Vasútról mindenkinek, akit érdekel, hogy min megy a vonat.

Nagyvasúti kisokos

Nagyvasúti kisokos

Végtelen síneken IV.

2024. május 07. - Pályamágus, a sínész

 

Elérkeztünk a vasúti pályák végtelenítésének, ez esetben összehegesztésének utolsó technikájához. Ez egy olyan megoldás, amiről már korábban esett szó, de akkor még az un. munkapados kivitelezést vizsgáltuk. Az eljárás lényege, hogy ívfényhegesztést végzünk, melynek során a megolvadó sínvégek egymáshoz préselődnek, és így folytonosságot hoznak létre. 

A technológia természetesen ezen a területen is fejlődött. Az egész eljárást mobilizálták. Létrehoztak egy járművet, mely nem csupán a közúton, de a vasúti pályán is képes közlekedni. így lehetővé vált, hogy bármely munkahelyszínt meg tudja közelíteni, és ott a munkát elvégezni. A jármű nem csupán a műhelykocsi, hanem az erőmű szerepét is betölti. Olyan erős áramot kell biztosítani a hegesztéshez, ami a sín teljes keresztmetszetének hegesztését lehetővé teszi. Az eljárás nagyon hasonlít a második részben ismertetettekhez. A sín gerincén fémtiszta elektromos csatlakozófelületet hoznak létre, majd a tulajdonképpeni hegesztést végző zárt szerkezetet a pozicionált sínekre helyezik, és már indulhat is a munka. Az alábbi videó szépen mutatja a munkafolyamatot.

Felmerül a kérdés, hogy ha ez ilyen egyszerű, akkor mégis mire jó még mindig az aluminotermikus sínhegesztés? A válasz rendkívül egyszerű. A helyszíni elektromos hegesztés ugyan jobb, mint a korábbi megoldás, de az ehhez szükséges jármű felvonulása és üzemeltetése lényegesen költségesebb megoldás, így ez csak nagy mennyiségű sínhegesztés igénye esetén kerül alkalmazásra. Jellemzően új fektetésű, felújítás alatt álló pályákon, vagy tömeges síncsere alkalmával kerül bevetésre.

iniciale.jpg

 A hegesztet vágány fizikája

A bejegyzés trackback címe:

https://vasutrol-barkinek.blog.hu/api/trackback/id/tr3918392763

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

gigabursch 2024.05.07. 20:11:02

Köszönöm, szupi anyag!

GyMasa 2024.05.07. 20:47:10

Jól láttam, hogy külön vasreszeléket szórnak a két sínvég közé?

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2024.05.07. 21:02:22

@GyMasa: Most ezzel megfogtál. Az apró részletekbe menő technológiát sajnos nem ismerem. Amikor én tanultam, ilyen még nem volt, a gyakorlatnál meg ugye nem minden figyelhető meg. Valamit valóban szórnak közé, de nem tudom, hogy ez vasreszelék, vagy vasoxid, vagy valami egyéb segédanyag. Azért vannak fenntartásaim a tiszta vasreszelékkel kapcsolatban, mert - feltételezem - direkt rövidzárlatot okozna, és nem tudna kialakulni az ívfény. A gyári körülmények között végzett ívfényhegesztésnél az egyik sín fixre van rögzítve, a másikat mozgatják a szükséges mértékben. A mobil alkalmazásnál a mozgatás nem lehetséges, ezért van szükség a segédanyagra, de tényleg kétlem, hogy tiszta vas lenne. Megpróbálok utánanézni, de sajnos ebbe az irányba nincsenek kapcsolataim.
És még azt hittem, hogy értek hozzá. :(

GyMasa 2024.05.08. 20:33:01

@Pályamágus, a sínész:
Onnan gondolom, hogy írtad, hogy a sínvégeket lecsiszolják, emiatt, ugye mivel nem lehet a sínzt "odébbhúzni", így valamilyen anyagnak kell oda kerülnie.
Ahogy néztem, a hegesztés alatt nagyon repülnek valami forró darabok, amiktől védik magukat a melósok.
Illetve a hegesztés végeztével a sínről levernek olyan porszerű anyagot...
Szerintem amúgy amint a vasreszelék bekerül a két sínvég közé, már nem is kell az elektromos ív, mert a sima, ellenállás alapú fűtés alakul ki, ami fenntartja az olvadt állapotot.
Persze, ez csak sima spekuláció az én részemről...

GyMasa 2024.05.08. 20:34:07

És, ahogy látom, ennek a technológiának óriási előnye, hogy nem kell hozzá az az öntőforma... És, nekem sokkal gyorsabbnak tűnik a folyamat is.

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2024.05.08. 21:29:49

@GyMasa: Az észrevételeiddel nem tudok vitatkozni, mint igértem is, olyasmiről nem nyilatkozom, amiben nem vagyok teljesen biztos, de egy kis helyreigazítást kell tennem. Bizonyára nem volt elég egyértelmű megfogalmazás, de nem a sínvégeket csiszolják le, hanem az elektromos érintkezési felületeket a síngerincen. A minél kisebb elekrtromos ellenállás miatt szükséges.

