicom kao zamjenu za pričvrsnu pločicu s vijkom.

Slika 15. Pričvrsni pribor tipa SKL

Engleske željeznice razvile su tip PANDROL koji se upotrebljava na betonskim pragovima. Kod ovog pričvrsnog pribora nisu potrebna spojna sredstva, a niti reguliranje pritezne sile. To znači da nema radova na održavanju. Pri takvom rješenju pričvršćenja šina potrebno je tokom izrade betonskih pragova u njih ugraditi „kotve“ u koje se kasnije utiskuje pritiskalica tipa Pandrol.

Slika 16. Pričvrsni pribor tipa PANDROL13:

a) na drvenom pragu b) na betonskom pragu U novije vrijeme, posebno pri kolosijeku na čvrstoj podlozi ili pri pričvršćenju šina

direktno na konstrukciju mosta upotrebljavaju se dvostruko elastična pričvršćenja  koja znatno umanjuju uticaj opterećenja i vibracija na podlogu (slika 9).

13 Internet stranica: http://www.prometna-zona.com/

21

Page 22: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slike 17 i 18. Dvostruko elastično pričvršćenje šine (Vossloh – Njemačka)14

5.2.Kolosječni spojni pribor

Spoj dviju šina ugrađenih u kolosijek, ostvaren vezicama i uzajamno povezanim vijcima, naziva se sastav šina.

Vezice imaju sljedeće zadaće:

Da povežu dvije šine i spriječe pomicanje u vodoravnom i uspravnom smjeru,

Da prime jedan dio uspravnog opterećenja pri prolasku voza, Da omoguće uzdužnu dilataciju šina zbog promjene temperature.

Sastavi šina dijele se prema:

Položaju u kolosijeku (nasuprotni i izmjenični), Položaju s obzirom na oslonce (podbočeni i viseći), Vodljivosti električne struje (ne izolacijski i izolacijski), Načinu ostvarivanja veze između šina (lijepljeni i ne lijepljeni).

14 http://www.google.ba/imgres?q=pri%C4%8Dvrsni+pribor&hl=hr&tbm=isch&tbnid=9M9Umz

22

Page 23: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 19. Položaj sastava šina obzirom na položaj kolosijeka

Pri suprotnom sastavu oba kraka šina smještena su okomito na osu kolosijeka te položeni na istom osloncu (dvostruki prag).

Pri naizmjeničnom sastavu oba kraka šina nisu smještena okomito na osu kolosijeka. Danas nije uobičajena veza šina na ovakav način.

Prema položaju s obzirom na oslonce sastavi šina mogu biti podbočeni (na jednom pragu ili dvojnom pragu) ili viseći.

a) Podbočeni sastav15

15 http://www.google.ba/imgres?sastavčlfms&hl=hr&tbm=ischlsgvnklsnrklgraehd

23

Page 24: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

b)Viseći sastav16

Slike 20 i 21. Položaj šina s obzirom na oslonce

Sastavi šina izoliraju se pri sigurnosnim postrojenjima kada jedna šina mora biti električno izolirana od druge. Izolacijski elmenti stavljaju se na sve metalne površne koje mogu međusobno doći u dodir. Tako se dobiva izolacija jednoga pružnog odsjeka od drugog. Pri prelazu točka vozila preko sastava šina dolazi do zatvaranja strujnog kruga čime se preko odgovarajućih električnih uređaja u stanici dobiva potvrda o zauzetosti nekog pružnog odsjeka.17

5.3.Dopunski kolosječni pribor

U kolosijeku dolazi do uzdužnog pomicanja šina zbog djelovanja vodoravnih uzdužnih sila, odnosno sila usmjerenih u pravcu osi kolosijeka.

Na pojavu pomicanja šina mogu uticati:

Kočenje ili pokretanje kompozicije, Temperaturne promjene, Udari točka na spojevima šina.

Djelovanju uzdužnih sila suprostavlja se trenje između pričvrsnog pribora i šine te nožice šine i podloge. Znatnu ulogu ima i trenje između praga i zastornoga materijala.

Pomicanje šine sprečava se ugradnjom sprava protiv pomicanja (74 sprave na 37 pragova u dužini oko 50 m).

16 http://www.google.ba/imgres?q=rail+connection&start=275&hl=hr&tbm=isch&tbnid=Ljdzjdsr17 Doc. Dr. Nedžad Branković, Infrastruktura željezničkog saobraćaja (skripta), Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo 2010.

