Skripta-Željeznice 1

8/9/2019 Skripta-Željeznice 1

1/157

ŽELJEZNICE ( Skripta predavanja iz predmeta Željeznice )


2/157

Skripta sa predavanja ŽELJEZNICE

Studenti IV godine studija Šk. 2006./2007.

UREDNIČKI ODBOR (studenti IV godine studija)

Predavanje br.1 – Ružić Danijel

Predavanje br.2 – Kobaš Albert Predavanje br.3 – Kovčić Omer Predavanje br 4 – Galamić Anadel Predavanje br.5 – Zahirović Kemal Predavanje br.6 – Alibegović Vahidin, Zahirović Amir Predavanje br.7 – Arnautović Armin Predavanje br.

8 – Šarić Enis Predavanje br.9 – Kobaš Albert, Kovčić Omer,Ružić Danijel Predavanje br.1 – Salkanović Fatima Predavanje br.11 – Tokić Marko Predavanje br.12 – Bedić Almasa, Busuladžić Lejla Predavanje br.13 – Fišić Adnan, Omerović Sead VJEŽBE - Ružić Danijel

GL VNI I ODGOVORNI UREDNIK

Ružić Danijel

S R DNICI

Kobaš AlbertKovčić Omer

GR FIČKI UREDNIK

Ružić Danijel

IZD V Č

Studenti IV godine studija Građevinskog odsjeka priRGGF-u Univerziteta u Tuzli


3/157



S RŽ J

1. UVOD ....................................................................................................................................................... 1

2. PODJELA PRUGA...................................................................................................................................... 1

3. ELEMENTI ŽELJEZNICE ............................................................................................................................... 2

33..11.. GGOORRNNJJII SSTTRROOJJ ...................................................................................... 2

33..11..11.. ŠŠIINNAA ............................................................................................ 3 33..11..11..11.. OObblliikk ppoopprreeč č nnoogg pprreessjjeekkaa :: ............................................................... 4

33..11..11..22.. II z zbboorr t t iippaa š š iinnee :: ............................................................................ 7 33..11..11..33.. ŠŠiinnsskkii č č eelliikk :: ............................................................................... 8 33..11..11..44.. DDeef f eekkt t ii š š iinnaa :: .............................................................................. 8

a. Defekti na krajevima šina : ..................................................................... 8 b. Defekti van krajeva šine : ..................................................................... 10

33..11..11..55.. HHaabbaannjjee š š iinnaa :: ............................................................................ 13 aa.. V V iissiinnsskkoo hhaabbaannjjee š š iinnee :: ......................................................................... 14 bb.. BBooč č nnoo hhaabbaannjjee š š iinnee :: ........................................................................... 14 cc.. T T aallaassaasst t oo hhaabbaannjjee š š iinnee :: ........................................................................ 16

33..11..11..66.. DDuu ž ž iinnaa š š iinnaa,, z zaa z zoorrii ii rruuppee nnaa š š iinnaammaa ::.................................................... 16

33..11..22.. PPRRIIČČV V RRSSNNII KKOOLLOOSSJJEEČČNNII PPRRIIBBOORR ............................................................ 18 33..11..22..11.. KKoot t vvee ..................................................................................... 18

•• KKrruuttee kkoottvvee :: ................................................................................... 18 a. Šinski ekseri ................................................................................. 18 b. Tirfon ........................................................................................ 20 c. Tirfon vijak .................................................................................. 21

•• EEllaassttiiččnnee kkoottvvee :: ............................................................................... 21 a. Ekseri sa elastičnom glavom ................................................................. 21

33..11..22..22.. SSt t ee z zaalljjkkee .................................................................................. 22 •• PPrriiččvvrrššććeennjjaa bbeezz ppooddlloožžnniihh ppllooččiiccaa............................................................ 22

a. Francusko pričvršćenje RN ................................................................... 22 b. Rusko pričvršćenje ŽB ....................................................................... 23 f. Njemačko pričvršćenje HM ili SKL-1......................................................... 25

•• PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa ......................................................... 26 a. Pričvršćenje sistema K za drvene pragove................................................... 27

•• PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa ii eellaassttiiččnniimm sstteezzaalljjkkaammaa ............................... 28 •• SSppeecciiffiiččnnoossttii pprriiččvvrrššććeennjjaa zzaa bbeettoonnsskkee pprraaggoovvee .............................................. 29 •• SSppoojjnnii kkoolloossjjeeččnnii pprriibboorr ....................................................................... 30

aa.. MMeehhaanniiččkkii ssppoojjeevvii ........................................................................... 30 • Osnovni elementi mehaničkih spojeva .......................................................... 35 a) Zavareni spojevi ............................................................................... 36

• Postupci zavarivanja ........................................................................... 37 1. Elektrootporno zavarivanje : ................................................................ 37


4/157



• Kontrola zavarivanja ........................................................................ 39

2. Aluminotermsko zavarivanje : ............................................................... 40 3. Električno zavarivanje : ..................................................................... 41 4. Gasno (autogeno) zavarivanje : ............................................................ 41

• Defekti varova ................................................................................. 42

b) Lijepljeni spojevi ................................................................................ 44 33..11..22..33.. OOsst t aallii kkoolloossjjeeč č nnii pprriibboorr ................................................................... 44

a. Sprave protiv bočnog pomijeranja kolosjeka .................................................. 45 b. Sprave protiv putovanja šina .................................................................. 46

