O que um peixe faz
Uma placa de fixação é a barra de aço aparafusada em ambas as almas de duas extremidades adjacentes do trilho e, junto com os parafusos de fixação, forma a junta do trilho. A junta é o ponto mais fraco da via articulada: o trilho é interrompido, a rigidez à flexão diminui e cada passagem da roda cria um impacto na abertura. A placa de peixe restaura a conexão realizando três trabalhos. Ele transmite momento fletor e cisalhamento através da junta, de modo que os dois trilhos atuam como uma viga contínua até certo ponto. Ele mantém as extremidades do trilho em alinhamento vertical e lateral, mantendo o nível da superfície de rolamento e a bitola correta. E transfere as forças longitudinais do trilho, de modo que a junta não abra sob contração térmica nem feche sob compressão além da faixa projetada. A placa de fixação deve, portanto, corresponder à seção do trilho, ser forte o suficiente para a carga do eixo e ser aparafusada com uma pré-carga definida, e a folga da junta deve ser ajustada corretamente para a temperatura do trilho no momento da instalação.
Seleção de Materiais
O material da placa de pesca segue o trilho e o serviço. Para linhas convencionais, o aço de médio carbono é a norma: é soldável, moldável e barato, com uma resistência à tração que corresponde à carga conjunta dos tipos de trilhos padrão. Para linhas de-transporte pesado e de alto{3}}tráfego, aço de baixa{4}}liga e alta-resistência é usado, com uma resistência à tração de 800 MPa ou mais e boa resistência à fadiga, para que a placa possa suportar os maiores momentos de flexão de cargas de eixo de 25 a 35 t sem rachar nos furos dos parafusos. A dureza da placa de fixação é geralmente mantida abaixo da dureza do trilho, porque a placa não deve cortar a alma do trilho; uma dureza próxima à do trilho, na faixa de 260 a 300 HBW para trilho padrão, é a meta comum do projeto. A proteção contra corrosão faz parte da especificação: as placas de fixação externas são protegidas por galvanização-por imersão a quente de acordo com a norma ISO 10684 ou por pintura, e em ambientes agressivos costeiros ou de túneis, um revestimento de flocos de zinco-alumínio ou aço resistente a intempéries é considerado. A placa é forjada ou enrolada no perfil da alma do trilho, de modo que as superfícies de contato se encaixem perfeitamente em toda a altura da alma.
A lacuna articular e o movimento térmico
A folga da junta é a folga de trabalho entre as duas extremidades do trilho e deve absorver o movimento térmico do trilho. O aço se expande a cerca de 0,115 mm por metro a cada 10 graus C, portanto, um trilho de 25 m com oscilação sazonal de 50 graus C muda o comprimento em cerca de 14 mm, e um trilho de 12,5 m em cerca de 7 mm; a folga é definida na instalação para que no inverno, quando o trilho se contrai, a junta não se abra além da capacidade do parafuso e da placa de fixação, e no verão, quando o trilho se expande, a folga não se aproxima de zero e cria pressão final. Na prática o vão é definido de acordo com a temperatura do trilho na instalação e o comprimento do trecho, seguindo as normas de manutenção da ferrovia proprietária; uma folga típica instalada em trilhos articulados convencionais é de 2 a 6 mm, dependendo do comprimento do trilho e da faixa de temperatura local. As duas extremidades do trilho também devem estar alinhadas vertical e lateralmente: uma diferença de altura entre as extremidades, muitas vezes chamada de junta mergulhada, é a falha mais prejudicial, porque cada passagem da roda martela a extremidade inferior e atinge a junta. As linhas principais de alta-velocidade não usam juntas de pesca: elas são soldadas em trilhos continuamente soldados, e as placas de passagem nessas redes aparecem apenas em reparos temporários ou de emergência e em conjuntos de juntas isoladas.
Parafusos de peixe: layout e aperto
A junta é fixada por parafusos tipo peixe, normalmente quatro parafusos para seções leves e médias de trilhos e seis para seções pesadas, dispostos simetricamente em duas fileiras verticais. O tamanho do parafuso e o espaçamento dos furos seguem o padrão da placa de fixação da seção do trilho; um tamanho comum é M22 ou M24 com passo definido. O aperto é feito em etapas, a partir dos parafusos centrais para fora, alternando os lados, primeiro até cerca de um terço do torque alvo e depois até o valor total, de modo que a placa seja puxada uniformemente contra a alma, sem curvar-se. O torque alvo depende do tipo do parafuso e da especificação de manutenção; para parafusos de fixação M22 nos graus 4,8 a 5,6, a faixa comum é de cerca de 150 a 250 Nm, e graus de{10}}resistência mais altos são apertados com um torque calculado a partir do projeto da junta, T=K x F xd, com o coeficiente de torque K normalmente de 0,15 a 0,25. Após o aperto, a porca deve mostrar uma ou duas roscas além da extremidade do parafuso, e a junta deve ser-apertada novamente após o assentamento inicial e novamente antes do inverno, porque as mudanças de temperatura e a massa da junta relaxam a pré-carga do parafuso. Um parafuso de peixe solto não é uma falha menor: ele permite que a placa de peixe se mova, a junta martela e a placa racha nos orifícios dos parafusos.