24

Page 25: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

6. KOLOSJEČNI ZASTOR (ZASTORNA PRIZMA)

6.1. Zadaci kolosječnog zastora

Glavni zadaci kolosječnog zastora su:

Ravnomjerno prenošenje primljenih opterećenja od pragova na planum pruge (specifični pritisak na planum pruge ne smije preći dopuštenu granicu nosivosti tla),

Sprječavanje uzdužnog i poprečnog pomicanja pragova,Omogućavanje dobrog oticanja oborinskih voda,Prigušenje primljenih oscilacija.

Da bi kolosječni zastor ispunio navedene zadatke, potrebno je sljedeće:

Kolosječni zastor mora imati dovoljne dimenzije (širinu i debljinu), Kolosječni zastor mora biti izveden od kvalitetnog materijala, Mora ležati na planumu koji ima nagib od 3 – 5 % prema krajevima.

Glavni zadatak zastora je osiguranje vertiklane i horizontalne stabilnosti kolosječne rešetke na koju djeluju dinamička opterećenja šinskih vozila i temperaturno naprezanje šina. Na osnovu ovog zadatka određuju se i neophodne dimenzije zastorne prizme. Prema tome treba voditi računa o sljedećim stvarima:

Vrsti zastornog materijala, Tipu šina, Vrsti pragova, Osnom razmaku pragova, Nosivosti podloge, Parametri eksploatacije (osovinska opterećenja, brzine vozova, učestalost

saobraćaja).

6.2. Oblik i dimenzije zastorne prizme

Najbolji materijal za izradu zastora je drobljeni tucanik od eruptivnih stijena (granit, balzat, dolomite). Zrnca tucanika moraju biti oštrog ruba, podijeljena su u grupe:

1) Grupa 1 Ø 35,5 – 63,0 mm2) Grupa 2 Ø 25,0 – 35,0 mm3) Grupa 3 Ø 15,0 – 25,0 mm4) Grupa 4 Ø 5,0 – 15,0 mm

25

Page 26: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Tucanik prve grupe ugrađuje se u kolosijeke i skretnice svih pruga, a onaj krupnoće 2-e grupe u sporedne pruge i stanice. Tucanik se ugrađuje mašinski pa materijal mora biti otporno na udarce.

Debljina zastorne prizme treba iznositi najmanje d=45 cm. Naslaga tucanika na čelu praga mora iznositi k=40 cm u kolosijecima zavarenim u dugi šinski trak, u protivnom naslagu tucanika treba povećati (k=45 – 50 cm).

Slike 22 i 23 . Zastorna prizma(kolosječni zastor)

Kod klasičnog kolosijeka sa kolosječnom rešetkom u podlozi od kamena tucanika dolazi do „plivanja“ kolosječne rešetke u tucaniku. Svakim prolaskom željezničke kompozicije kolosijekom, zbog djelovanja sila, dolazi do pogoršanja geometrije kolosijeka i nesigurne vožnje.

Da bi se izbjeglo pogoršanje geometrije kolosijeka i smanjili troškovi njegovog održavanja, počele su se graditi pruge na čvrstoj podlozi (posebno pruge za velike brzine). Time su se dobile i druge koristi kao što su:

Smanjenje poprečnog presjeka pruge, Smanjenje opterećenja na zemljanu podlogu, Povećanje vijeka trajanja šina, Nema više potrebe za odstrajivanjem vegetacije.

Pruga na čvrstoj podlozi je konstrukcija gornjeg stroja temeljna na betonskom ili asfaltnom nosivom sloju umjesto sloja od tucanika. Ona zahtijeva podlogu bez izobličenja ili s mogućim izobličenjem (koja se u pravilu nalazi na mostovima ili u tunelima). Na zemljanim gradnjama nosivi slojevi moraju biti višeslojni kako bi se garantovala dugoročna postojanost pruge. Kolosijek na čvrstoj podlozi istraživan je pri mnogim željezničkim upravama. Iako se smatra kolosijekom budućnosti i u primjeni je u više zemalja, još uvijek se masovno ne koristi.18

18 Doc. Dr. Nedžad Branković, Infrastruktura željezničkog saobraćaja (skripta), Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo 2010.