33..11..33.. PPRRAAGGOOV V II ...................................................................................... 47 33..11..11..11.. DDRRV V EENNII PPRRAAGGOOV V II :: ...................................................................... 47 33..11..33..22.. BBEET T OONNSSKKII PPRRAAGGOOV V II :: ................................................................... 50 33..11..33..33.. ČČEELLIIČČNNII PPRRAAGGOOV V II :: ..................................................................... 52

33..11..44.. ZZAASST T OORR ....................................................................................... 53

33..11..44..11.. KKoonnsst t rruukkcciijjaa ppllaannuummaa pprrii z zmmee ii nnjjeenn rraad d :: ................................................. 53 33..11..44..22.. UUrreeđ đ eennjjee kkoolloossjjeekkaa :: ...................................................................... 54

aa.. ŠŠiirriinnaa kkoolloossjjeekkaa :: .............................................................................. 55 bb.. NNaad d vviiš š eennjjee ssppoolljjnnee š š iinnee uu kkrriivviinnii :: .............................................................. 55 PPrroorraač č uunn nnaad d vviiš š eennjjaa ssppoolljjnnee š š iinnee pprreemmaa t t eehhnniič č kkoo--eekkoonnoommsskkiimm z zaahht t jjeevviimmaa :: ................. 56 PPrroorraač č uunn nnaad d vviiš š eennjjaa ssppoolljjnnee š š iinnee ii z z z zaahht t jjeevvaa z zaa z zaaš š t t iit t uu ppuut t nniikkaa ood d vveelliikkiihh bbooč č nniihh uubbrr z zaannjjaa :: 56

cc.. PPrreellaa z znnee kkrriivviinnee :: .............................................................................. 57 MMeeđ đ uupprraavvee ii z zmmeeđ đ uu ssuussjjeed d nniihh kkrriivviinnaa ii kkrraat t kkee kkrriivviinnee ::....................................... 58

d d .. PPrreelloomm nniivveelleet t ee :: ............................................................................... 58

33..11..55.. PPRROORRAAČČUUNN GGOORRNNJJEEGG SST T RROOJJAA .............................................................. 60

33..11..66.. MMOODDUULL EELLAASST T IIČČNNOOSST T II ŠŠIINNSSKKEE PPOODDLLOOGGEE................................................... 61 KKrruut t oosst t š š iinnsskkoogg oosslloonnccaa uusslljjeed d eellaasst t iič č nnoosst t ii z zaasst t oorraa ii pprraaggoovvaa ::................................. 62

33..11..77.. PPRROORRAAČČUUNN ŠŠIINNAA ............................................................................. 62

33..11..88.. DDIINNAAMMIIČČKKII PPRROORRAAČČUUNN GGOORRNNJJEEGG SST T RROOJJAA ................................................. 65

33..11..99.. DDOOPPUUŠŠT T EENNII NNAAPPOONNII EELLEEMMEENNAAT T AA UU KKOOLLOOSSJJEEKKUU ........................................... 65

33..11..1100.. SSPPEECCIIJJAALLNNEE KKOONNSST T RRUUKKCCIIJJEE KKOOLLOOSSJJEEKKAA.................................................... 66 aa.. KKoolloossjjeekk nnaa mmoossttuu ................................................................................ 66 bb.. KKoolloossjjeekk nnaa ppuuttnniimm pprreellaazziimmaa ................................................................... 69 cc.. KKoolloossjjeekk uu ttuunneelluu ................................................................................. 71

33..11..1111.. IINNDDUUSST T RRIIJJSSKKEE PPRRUUGGEE ......................................................................... 73

33..11..1122.. RRAADDNNII KKOOLLOOSSJJEEKK ............................................................................. 73

33..22.. ŽŽEELLJJEEZZNNIIČČKKEE SSTTAANNIICCEE .............................................................................. 74

33..22..11.. PPUUT T NNIIČČKKEE SST T AANNIICCEE ........................................................................... 75


5/157



33..22..22.. T T EERREET T NNEE – – LLAAKKOO T T EERREET T NNEE SST T AANNIICCEE .......................................................... 75 RRaann ž ž eerrnnee sst t aanniiccee :: .............................................................................. 75 SSt t aanniič č nnii kkoolloossjjeeccii ii sskkrreet t nniiccee :: .................................................................. 76

33..22..33.. PPOOLLOOŽŽAAJJ SST T AANNIICCAA II UUKKRRSSNNIICCAA NNAA PPRRUUZZII.................................................. 76 OOkkrreet t nniiccee :: ..................................................................................... 77 PPrreennoossnniiccee :: .................................................................................... 78 UUkkrrš š t t aajjii :: ....................................................................................... 78 SSkkrreet t nniiccee ::...................................................................................... 79

a. Prav jezičak ................................................................................. 81 b. Jezičak sa presijecanjem .................................................................... 81 c. Tangencijalni jezičak ........................................................................ 81 d. Tangencijalni jezičak sa zalomljenim vrhom ................................................. 81 e. Specijalni profili šina sa navarenim dijelom ................................................. 82 ff.. Najmanje rastojanje između nožice šine i odvojenog jezička :............................... 82

g. Skretnički zatvarači : ........................................................................ 83 h. Šipni zatvarač : ............................................................................. 83 i. Kukasti zatvarači : .......................................................................... 83 j. Zglobni zatvarači : .......................................................................... 84