Ami az észrevételedet illeti, elektromos témában laikuskén a legkésőbb középiskolai fizikában szerzett ismereteimet tudom segítségül hívni. Ha jól emlékszem, az elektromos ellenállás annál nagyobb, minél kisebb a keresztmetszeti felület, az átengedett áramerősséghez képest. Ebből arra következtetek, hogy ha az elektromos ellenállás tartja képlékeny állapotban a vasat a hegesztési folyamat végéig, akkor folyamatosan emelkedő áramerősséggel kell számolni, ahogyan a keresztmetszeti felület növekszik. Akár ezt is el tudom fogadni, bár nem tudom, hogy egy ilyen teljesítményre képes áramfejlesztő elférne-e a járgányban. Ha viszont egyenletes áramerősséget veszünk alapul, akkor talán mégsem tisza vasreszelék a segédanyag, és a végén látható maradék hullagékanyag valamiféle kiegészítőanyag lehet, mint az egyszerű hegesztőpálcánál a rutil. Persze mindez részemről csupán agymenés, nem szakmai állásfoglalás. Megpróbálok szakszerű válaszokat kapni.

GyMasa 2024.05.08. 23:07:30

@Pályamágus, a sínész:
iGen, szerintem ott IS lecsiszolják.
A sín gerince a betáplálási felület, ott logikus, hogy annak minél nagyobbnak kell lennie, hogy ne ott melegedjen az acél, hanem a két sín közötti résben.
AZ Ohm törvény értelmében, ugye, ha a sín ellenállása kicsi, akkor a közészórt, "nagy" ellenállású vasreszelék ellenállásán fog a nagy disszipáció kialakulni.
AZ ellenálllást befolyásolja pl az is, hogy az acél folyékony-e, de nem találtam erre adatot, hogy viszonyul a szilárd acél ellenállása a folyadékhoz...
Befolyásolja a hőmérséklet is. (az ellenállás lineárisan nő a hőmérséklettel.)
És, a vasreszelék ügyben korrigálnom kell, ugyanis valószínűleg acélreszelék lesz az... Mert a hegesztés lényege, hogy azonos anyaggal kötjük össze a két részegységet.
Az áramerősség szempontjából ma már rettentően fejlett az elektronika, szóval simán képesek ekkora teljesítmény szabályozott leadására képes szabályzóköröket előállítani.
Csak a példa kedvéért, egy mai, 14 generációs Intel Processzor akár 4-500Amper áramot is fel tud venni az alaplapról. AZ pedig semmi különös, csak egy számítógép :-D

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2024.05.09. 08:19:14

@GyMasa: Meggyőzőek az érveid, nem tudok hozzászólni.
Én is úgy tudom, hogy minél melegebb egy fém, annál nagyobb az elektromos ellenállása. Azt nem tudom miért, de állítólag így van. Ami meg a modern áramszabályozási lehetőségeket illeti, az is reálisnak tűnik, mert ez a technológia ugyan már nem új, de nincs is túl régen. Lehet, hogy épp ennek köszönhető, hogy meg lehetett alkotni. Talán idetéved egy villamosmérnök, vagy valaki, aki ismeri közelebbről a folyamatot, és el tudja magyarázni, hogy pontosan hogyan is zajlik a folyamat.

gigabursch 2024.05.09. 12:14:04

@Pályamágus, a sínész:
Azért nő az ellenállás a melegebb fémben, mert az elektronpályák elkezdenek saját maguknak egyre jobban rezegni és az áramtovábbítást ezáltal csökkentik.
A fémrácsban lévő "szabadon kóválygó" elektronok tehát nem a külső pólusokon lévő töltésektől áramlanak az ellenpólus felé, hanem egyszerűen megakadnak.

...
Az elektromosság kapcsán nekem nagy kedvencem a képi alkalmazás a vízáramlással és a vízimalommal, ahol a párhuzamos és soros kapcsolásokat, váltókapcsolásokat, stb. tök jól lehet érthetően elmagyarázni mindenkinek, akárcsak a feszültség (vízoszlopmagasság) és az áramerősség (vízmennyiség) kérdését is, sőt szinte az egész elektromosságot, kapacitásokkal, töltésekkel, szigetelőkkel, stb.
...

Nos ebben az esetben a víz lötybölése és hullámoztatása az, ami érdemben tudja a továbbfolyó vizet akadályozni, mindemellett még ki is löttyenhet a mederből.

gigabursch 2024.05.09. 12:17:53

@Pályamágus, a sínész:
Amúgy ennek egy továbbfejlesztése lehet az, hogyha indukcióval melegítjük meg a végeket és folyatjuk be a profilba (mondjuk kerámia) a megfelelő acél anyagot.

Igazából meg se lepődnék rajta, ha lenne ilyen megoldás, ráadásul számomra lényegesen egyszerűbbnek tűnik, mint bármi más.