26

Page 27: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

7. DUGI ŠINSKI TRAK (DTŠ)

7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ

Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih šina kod povećanja temperature. Navedeno je da je veličina dilatacije proporcionalna dužini šine i promjeni temperature. Prednje je izraženo i slijedećom formulom:

α = koeficijent istezanja čelika L = dužina ugrađene šine ∆tO = razlika temperatura u periodu posmatranja izduženja skraćenja

Promjene dužine izračunate na ovaj način važe samo onda ako produženje, odnosno skraćenje šine nije sprijećeno. Ova pojava postoji samo u idealnom slučaju, u kojem nema nikakvog otpora uzdužnim silama u šini. Takav slučaj postoji samo kratko vrijeme u momentu dok je šina u zraku prije polaganje na njeno ležište u pragove.

7.2. O dugom šinskom traku

Kod dugih šinskih trakova šine su na velikoj dužini pričvršćene kvalitetnim pričvrsnim priborom šina – prag, a pragovi su položeni u tucanički zastor tako da srednji dio dugog šinskog traka ima sa obe strane takav otpor uzdužnih sila koje nastaju kod promjene temperature da je u srednjem dijelu onemogućena svaka promjena dužine.

Do promjene dužine dolazi samo na krajevima dugog šinskog traka. Sve dok je potpuno onemogućena promjena dužine šine uslijed promjene temperature, u njoj se javlja uzdužna sila "S". Vrijednost ove sile se dobije po Hukovom zakonu i iznosi:

S = F·E (kg);

gdje je: - F = površina presjeka šine u cm2. - S = uzdužna sila u kg. - E = modul elestičnosti čelika 2, 100. 000 daN/cm2.

Izjednačavanjem ranije date formule o izduženju (skraćenju) šine nastalom usljed promjene temperature i vrijednosti koje se dobiju po Hukovom zakonu, dobijemo formulu o veličini uzdužne sile u šini uslijed promjene temperature:

27

Page 28: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

odakle donosimo vrlo važan zaključak:

"da vrijednost uzdužne sile u šinama usljed promjene temperature nije zavisna od dužine šine nego samo od veličine promjene temperature, tipa šine i čelika".

7.3. Potreban stepen temperature

Iz prethodnih izlaganja je vidljivo da na veličinu unutarnjih naprezanja u šini usljed promjene temperature izrazito utječe razlika temperature šine od momenta ugrađivanja iste do momenta posmatranja 11 tl. Stoga na vrijednosti unutarnjih naprezanja u šini možemo uticati ukoliko odaberemo najpovoljniju temperaturu njenog polaganja.

Kod porasta temperature u šini se javljaju naponi pritiska I - I što dovodi do tendencije izbacivanja kolosijeka. Ova pojava je naročito opasna u krivinama. Izbacivanje kolosijeka znači potpunu deformaciju geometrije kolosijeka i kolosječne rešetke u cjelini, te je to najopasniji momenat za sigurnost saobraćaja vozova.

Na osnovu datih zakonitosti mi izbacivanje kolosijeka možemo izbjeći ukoliko položimo šine kod visoke temperature i time izrazito smanjimo razliku temperature I d t l.

Međutim, kod pada temperature u šini se javljaju napon i zatezanja 1+1 što dovodi do pucanja i lomova šina. U tim momentima, naročito zimi na mjestu loma, dolazi do odvajanja krajeva šina koji nisu vezani i izrazito velikih dilatacija. Ova pojava ugrožava sigurnost saobraćaja vozova.

Iz prednjih zaključaka propisima je dato da se kod polaganja i održavanja dugih šinskih trakova mora voditi posebna briga o temperaturi šine.

Polaganje šina i njihovo zavarivanje u veće dužine i odsjeke se preporučuje izvoditi na srednjoj temperaturi područja koje za naše uslove iznosi od - 30 °C do + 65 °C tj. ts= + 17, 5°C.

Uključivanje kolosijeka u dugi šinski trak, znači, završno zavarivanje odsjeka u duge trakove uz prethodno oslobađanje zaostalih unutarnjih naprezanja u šini. Ono se mora izvršavati kod tzv. POTREBNOG STEPENA TEMPERATURE - tp.

S obzirom da se pojava izbacivanja kolosijeka kod visokih temperatura smatra opasnijom od lomova šina to je propisima dato da se završno zavarivanje i time uključivanje kolosijeka u dugi šinski trak izvodi kod srednje temperature područja uvećanom za 5 DC, te dobijemo potreban stepen temperature tp = ts + 5 DC.