PPrrooš š iirreennjjee kkoolloossjjeekkaa uu sskkrreet t nniič č kkiimm kkrriivviinnaammaa :: ................................................. 84 SSrreed d nnjjii d d iioo sskkrreet t nniiccee :: .......................................................................... 85 PPookkrreet t nnaa ssrrccaa :: ................................................................................. 87 RRaa z znnee vvrrsst t ee sskkrreet t nniiccaa :: ......................................................................... 88

33..33.. UURREE Đ ĐAAJJII II PPOOSSTTRROOJJEENNJJAA ZZAA EELLEEKKTTRRIIFFIIKKAACCIIJJUU PPRRUUGGAA – – SSIIGGNNAALLNNOO – – SSIIGGUURRNNOOSSNNII UURREE Đ ĐAAJJII . 95

33..33..11.. SSIISST T EEMMII EELLEEKKT T RRIIFFIIKKAACCIIJJEE ŽŽEELLJJEEZZNNIICCAA ....................................................... 95

33..33..33.. NNAAPPAAJJAANNJJEE EELLEEKKT T RRIIČČNNII ŽŽEELLJJEEZZNNIICCAA PPOOGGOONNSSKKOOMM EENNEERRGGIIJJOOMM ......................... 95 EElleekkt t rriič č nnee ppood d sst t aanniiccee :: ......................................................................... 95 KKoonnt t aakkt t nnaa mmrree ž ž aa :: ............................................................................. 95

33..33..33.. PPOOLLIIGGOONNAACCIIJJAA MMRREEŽŽEE ....................................................................... 97 ZZaat t ee z zaannjjee pprroovvood d nniikkaa :: ........................................................................ 98 PPrreekkllooppii :: ...................................................................................... 98

33..33..44.. SSAAV V RREEMMEENNII SSIIGGNNAALLNNOO--SSIIGGUURRNNOOSSNNII UURREEĐĐAAJJII ........................................... 100

4. PROJEKTOVANJE REKONSTRUKCIJE ŽELJEZNIČKE PRUGE ................................................................. 101

4.1. OSNOVNE POSTAVKE KOD PROJEKTOVANJA REKONSTRUKCIJE ............................. 101

44..11..11.. PPRROOJJEEKKT T OOV V AANNJJEE NNIIV V EELLEET T EE RREEKKOONNSST T RRUUKKCCIIJJEE PPRRUUGGEE .................................... 102

44..11..22.. PPRROOJJEEKKT T OOV V AANNJJEE PPRREESSJJEEKK T T RRUUPPAA PPRRUUGGEE .................................................. 102

44

.

.11

.

.33

.

. PPRROO

JJEEKK

T T OO

V V

AA

NN

JJEE DD

RRUU

GG

OO

GG

KK

OO

LLOO

SSJJEEKK

AA .................................................. 103

V V oođ đ eennjjee t t rraassee pprruuggee d d rruuggoogg kkoolloossjjeekkaa :: ..................................................... 104


6/157



4.2. OPREMA PRUGE .................................................................................. 106

4.3. ODRŽAVANJE PRUGE ............................................................................ 108

44..33..11.. AADDMMIINNIISST T RRAAT T IIV V NNAA PPOODDJJEELLAA PPRRUUGGEE ...................................................... 108

44..33..22.. IINNSSPPEEKKCCIIJJAA SST T AANNJJAA PPRRUUGGEE ................................................................ 109

44..33..33.. IISSPPIIT T IIV V AANNJJEE GGEEOOMMEET T RRIIJJEE KKOOLLOOSSJJEEKKAA .................................................... 109

44..33..44.. IISSPPIIT T IIV V AANNJJEE DDEEFFEEKKAAT T AA ŠŠIINNAA ............................................................... 110

4.4. OBNOVA GORNJEG STROJA PRUGE ........................................................... 110

44..44..11.. RRUUČČNNAA OOBBNNOOV V AA GGOORRNNJJEEGG SST T RROOJJAA PPRRUUGGEE .............................................. 111

44..44..22.. MMEEHHAANNIIZZOOV V AANNAA OOBBNNOOV V AA GGOORRNNJJEEGG SST T RROOJJAA PPRRUUGGEE .................................. 111

PPoosst t uuppaakk ssaa ppoorrt t aallnniimm kkrraannoomm :: ................................................................ 111 PPoosst t uuppaakk ssaa rraad d nniimm vvoo z zoomm :: .................................................................... 113

44..44..33.. RRUUČČNNOO--T T EEKKUUĆĆEE OODDRRŽŽAAV V AANNJJEE GGOORRNNJJEEGG SST T RROOJJAA PPRRUUGGEE ............................... 113 LLaakkee mmaaš š iinnee,, oopprreemmaa,, aallaat t ii ii t t rraannssppoorrt t nnaa ssrreed d sst t vvaa z zaa t t eekkuuć ć ee ood d rr ž ž aavvaannjjee pprruuggee ::............... 115

44..44..44.. ŠŠIINNSSKKII T T EENNZZOORR ............................................................................. 117

44..44..55.. MMEEHHAANNIIZZOOV V AANNOO OODDRRŽŽAAV V AANNJJEE GGOORRNNJJEEGG SST T RROOJJAA ..................................... 120 PPood d bbiijjaannjjee ii uurreeđ đ iivvaannjjee ssmmiijjeerraa ii nniivveelleet t ee kkoolloossjjeekkaa :: ........................................... 120