(Ha mégsincs, szóljál, mert akkor a blogod keretében lévő műszakiakkal kidolgozzuk a mutatványt, összedobjuk a jogvédelmet és a végén bazi gazdagok leszünk...
(vagy mégsem...))

Pályamágus, a sínész · vasutrol-barkinek.blog.hu 2024.05.09. 13:59:37

@gigabursch: Köszönöm a felvilágosítást! Ha jól értem, egyfajta elektromos turbulencia keletkezik, ami a saját örvénylésével csinál gátat önmagának. Igen, azt hiszem, így tényleg képileg érthető.

Öntőforma kérdése. Szerintem lehetne alkalmazni az "AT" hegesztés formáját, bár nem biztos, hogy tényleg kell. Arra gondolok, hogy csak addig lehet fenntartani a folyósságot, amíg a sínvégek között van az anyag, mert csak addig van az elektromos erőtérben. Ha kifolyik, akkor már nem folyik. Talán ezért is látszik szikrázás, mert a berendezés szakaszosan adagolja a reszeléket, és így talán rétegenként szilárdul.

Hát, azt nem tudom, hogy milyenek az esélyek a bazi nagy gazdagságra, én mindenesetre azért még holnap bejövök melózni :) .

GyMasa 2024.05.10. 14:29:19

@gigabursch:
Vagy, surlódással...
Belógatsz egy 3mm vastag fémkorongot (mondjuk WOlframot, aminek sokkal magasabb az olvadáspontja, megpörgeted, és a surlódás felizzítja a sínvégeket.

GyMasa 2024.05.10. 14:30:21

Itt is van, "friction welding" az angol neve.
www.youtube.com/watch?v=-aEuAK8bsQg

GyMasa 2024.05.10. 14:33:09

@gigabursch:
Az indukciós melegítés, szerintem itt nem a legjobb, mert a sínt kezdi el melegíteni, ami nem cél. Itt a sínvég lehető legkisebb mélységét kell csak felmelegíteni, ÉS a közé kerülő fémreszeléket.
Minden más csak felesleges energiapocsékolás, plusz kicsit kockáztatjuk azt is, hogy a sín lokálisan "kilágyul", ami nem a legjobb ebben az esetben.

GyMasa 2024.05.10. 14:35:28

@Pályamágus, a sínész:
Próbáld úgy elképzelni, mintha egy katonai felvonuláson az egymástól egyforma távolságra álló katonák között akarnál elszaladni.
Amikor fegyelmezetten állnak, (hideg) akkor ez simán megy.
Ha elkzdenek kimozdulni ebből a rendből (melegszik a fém), akkor meg egyre nehezebb lesz, mert beléjük fogsz ütközni.

GyMasa 2024.05.10. 14:37:38

@Pályamágus, a sínész:
Az indukciós "erővonalak" nem csak a sínben vannak jelen, hanem a két sín közötti résben is, és a sínek mellett is a levegőben, csak sokkal-de sokkal kisebb mértékben.
AZt hiszem, ennél mélyebben most nem akarom elmagyarázni, mert elég bonyolult a téma.

gigabursch 2024.05.11. 07:20:08

@GyMasa:
Amit mutattál példát jópofa, a gond a síneknél az, hogy nem tudod a kettőt egymáshoz nyomni, meg valami profilba kéne befolyatni az anyagot.

Az indukciósnál a műszaki nehézség ott van, hogy a síneket nem tudod könnyen körbetekerni, tehát valami "nyitható-zárható" tekercset kell hozzá kimatekozz, ami együttjár(hat) a kavicsok arrébbrakásával is.
A munkafolyamat kb úgy nézne ki hogy:
- felvonulás
- sínvégek előkészítése
- sínvégek kondenzációs pofáinak felrakása
- ezzel párhuzamosan a heganyag előkészítése és kondenzációs melegítése valami kis kokillában
- sínmelegítés
- kondenzációs pofák le
- kerámia sablon fel
- heganyag beöntés
- megszilárdulás
- kerámia sablon leütés
- hűlés
- ellenőrzés
- formára köszörülés
- talán ennyi nagy vonalakban.

GyMasa 2024.05.11. 13:35:04

@gigabursch:
Tudom, hogy nem mozdulnak el a sínek. Ezért kell a fémrszelék.
A napalmos módszernél is az égő alumínium a vasoxidból redukálja az égéshez szükséges oxigént, és a maradék vas folyik be a résbe.
Ebben az eljárásban a vasat, szerintem vasreszelék (inkább acél lesz az...) formájában adagolják fokozatosan a két sín közötti résbe. Valószínűleg, azért fokozatosan, hogy gyorsabban olvadjon meg. Símán lehet, hogy olvadt acélt öntenek a résbe, de a videón őgy tünk, mintha az a féndarab, amit levernek a sínről olyan volna, mintha homokból lenne.
Persze, ez mind csak spekuláció a részemről.
süti beállítások módosítása