28

Page 29: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Prema tome u našim uslovima potreban stepen temperature iznosi :

tp = ts + 5 = 17, 5 + 5 = 22, 5 °C

U područjima sa blažom klimom, gdje se donja temperatura ne spušta suviše nisko, i uopšte u područjima u kojima razlika ekstremnih temperatura ne prelazi preko 85 °C za period od nekoliko godina, treba uzimati tp = ts.

7.4. Oslobađanje unutarnjih naprezanja u šinama - oslobađanje DTŠ od naprezanja

Oslobađanje unutarnjih naprezanja u šinama, te uključivanje kolosijeka u dugi šinski trak se vrši postupno poslije izvršenog prethodnog zavarivanja šina u odsjeke.

Kolosijek mora da je upotpunosti pripremljen za dugi šinski trak, a to je da mora biti izvršeno završno regulisanje kolosijeka po smjeru i niveleti, pritegnut pribor, dopunjen tucanik, zbijen i vibriran.

Postupak se može da izvodi od jednog sastava na pruzi ili početka, odnosno kraja skretnice ili od kraja prethodnog već uključenog dugog šinskog traka. Taj početni sastav - početak novog dugog šinskog traka mora se prethodno posebno obraditi. Nakon završetka rada na jednom odsjeku proces se nastavlja u kontinuitetu na cijelom potezu - međustaničnom odstojanju.

Postupak se može također da vrši između dvije prethodno navedene tačke, kao primjer kod staničnog kolosijeka, kakav primjer ćemo ovdje obraditi.

29

Page 30: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

8. POSTUPCI ZAVARIVANJA ŠINA

Zavarivanjem sastava šina u kolosjeku postiže se sljedeće:

Povećava se sigurnost saobraćaja jer se smanjuje broj ugroženih mjesta na pruzi od kojih je klasičan šinski sastav najznačajniji.

Smanjuju se ukupna ulaganja u održavanje pruge smanjenjem količine kolosiječnog materijala i zamjene oštečenih šina na sastavima.

Povećava se udobnost putnika jer vožnja šinskih vozila preko nestabilnih sastava stvara velike vertikalne vibracije.

U razvojnom periodu zavarivanja šina razvila su se dva istaknuta načina zavarivanja zbog jednostavnosti rada, brzine postupka i odličnih rezultata. To su električno tupo zavarivanje ''varničenjem'' i aluminotermitsko zavarivanje "u razmak".

8.1. Alumino termitsko zavarivanje

Ovaj postupak je otkriven još 1860. god. a kasnije je detaljnije obrađen i usavršen.

Utvrđena je osobina aluminijuma da se jedini sa kiseonikom metalnih oksida oslobađajući metal od oksida i stvarajući zguru uz otpuštanje velike toplote. Toplota koja se stvara prilikom reakcije je vrlo velika i dostiže 2500 - 3000 °C. Na ovoj temperaturi tijela dobivena reakcijom su u tečnom stanju.

Poslije procesa slivanja i hlađenja od desetak minuta kalup se skida te se odmah otklanja nepotrebno zadebljanje po čitavom presjeku šine. Ovo se čini prvo grubo sa špicom ručno a poslije se mašinom za rendisanje vrši fina obrada površine glave šine.

Obrada vara mora biti precizna i nije dozvoljeno ulegnuće ili izboćenje šine na mjestu vara. Stoga se poslije izvršenog zavarivanja u kolosijeku vrši njegova kontrola okularna i vrši mjerenje ispravnosti. Poslije više izvršenih varova vrši se kontrola ultrazvučnim aparatom dobivene strukture i kvaliteta vara.

Ovaj postupak zavarivanja je u praksi dao slabije rezultate od elektro tupog jer je procenat puknutih varova u toku saobračaja veći. AT varovi su prepoznatljivi na šini u odnosu na ET jer imaju veći i grublji ostatak čelika na vratu šine.

30

Page 31: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Slika 24. Alumino termitsko zavarivanje19

8.2. Elektro tupo zavarivanje

Prema ostvarenim tehničkim saznanjima ovaj se postupak u prvim godinama ostvarivao prvo u radionicama izvedenim specijalno za ovu namjenu.