ČČiiš š ć ć eennjjee ii ppllaanniirraannjjee z zaasst t oorraa :: .................................................................. 121 BBrruuš š eennjjee š š iinnaa :: .................................................................................. 122

4.5. DONJI STROJ ŽELJEZNICA ....................................................................... 122

44..55..11.. ZZEEMMLLJJAANNII T T RRUUPP ............................................................................. 123

44..55..22.. NNAASSIIPPII ....................................................................................... 126

44..55..33.. UUSSJJEECCII ....................................................................................... 128

44..55..44.. T T AAMMPPOONNSSKKII ZZAAŠŠT T IIT T NNII SSLLOOJJ................................................................ 129

44..55..55.. PPRRUUŽŽNNII PPOOJJAASS .............................................................................. 130

44..55..66.. JJAARRKKOOV V II ZZAA OODDV V OODDNNJJAAV V AANNJJEE ZZEEMMLLJJAANNOOGG T T RRUUPPAA .................................... 130

44..55..77.. OOBBLLOOGGEE ..................................................................................... 131

44..55..88.. OOBBLLOOŽŽNNII ZZIIDDOOV V II ........................................................................... 132

44..55..99.. DDRREENNAAŽŽEE .................................................................................... 133

44..55..1100.. BBIIOOLLOOŠŠKKOO--T T EEHHNNIIČČKKII RRAADDOOV V II -- ZZAAŠŠT T IIT T AA ................................................. 134


7/157



ZZaaš š t t iit t aa kkoossiinnaa :: .............................................................................. 134 ZZaaš š t t iit t aa ood d mmrraa z zaa :: ........................................................................... 136

44..55..1111.. OODDRRŽŽAAV V AANNJJEE MMOOSST T OOV V AA II PPRROOPPUUSST T AA .................................................... 137 KKoonnt t rroollaa sst t aannjjaa mmoosst t oovvaa ii pprrooppuusst t aa :: ........................................................ 137 OOd d rr ž ž aavvaannjjee ii oopprraavvkkaa č č eelliič č nniihh mmoosst t oovvaa :: .................................................... 138

OOd d rr ž ž aavvaannjjee mmaassiivvnniihh mmoosst t oovvaa :: .............................................................. 138

44..55..1122.. OODDRRŽŽAAV V AANNJJEE T T UUNNEELLAA ...................................................................... 139

44..55..1133.. ZZAAŠŠT T IIT T AA PPRRUUGGEE OODD PPOOV V RRŠŠIINNSSKKIIHH V V OODDAA II AAT T MMOOSSFFEERRSSKKIIHH UUT T IICCAAJJAA ................... 139

44..55..1144.. ZZAAŠŠT T IIT T AA PPRRUUGGEE OODD SSNNIIJJEEGGAA .............................................................. 139 OObbee z zbbjjeeđ đ eennjjee pprruuggee ood d ssnniijjee ž ž nniihh llaavviinnaa :: .................................................... 140

44..55..1155.. ZZAAŠŠT T IIT T AA PPRRUUGGEE OODD V V JJEET T RRAA ................................................................ 141

VJEZBE ....................................................................................................................................................... 142

•• VVJJEEŽŽBBEE bbrr.. 11.. ........................................................................................................................................ 143 ZADATAK 1: ......................................................................................... 143 ZADATAK 2: ......................................................................................... 144 ZADATAK 1: ......................................................................................... 145

•• VVJJEEŽŽBBEE bbrr.. 22.. ........................................................................................................................................ 146 ZADATAK 2: ......................................................................................... 146 ZADATAK 3: ......................................................................................... 147

ZADATAK 4: ......................................................................................... 147

• Literatura : ....................................................................................................... 150


8/157



1. UVOD

Prva željeznička pruga je izgrađena u Engleskoj 1825.god. , a u Sjevernoj Americi 1830. g. i od tadanastaje nagli razvitak izgradnje željezničkih pruga. Računa se da je do sada izgrađeno oko 1500 000 km.Prva pruga izgrađena u bivšoj Jugoslaviji bila je u Sloveniji od Šestilja do Ljubljane, 1849. god.

U BIH prva pruga je izgrađena 1873. god. ( Bosanski kotor – Banja Luka ). Poslije II svjetskog rata u BIH suizgrađene prve pruge Brčko – Banovići i Šamac – Sarajevo, a poslije posljednja pruga je izvedena 1991.god. Tuzla – Zvornik.

Slika 1. Poprečni profil pruge

2. PODJELA PRUGA

Pruge možemo podijeliti u nekoliko vrsta.

aa.. P Pr r eemmaa z znnaač č aa j j uu :: I reda – magistralne pruge međunarodnog značaja , II reda – glavne pruge , III reda – sporedne pruge .

