تربط وصلات السكك الحديدية نهايات أقسام السكك الحديدية المجاورة وتحافظ على استمرار المسار في الشكل الهندسي وتزيد من قدرة الحمل- مع السماح للسكك الحديدية بالتمدد والانكماش مع درجة الحرارة. تصنف هذه المقالة الأنواع الرئيسية لمفاصل السكك الحديدية المستخدمة في خطوط السكك الحديدية وتشرح كيفية تصرف كل نوع في الخدمة.
لماذا توجد مفاصل السكك الحديدية
تتكون وصلة السكة الحديدية المثبتة بمسامير من لوحتين، تسمى أيضًا قضبان المفصل أو قضبان الوصل، مثبتة بمسامير على جانبي شبكة السكة، مع أربعة أو ستة مسامير لكل مفصل اعتمادًا على قسم السكة. يؤدي المفصل ثلاث مهام: فهو ينقل الحمل الرأسي عبر الفجوة بين طرفي السكة، ويحافظ على محاذاة طرفي السكة عموديًا وأفقيًا، ويترك فجوة صغيرة بحيث لا يتسبب التمدد الحراري للفولاذ في التواء في الطقس الحار.
التصنيف حسب الموقف والمحاذاة
من خلال وضعها على المسار، تكون الوصلات عبارة عن وصلات مربعة عندما تكون المفاصل الموجودة على السكة الحديدية متقابلة لبعضها البعض، أو وصلات متداخلة عندما تكون الوصلة الموجودة على أحد السكة في مواجهة منتصف السكة المجاورة. تُفضل الوصلات المتداخلة على المنحنيات لأنها تقلل من القوى الديناميكية المؤثرة على المسار عند أي نقطة واحدة.
من خلال الموضع بالنسبة للعوارض، تضع الوصلة المدعومة طرفي السكة على عوارض مفصلية واحدة، مما يوفر دعمًا قويًا ولكن عالي الصيانة-، بينما تضع الوصلة المعلقة الأطراف بين عوارضتين، وهو الترتيب الأكثر شيوعًا ويعطي مجموعة أكثر مرونة وذاتية المحاذاة-.
التصنيف حسب الوظيفة والتطبيق
| نوع مشترك | وظيفة |
|---|---|
| مشترك انسحب عادي | لوحة صيد قياسية ووصلة مسمار، تسمح بالحركة الحرارية |
| حل وسط مشترك | يربط القضبان ذات الأقسام المختلفة بألواح صيد مدببة |
| مشترك معزول | يعزل كهربائيًا أقسام السكك الحديدية لدوائر المسار والإشارات |
| مشترك موصل | يحافظ على الاستمرارية الكهربائية لتيار الجر |
| مفصل التوسع | يسمح بحركة طولية يمكن التحكم فيها على الجسور وأقسام CWR الطويلة |
| ملحومة مشتركة | يتم دمج القضبان بواسطة الثرمايت أو اللحام التناكبي-لتكوين قضبان ملحومة مستمرة |
القضبان المشتركة وجمعيات الترباس
ألواح السمك مصنوعة من الفولاذ الكربوني المتوسط-الذي يتمتع بقوة تتطابق مع درجة السكة، ويتم حفرها لتتناسب مع فتحات المسامير الموجودة في السكة. يتم ربط البراغي باستخدام غسالات زنبركية ويجب إعادة عزم الدوران -بشكل دوري لأن اهتزاز حركة المرور يؤدي إلى استرخاء المفصل. تستخدم الوصلات المعزولة-مكونات مركبة أو نايلون غير موصلة بين السكة والألواح والمسامير بحيث يتم فصل طرفي السكة كهربائيًا تمامًا.
المفاصل الملحومة والسكك الحديدية الملحومة المستمرة
يعمل اللحام بالثيرمايت واللحام التناكبي- على دمج أطراف السكة في وصلة معدنية واحدة، مما يزيل تأثير الفجوة المثبتة بالمسامير بشكل كامل تقريبًا. تعتبر السكة الملحومة المستمرة أقوى وأكثر سلاسة وأرخص في الصيانة، ولكنها تخزن قوى حرارية كبيرة، لذلك يجب وضعها عند درجة الحرارة الصحيحة الخالية من الضغط - وتقييدها بمثبتات وصابورة فعالة. تظل الوصلات المثبتة بمسامير لا غنى عنها عند الإقبال والجسور وفي أي مكان يجب فيه استبدال القضبان بشكل فردي.
التعليمات
س: ما الفرق بين المفصل المدعم والمعلق؟ج: يرتكز المفصل المدعوم على عارض واحد وهو متين للغاية، في حين أن المفصل المعلق يمتد على المسافة بين عارضتين وهو الترتيب الأكثر شيوعًا والمرونة.
س: ما هو استخدام المفصل التوفيقي؟ج: يربط المفصل الوسطي بين قضبان من أقسام مختلفة، مثل سكة أخف في الفناء وسكة أثقل على الخط الرئيسي، باستخدام ألواح صيد السمك ذات الشكل الخاص.
س: لماذا هناك حاجة إلى وصلات السكك الحديدية المعزولة؟ج: إنهم يعزلون قسمًا واحدًا من السكك الحديدية عن القسم التالي بحيث تتمكن دوائر المسار من اكتشاف وجود القطار لأنظمة الإشارات.
س: كم عدد البراغي المستخدمة في وصلة السكك الحديدية القياسية؟ج: عادةً ما يستخدم مفصل لوحة السمك القياسي أربعة أو ستة مسامير اعتمادًا على وزن السكة وطول المفصل.
س: لماذا يفضل السكك الحديدية الملحومة المستمرة على الخطوط الرئيسية؟ج: يعمل نظام CWR على إزالة التأثير عند المفاصل، مما يوفر قيادة أكثر سلاسة وصيانة أقل وعمرًا أطول للمكونات، بشرط إدارة القوى الحرارية بشكل صحيح.