Potreban je jak izvor električne struje, dugačka hala sa postoljima za postavljanje šina. Proizvedene šine u željezari dopremaju se do radionice gdje se lageruju a zatim zavaruju u određene dužine. Na postolje u halama postavljaju se šine na određen razmak te se eletričnom strujom sastav dovodi do temperature "bijelog svarivanja" varnjičenjem. Poslije svarivanja i hlađenja vrši se obrada vara na glavi šine gdje se posebna pažnja posvećuje obradi vozne površine glave šine. Vrat šine se također obrađuje uz manju preciznost da bi se nožica također obradila da se omogućava pravilno nalijeganje šine na pribor i pragove.

Slika 25. Elektro tupo zavarivanje20

19 http://www.google.ba/imgres?q=zavarivanje+%C5%A1ina&hl=hr&tbm=isch&tbnid=RQDpQrNeeO20 http://www.google.ba/imgres?q=zavarivanje+%C5%A1ina&hl=hr&tbm=isch&tbnid=3s74SFB

31

Page 32: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

9. SKRETNICE

Skretnice su konstrukcije željezničkog gornjeg stroja koje omogućavaju nesmetan prelaz željezničkih vozila i cijelih vozova s jednoga kolosijeka na drugi.

Glavni dijelovi skretnice su:

prijevodnički uređaj, međušine, srcište.

Slika 26. Glavni dijelovi skretnice

Prema osnovnoj namjeni i konstrukciji, skretnice se dijele na četiri skupine:

Jednostruke, Dvostruke, Križne, Kombinovane.

32

Page 33: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

Jednostruke skretnice su one skretnice pri kojima se od matičnog (glavnog) kolosijeka odvaja samo jedan odvojni kolosijek u skretanje.

Dvostruke skretnice mogu međusobno povezivati tri kolosijeka.

Križne skretnice, koje često nazivaju "engleskim skretnicama" postavljaju se na križanju dvaju kolosijeka u istom nvou ako je na tome mjestu potrebno osigurati prelaženje vozila s jednoga kolosijeka na drugi.

Kombinirane skretnice takve su konstrukcije da mogu povezivati različite širine kolosijeka.

9.1. Prijevodnički uređaj 

Dio skretnice koji služi za usmjeravanje željezničkih vozila na željeni smjer vožnje. Sastoji se od dvije glavne naležne  šine, dvije prijevodnice, kliznih jastučića, polužja prijevodničkog uređaja, skretničkog zatvarača i postavnog uređaja.

Postavljanje prijevodničkog uređaja u jedan od dvaju mogućih smjerova vožnje izvodi se uz pomoć postavnog uređaja kojim se pokreće polužje spojeno s prijevodnicama.

Prijevodnice se pomiču po kliznim jastučićima pri čemu se jedna odmiče, a druga priljubljuje uz glavnu naležnu   šinu.   Položaj   prijevodnica  osigurava   se   uz  pomoć skretničkog zatvarača ili skretničke brave.

Vrste prijevodnica:

ravna prijevodnica, prijevodnica sa presijecanjem, tangencijalana prijevodnica, tangencijalna prijevoednica sa zarubljenim vrhom, prijevodnica izrađena od običnih šina ili šina sa debljim vratom, prijevodnica izrađena od šina specijalnog profila, prijevodnica od specijalnih profila šina sa navarenom šinom.

9.2. Međušine skretnice 

Srednji dio skretnice koji povezuje prijevodnički uređaj sa srcištem . Sastoji se od četiriju običnih voznih šina od kojih jedan par vodi u pravac, a drugi u skretanje.

33

Page 34: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

9.3. Srcište 

Dio skretnice na kome se sijeku oba smjera vožnje preko skretnice, u pravac i u skretanje sastoji se od vrha srca, dviju krilnih šina, dviju voznih šina i dviju skretničkih vodilica.

Na samom sjecištu smjerova vožnje kolosijek je prekinut kako bi točkovi vozila, prolazeći u oba smjera, mogli nesmetano prijeći preko dijela skretnice koji služi za vožnju u drugom smjeru.

Prelazeći s krilne šine na srce i obratno, kotač željezničkog vozila ostaje u zraku i gubi vođenje. Stoga se, usporedno uz vozne šine, s unutarnje strane skretnice ugrađuju skretničke vodilice koje usmjeruju drugi kotač i time sprečavaju iskliznuće vozila.Srce skretnice je dio srcišta na kojemu se izravno presijecaju oba smjera vožnje preko skretnice. Srce skretnice sastoji se od vrha srca i krilnih šina. Razlikuje se prema obliku, konstrukciji i gradivu.