Tehnička brzina kretanja vozova na glavnim magistralnim prugama sada iznosi 100 – 150 km/h , a unekim razvijenim zemljama kao što su Japan, Francuska... , putnički vozovi dostižu brzinu i do 300 km/h .

bb.. P Pr r eemmaa kkaar r aakktteer r uu tteer r eennaa :: Ravničarske pruge – izvode se u ravnicama sa malim nagibima nivelete i blagim krivinama nakojima su dopuštene velike brzine , Pruge u brežuljkastim terenima – projektuju se i izvode sa većim nagibom nivelete i oštrimkrivinama ,

Planinske pruge – najčešće se izvode za turističke, sportske i druge specijalne svrhe, a svesavladavaju velike visinske razlike .

c. P Pr r eemmaa bbr r oo j j uu kkool l oo s s j j eekkaa :Jednokolosječne , Dvokolosječne , Višekolosječne pruge .

d d .. P Pr r eemmaa vvr r s stti i vvuuč č ee :: Na parni pogon ,Na motorni pogon ,Na električni pogon .


9/157



ee.. P Pr r eemmaa š š i i r r i i nni i kkool l oo s s j j eekkaa :: Široki kolosjek , Normalni kolosjek , Uzani kolosjek .

Kod nas su uglavnom pruge normalnog kolosjeka, čija je širina 1435 mm , i uglavnom 80% pruga u svijetuima normalni kolosjek. Širina širokog kolosjeka iznosi 1524 mm , i ovaj se kolosjek koristi uglavnom u Rusiji, Francuskoj, Španiji,Italiji i Južnoj Americi. Širina uzanog kolovoza je 760 mm ( popularni voz „Ćiro“ ). Širina tranvajske pruge je 1000 i 1435 mm , a u šumarstvu se često koriste pruge širine 600 mm. Širina kolosjeka se mjeri između bočnih strana šina.

Slika 2. Širina kolosjeka

f f .. P Pr r eemmaa vvr r s stti i ttr r eenn j j aa uu p pr r eennoo s suu vvuuč č ee :: Adhezione željeznice – kod kojih se vuča prenosi trenjem između točkova lokomotive i šine , Zupčaste željeznice – kod kojih se vuča prenosi preko treće šine – zupčanice , Žičane željeznice – žičare – kod kojh se vuča prenosi preko čeličnog užeta .

3.

ELEMENTI ŽELJEZNICE

Glavni sastavni dijelovi željeznice su : Donji i gornji stroj, željezničke stanice i signalno – sigurnosnapostrojenja.

Slika 1. Poprečni profil pruge

GGOORRNNJJII SSTTRROOJJ

Gornji stroj čine : šine, kolosječni pribor, pragovi i zastor. U širem smislu, gornji stroj obuhvata i složenekolosječne konstrukcije, kao što su : skretnice, ukrštaji, okretnice, prenosnice, kolske vage...

Svrha gornjeg stroja je da prenese opterećenje šinskog vozila na zemljani trup. Na sljedećoj slici su pokazane glavne dimenzije elemenata pruge upotrijebljene na našim željeznicama, aprenos opterećenja se vrši po principu smanjenja napona po dubini.


10/157



Slika 3. Prenos opterećenja sa šine na zastor

33..11..11.. Š Š I I NN A A Šina je najvažniji dio kolosjeka, koji ima sljedeću funkciju :

Prilagođava se opterećenju od točka i prenosi ga na oslonac (prag) , Vodi točak u bočnom pravcu , Obezbjeđuje kotrljajuću površ i prima sile kočenja i pokretanja , Radi kao električni provodnik na električnim prugama , Provodi signalne struje .

Razvoj šinskog profila tokom vremena je vrlo interesantan. Kod prvih željeznica je upotrijebljena blok šina,pa dalje slijedi šeširasti i kruškasti oblik, kasnije je pronađena šina sa dvostrukom glavom i posljednja šinasa šinskom nožicom.

Slika 4. Razvoj šina

Sem standardne šine sa šinskom nožicom u upotrebi su : nestandardne šine sa debelim vratom, koje se koristekod dijelova skretnica, žlijebna šina za tranvajski kolosjek i kranska šina.

Slika 5. Vrste šina


11/157



33..11..11..11.. OObblliikk ppoopprreeč č nnoogg pprreessjjeekkaa ::

Oblik standardne šine sa šinskom nožicom, poznat kao Vinjolova šina , potiče od I profila, kod kojeg je usvrhu oslanjanja i vođenja točka gornja flanša oblikovana kao šinska glava. Šinski profili u šinskoj upotrebidati su u tabeli 1. sa svojim geometrijskim karakteristikama.

Tabela 1.

Broj kojim se definiše tip šine odnosi se na masu izraženu u kilogramima po metru dužine šine [kg/m'] .

Vinjolova šina se dijeli na tri dijela, i to :Glava šine – koja je tako oblikovana da obezbjeđuje svojom površinom kotrljanje i dobarkontakt sa profilom točka, a dimenzije da budu dovoljne za visoku granicu habanja ; Šinski vrat – svojom debljinom obezbjeđuje odgovarajuću krutost protiv savijanja i izvijanja šine,a kod šina sa spojevima sadrži rupe i prilagođen je postavljanju vezica; Šinska nožica – svojom širinom obezbjeđuje stabilnost protiv prevrtanja, što manje pritiske naosloncu i zahtijevani moment inercije u bočnom pravcu i istovremeno je prilagođena uslovimapričvršćenja.