Modos de dano e inspeção
As placas de peixe falham de quatro maneiras características. Rachaduras, geralmente começando nos furos dos parafusos ou na borda da área de contato da alma devido à fadiga sob repetidas batidas nas juntas, são as mais perigosas: uma placa de fixação rachada pode deixar a junta se abrir sob um trem que passa, então a regra de inspeção é que uma rachadura de comprimento significativo, geralmente qualquer rachadura visível no furo do parafuso ou atravessando a placa, significa substituição imediata e, quando exigido pelas regras de segurança, uma restrição de velocidade até que seja feita. A deformação, uma placa dobrada ou arqueada que não combina mais com a alma do trilho, é detectada pela folga entre a placa e a alma; uma placa de fixação que não fica plana é substituída, porque endireitar uma placa de suporte de carga-no campo não restaura a resistência nem o ajuste. O desgaste das faces de contato da alma reduz a seção de fixação e permite que a junta se solte, e a corrosão, corrosão e perda de seção são gerenciadas pelo tratamento de superfície e pela substituição quando a perda de seção se torna mensurável. A inspeção da junta inclui, portanto, o torque do parafuso, a folga da junta, a altura e o alinhamento lateral das extremidades do trilho e a condição visual da placa de fixação, em uma frequência definida pelo tráfego e pelo histórico da junta.
Juntas-pesadas e isoladas
Dois casos especiais completam o quadro. As juntas de transporte-pesadas usam placas de fixação mais espessas do que as linhas convencionais, normalmente vários milímetros mais espessas, com uma seção reforçada ao redor dos furos dos parafusos para resistir à flexão mais elevada e ao martelamento de cargas de eixo de 30 t; o aço é de baixa{3}}liga de alta-resistência, os parafusos são de maior qualidade e o torque de aperto é maior, tudo para manter a junta rígida sob cargas que danificariam uma placa convencional. As juntas de trilhos isoladas, usadas nos limites dos circuitos-da via, são juntas com placas de fixação com uma camada isolante entre a placa de fixação e o trilho, de modo que os dois trilhos são eletricamente separados enquanto a junta ainda carrega a carga mecânica; o isolamento é verificado por meio de testes de resistência, e a manutenção das juntas isoladas se concentra em manter o material isolante limpo e livre de contaminação condutiva, pois um isolamento em ponte prejudica o circuito da via. Em ambos os casos aplicam-se as regras de instalação da secção anterior com tolerâncias mais rigorosas: alinhamento, sequência de binário e controlo de folga são a diferença entre uma junta que dura e uma junta que falha em meses.
Perguntas frequentes
Q1: Qual é a função de uma placa de peixe?
Uma placa de fixação une duas extremidades do trilho, transmitindo flexão e cisalhamento através da junta, mantendo as extremidades alinhadas e transferindo forças longitudinais, de modo que a junta se comporte como um trilho contínuo até certo ponto.
Q2: Como é determinada a lacuna conjunta?
A folga absorve o movimento térmico: o aço se move cerca de 0,115 mm por metro a cada 10 graus C. A folga instalada é definida para o comprimento do trilho e a faixa de temperatura local, normalmente de 2 a 6 mm em trilhos articulados convencionais.
Q3: A que torque os parafusos de fixação devem ser apertados?
Para parafusos tipo peixe M22 nas classes 4,8 a 5,6, a faixa comum é de cerca de 150 a 250 Nm, apertados em etapas do centro para fora. Parafusos-de maior resistência seguem um torque calculado a partir do projeto da junta, T=K x F x d.
P4: As linhas de alta-velocidade usam placas de pesca?
Não. As linhas principais-de alta velocidade usam trilhos soldados continuamente, portanto, as juntas com placas de peixe aparecem apenas em reparos temporários e montagens de juntas isoladas. A suposição original de pequenas lacunas nas juntas em linhas-de alta velocidade não se aplica à operação da linha principal.
Q5: Qual é o defeito mais perigoso da placa de pesca?
Uma rachadura, geralmente começando no orifício de um parafuso devido à fadiga. Uma placa de peixe rachada é substituída imediatamente, aplicando-se uma restrição de velocidade quando as regras de segurança assim o exigirem.
P6: Por que as placas de pesca-de transporte pesado são mais espessas?
Para suportar o maior momento de flexão e impacto de cargas pesadas no eixo sem rachar. Placas de transporte-pesadas são mais espessas, usam aço de maior-resistência e parafusos de{3}}grau mais alto e são apertadas com um torque mais alto.