9.4. Vodilica 

Šina srcišta skretnice, usporedna s voznom šinom, postavljena na odgovarajućem razmaku između voznih rubova, vrha srca i vozne (glavne) šine. Omogućuje vođenje jednoga točka željezničkog vozila i pravilan prelazak drugoga točka iste osovine preko žlijeba pri vrhu srca skretnice.

Svojim oblikom omogućuje postupno usmjerivanje točkova željezničkih vozila u uske žlijebove srcišta skretnice, a ugrađuje se nadvisivanjem iznad gornjeg ruba vozne šine. Izrađuje se od posebnih ili običnih profila šina.

34

Page 35: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

10 . ZAKLJUČAK

Cilj izrade ovog seminarskog rada jeste sticanje dodatnih znanja o glavnim dijelovima pruge, ponajviše o gornjem stroju pruge.

Gornji stroj pruge predstavlja jedan od glavih dijelova pruge, i ima zadatak da pritisak i udare sa željezničkih vozila amortizuje (ublaži), i kao takve ih prenese na zemljanu podlogu. Gornji stroj pruge predstavaljaju svi elementi pruge koji se nalaze na zemlji.

Elementi gornjeg stroja pruge su: šine, pragovi, zastorna prizma, skretnice. U ovom seminarkom radu objašnjeni su posebno svaki element gornjeg stroja, njegova funkcija,vrste i načini i zahtjevi primjene.

Šine predstavljaju element gornjeg stroja po kojem se kreću šinska vozila, a izrađuju se od legura čelika. Postoji više vrsta šina, a najčešće u primjeni je UIC – 60. Glavni dijelovi šine su: glava šine, vrat šine i nožic ašine.

Takodje više je receno o pragovima,njihovoj podjeli oblicima,uredjajima za spajanje i zavarivanje pruge,dugom sinskom tragu,propacunima te o gradjevinskom djelu pruge gj zastorna prizma nasipi itd.

Kvalitet gornjeg stroja ima jako važnu ulogu u kvalitetu željezničkog saobraćaja. To se prije svega ogleda u komforu koji se pruža putnicima. Ukoliko je gornji stroj istrošen i nije podvrgnut remontu duže vrijeme, u velikoj mjeri se smanjuje nivo kvaliteta usluge (buka, vibracije i slično), a što za posljedicu može imati smanjenje atraktivnosti željeznice i njenog korištenja kao jednog od najefikasnijih i najekonomičnijih vidova prevoza.

35

Page 36: Gornji stroj pruge - megasped.files.wordpress.com  · Web view7.1. Temperature i naprezanja u DTŠ. Dilatacija je neophodna kako bi se obezbijedilo slobodno izduživanje kratkih

11. LITERATURA

1. Doc. Dr. Nedžad Branković, skripta: “ Infrastruktura željezničkog saobraćaja“, Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo 2010.

2. Mr. Mugdim Hadžiahmetović: „Gornji stroj željezničke pruge“, „Svjetlost-Štampa, Sarajevo“, Sarajevo 1997.

3. Internet izvori:

http://www.prometna-zona.com/

http:// www.gfmo.ba/

http://www.grad.hr/

http://www.wikipedia.org/

http://www.google.ba/imgres?q=podmazivanje+%C5%A1ine&hl=hr&tbm

http://www.google.ba/imgres?q=pri%C4%8Dvrsni+pribor+tirfon+vijci&hl=hr&tbm=isch&tbnid

http://www.google.ba/imgres?q=pri%C4%8Dvrsni+pribor&hl=hr&tbm=isch&tbnid=9M9Umz

http://www.google.ba/imgres?sastavčlfms&hl=hr&tbm=ischlsgvnklsnrklgraehd

http://www.google.ba/imgres?q=rail+connection&start=275&hl=hr&tbm=isch&tbnid=Ljdzjdsr

http://www.google.ba/imgres?q=drveni+prag&hl=hr&tbm=isch&tbnid=NaTht0a4QcjSYM:&imgrefurl

http://www.google.ba/imgres?q=betonski+prag&hl=hr&tbm=isch&tbnid=bxZeBwCvi2q71M:&imgre

http://www.google.ba/imgres?q=zavarivanje+%C5%A1ina&hl=hr&tbm=isch&tbnid=RQDpQrNeeO

36