Slika 6. Elementi šine S49 i UIC60

Slika 7. Oblik šine tipa 22a


12/157



Slika 8. Oblik šine tipa S 49 Slika 9. Oblik šine tipa S 45

Slika 10. Oblik šine tipa S 54 Slika 11. Oblik šine tipa UIC 64

Slika 12. Oblik šine tipa UIC 54E


13/157



U opštem slučaju šine su opterećene vertikalnim, bočnim i podužnim silama. Ovo opterećenje uzrokujenapona savijanja usljed opterećenja šinskim vozilima, normalne napone određene uticajima temperature uzavarenoj šini, zaostale napone pri proizvodnji šine i kontaktne napone u šinskoj glavi. Zajedničko dejstvo ekscentričnog vertikalnog opterećnja od točka [Q] i horizontalne sile [Y], rezultirasavijanjem šine u vertikalnoj i horizontalnoj ravni i torziju.

Slika 13. Opterećenje šine

Kontaktni naponi između točka i šine su najveći kod vertikalnih opterećenja od točka, gdje, zbogkoncentracije visokih naprezanja na maloj površini, dolazi do zamora materijala na kotrljajućoj površinišinske glave. Po Herzovoj teoriji, kontaktna površina između točkova i šinske glave je eliptična, a kontaktni pritisak

obrazuje elipsoid.

Slika 14. Kontaktni pritisci


14/157



Maksimalni kontaktni napon u sredini elipsoida iznosi :

2

23

maxR

EQ ⋅α=σ ; gdje su :

- α - koeficijent dat u tabeli 2. , koji zavisi od odnosa R

r

,

- r – radijus krivine šinske glave , - R – radijus krivine točka , - E – modul elastičosti čelika , - Q – vertikalno opterećenje od točka .

Vremenom, usljed habanja radijus zakrivljenja glave šine postaje beskonačan, te kontaktna površinapostaje pravougaona, a kontaktni napon konstantan : maxrač 6,0 σ⋅=σ .

Maksimalni smičući napon u šinskoj glavi je : maxmax 3,0 σ⋅≅τ i dešava se upravno na šinu, na 4-6mm dubine

ispod kotrljajuće površine glave šine.

Slika 15. Raspodjela kontaktnog napona

33..11..11..22.. II z zbboorr t t iippaa š š iinnee ::

Zavisi od veličine osovinskog pritiska, brzine kretanja vozova kao i od gustine saobraćaja date pruge.Prema UIC klasifikaciji, izbor tipa šine se vrši prema tabeli 2.

Tabela 2.


15/157



Prihvaćen je stav, da za osovinsko opterećenje od 225 kN se ugrađuju šine tipa 49 za godišnjesaobraćajno opterećenje od 10 miliona tona bruto tereta i brzine do 120 km/h . Za veće brzine, za veću gustoću i veće godišnje saobraćajno opterećenje ugrađuju se šine tipa UIC60. Standardizovani tipovi šina koji se kod nas ugrađuju u nove pruge i pri glavnoj opravci magistralnih pruga,su S49 i UIC60. U sve ostale stanične kolosjeke ovih pruga i pruga nižih kategorija, uglavnom se ugrađuju upotrijebljene(polovne) šine, koje imaju potrebnu nosivost i da nisu ishabane preko dozvoljene granice.

33..11..11..33.. ŠŠiinnsskkii č č eelliikk :: Šine se izrađuju od valjanog čelika, a proces proizvodnje šina se sastoji iz sljedećih radnih operacija:

Proizvodnja čelika u visokim pećima , Livanje Ignota ili kontinualno livanje , Valjanje šina , Ispravljanje šina , Ispravljanje šinskog čelika ,Prijem šina .

Čelik se dobija pećima topljenjem rude, a potom se izliva u kalup, a naziva se Ignot ili se pak kontinualnoliju odlivci. Užareni Ignot ili isječeni oblici se prebacuju u peći gdje im se temperatura penje na temperaturu valjanjaod 1250°C. Ignoti se valjaju kroz grube, a zatim i kroz fine profilisane valjke u više prolazaka, dok se nedobije oblik gotove šine. Pri zadnjem prolasku na šinu se utisnu oznake proizvođača, datum, vrsta čelika, tip šine, kvalitet čelika ismjer valjanja. Tokom postupka valjanja, temperatura spadne na oko 900°C.

Gotova šina se hladi do 500°C specijalnim postupkom, da bi se smanjili zaostali naponi u njoj, a zatim seostavlja da se prirodno ohladi. Poslije toga svaka šina prolazi kroz kontrolu po posebnim kriterijima zaunutrašnje defekte, tačnost dimenzija i prav smjer kotrljajuće površine.

Proces proizvodnje se završava sječenjem šine na tačno naručene dužine, a ako je potrebno, vrši se ibušenje rupa u vratu šine.

Ispitivanje kvaliteta šine obuhvata ispitivanje šine na udar, ispitivanje pravih epruveta na zatezanje ieventualno ispitivanje tvrdoće po Breneru. Na kraju se obavi vizuelni pregled, poslije čega se šine žigošu.

33..11..11..44.. DDeef f eekkt t ii š š iinnaa ::

Obično nastaju usljed zamora materijala. Na ubrzani zamor materijala utiču : veličina osovinskogopterećenja, brzina vožnje i povećanje dinamičkih dejstava usljed neravnina kolosjeka.

a. Defekti na krajevima šina :

- Horizontalna prslina ispod glave šine :

Ova prslina nastaje na kajevima šina i ima tendenciju da odvoji glavu od šine. Ona napredujeparalelno sa glavom šine i može, kako napreduje, da skrene ili gore ili nadole, a mogu produžiti krozrupu na vratu ili simultano gore i(ili) nadole. U svim slučajevim ova pukotina izaziva otkidanje glave ili jednog dijela glave šine. Nastaje kao posljedica nepravilnog bočnog nagiba šine i krivljenja kolosjeka, što izaziva povećanjetransverzalne sile u šini. Defekt se eliminiše umetanjem novog dijela šine.


16/157



Slika 16. Horizontalne prsline ispod glave šine

- Prelom šine preko rupa na sastavu :Ovo je najčešća vrsta defekta ( oko 50 % ), a uzroci nastanka jesu zbog toga što su šine lošijeg sastavaili pak nepravilni uslovi eksploatacije, kao što je nepobijenost pragova na sastavu, putovanje šine, velikidilatacioni razmaci i td.

Slika 17. Prelom šina preko rupa- Utučenost šinske glave : Ovaj se defekt, uglavnom javlja na sastavima, mada je moguć na cijeloj dužini šine. Uzrok je najčešćefabrička mana, nepropisno izvedeno nadvišenje spoljnje šine u krivini, veliki dilatacioni razmaci i td.

Slika 18. Utučenost šinske glave

-

Zvjezdana prslina po rupama na vratu : Ovo je defkt usljed saobraćajnog opterećenja, a karakteriše ga radijalni pravac u odnosu na centarrupe pod uglom od 45° i može izazvati prelome. Popravka ovog defekta obuhvata postavljanje novedužine šine.

Slika 19. Zvjezdana prslina po rupama


17/157



b. Defekti van krajeva šine :

- Poprečni prelom bez uočljivog početka : Problemi ove vrste se dešavaju iznenadno, naročito za vrijeme vrlo hladnog vremena. Tada je obično uzroknedozvoljeno visok procenat fosfata koji povećava krutost čelika pri niskim temperaturama. Šinsku dionicusa takvim problemima treba ispitati i provjeriti eventualni uzrok nastanka u slijedećim pojavama:

tragovi klizanja točkova, korozija šine, podužne prsline u nožici, utučenost šinske glave i, poprečne prsline u nožici.

Ako je stvarni uzrok preloma nepoznat sve šine sa te dionice je potrebno ukloniti.

Slika 20. Poprečni prelom bez uočljivog početka

-

Progresivna poprečna pukotina bubrežnog oblika : Ovo je defekt pri izradi šine koji se razvija od centra unutrašnjosti šinske glave. Poslije izvjesnog vremena,usljed zamora materijala prslina izađe na površinu šinske glave, pa čak i na vrat šine, gdje postaje vidljiva.Prelom šine je neizbježan u tom stadiju.

Slika 21. Progresivna poprečna prslina


18/157



- Naboranost šinske glave : To je pojava talasa na kotrljajućoj površini šinske glave u obliku naizmjeničnih tamnih i svijetlih mjesta narazmaku 4 – 5 cm i dubine 0,1 – 0,4 mm u razmacima i krivinama velikih radijusaR > 500 m, ili na razmacima 8 – 15 cm, dubine 0,2 – 1,2 mm. na unutrašnjim šinama krivina manjih radijusaR < 500 m.

Slika 22. Naboranost šinske glave

Uzroke nastanka naboranosti treba tražiti u sastavu šinskog čelika, termičke obrade i načina valjanja,ravnanja šine, rezonancije između frekvencije oscilacija svijanja točkova i sopstvenih frekvencija osovinavozila. Naboranost šina je veća na prugama sa većim opterećenjima.

- Ljuskanje kotrljajuće površine šinske glave : Ovaj defekt nastaje pri proizvodnji šina i javlja se uglavnom kod kaljenih šina. Ovo ljuskanje se možepojaviti i u unutrašnjosti bočne strane šinske glave. U principu, kod ove pojave šine treba zamjeniti.

Slika 23. Ljuskanje površi šinske glave


19/157


20/157



Kada se prslina ne javlja na srednjem djelu, što je slučaj posebno kod šina gdje nožica ima ujednačen nagibgornje površine, prelom dobija približno kružni oblik i teži da otkine dio nožice.

Slika 29. Prelom nožice

Kod svih vrsta preloma šina, kada se pri obilasku pruge vizuelno utvrdi, potrebno je ispod njih podmetnuti

prag, podbiti ga i novo nastale krajeve šina privremeno spojiti vezicama. Do zamjene šina mora se uvestilagana vožnja brzinom 10 km/h, te osigurati stalni nadzor.

33..11..11..55.. HHaabbaannjjee š š iinnaa ::

Kretanje točkova po šinama izaziva habanje šinske glave, odnosno smanjenje poprečnog presjeka. Naveličinu habanja utuču slijedeći parametri :

a) Kvalitet šine ,b) Stanje kolosjeka ,c) voznog parka ,

d)

Uslovi eksploatacije ,e) Veličina konstruktivnih elemenata trase pruge .

a) U kvalitet šine se ubraja :otpornost šinskog čelika, ispravnost tehnologije valjanja, tipa šine ioblik poprečnog presjeka šine.

b) Stanje kolosjeka utiče preko : geometrije kolosjeka ,

kvaliteta spojeva ,

elastičnosti osolonaca , osovinskog razmaka pragova .

c) Stanje voznog parka utiče preko :nedostatka amortizacionih uređaja kod usmjeravajućih osovinskih slogova ,razlike u prečnicima točkova istog osovinskog sloga , velike dužine krute osovine i više osovinskih vozila .

d) Uslovi eksploatacije utiču putem : veličine opterećenja , osovinskog opterećenja , brzine vozova ,gustine saobraćaja .


21/157



e) Značajno utiču i sljedeći konstruktivni elementi pruge :radijusi krivina , dužine prelaznica , dužine i veličine uspona i padova .

aa.. V V i i s si i nn s skkoo hhaabbaann j j ee š š i i nnee :: Visinsko habanje šine se javlja duž cijele šine, karakteristično je za pravce, ali ga ima i u krivinama. Najvišezavisi od gustine saobraćaja i otpornosti šinskog čelika. Tako naprimjer veliko habanje glave šine jepribližno 1 mm. za pređeni 10 miliona tona tereta.

Slika 30. Visinsko habanje šina

bb.. BBooč č nnoo hhaabbaann j j ee š š i i nnee :: Bočno habanje je karakteristično za unutrašnju stranu glave spoljne šine u krivini, a može se javiti i u pravcuusljed vijuganja vozila.

Slika 31. Mjerenje bočnog habanja šine

Na veličinu bočnog habanja naročito utiče veličina sile šinskog vođenja [Y], i veličina ugla naleta točka [α] .

Slika 32. Šema šinskog vođenja

Vrijednosti vertikalnog i bočnog habanja se mogu izraziti:

Vertikalno habanje: ( ) β α ctg f W bv

−⋅⋅Υ= 1


22/157


23/157



cc.. T T aal l aa s saa s sttoo hhaabbaann j j ee š š i i nnee :: Talasasto habanje je specijalno habanje šinske glave. Odlikuje se ispupčenjima i udubljenjima nazaobljenom prelazu unutrašnje bočne strane šinske glave, u horizontalnoj površi na razmaku 10-40cm.Naspram ispupčenja na jednoj šini pojavaljuje se i udubljenje na drugoj. To je posljedica vijugavog kretanjavozila u kolosjeku.

Slika 34. Talasasto habanje šina

33..11..11..66..

DDuu ž ž iinnaa š š iinnaa,, z zaa z zoorrii ii rruuppee nnaa š š iinnaammaa :: Između šina se ostavljaju zazori – razmaci. Uloga ovih zazora je da poslje savladavanja otpora sastava,kao i linijskih otpora duž šine, dozvoli određeno izduženje ( skraćenje ) šine i tako umanji naprezanje šineusljed temperaturnih promjena.Ako je zazor sastava dovoljan da pri ljetnim izduženjima šine ne pritiskuju jedna drugu, odnosno da prizimskim skraćenjima ne pritiskuju i smiču spojne vijke, tada govorimo o dovoljnoj veličini zazora, odnosno okraćim šinama. Ako šine ljeti pritiskuju jedna drugu, a zimi pritiskuju ili smiču spojne vijke, govorimo onedovoljnoj veličini zazora, odnosno o dugim šinama. Ako je šina toliko duga, njeni srednji dijelovi nemogusavladati otpore, nego im je pomijeranje spriječeno i pri najvećim temperaturnim promjenama tadagovorimo o dugim trakovima šina.

Dužine šina nisu ograničene,a ograničavajući faktori su: oprema za utovar i istovar šina i transportnasredstva. Kod nas se ugrađuju šine tip 45 i 49 dužine 22,5 m , a najčešće zavarene u fabrici od 2 x22,5=45 m , kao i šine tipa UIC 60 dužine 25 m. Mogućnosti transporta dozvolili su prevoz šina dužine 135m , i takve šine se zavaruju u kolosjeku u dugi šinski trak. Vrijednost zazora na sastavima novih šina ne trebada prelaze veličinu od 20 mm. Tokom eksploatacije se zidovi izbušene rupe habaju, pa veličina zazora nasastavu može dostići veličinu do 30 mm.Mogućnost za otvaranje i zatvaranje sastava postoji na račun eliptični rupa u šinama sa većim horizontalnimprečnikom, ili na način kružnih rupa većeg prečnika nego što je prečnik spojnih vijaka.

Slika 35. Spojne vezice


24/157



Izduženje šine računamo po obrazcu: t Ll ⋅⋅=∆ α max

Gdje je:

L – dužina šine, α

– koeficijent temperaturne dilatacije šinskog materijala, t – temperaturna promjena u osi šine.

Tada prečnik rupe na vratu šine glasi : [ ]mm22

ld D max +

∆+=

( Dodaje se 2 mm. radi otklanjanje moguće netačnosti pri bušenju rupa i odstupanju pri ugradnji kolosjeka. )

Ako se utvrdi razmak rupa na vezicama; [b], [b1], [b2], (slika 36.) iz skice zatvorenog spoja se možesračunati odstojanje osovine rupe na šinskom vratu do kraja širine [c].

22 max

lbc

∆−=

Slika 36. Razmak rupa

Slika 37. Maksimalni otvor spoja


25/157



33..11..22.. P PRR I I Č Č V V RR S S NN I I K K OOLLOO S S J JE E Č Č NN I I P PRR I I BBOORR

Zadaci pribora su:

1. Određivanje projektovane širine kolosjeka: Pričvrsni kolosječni pribor treba trajno da obezbjedi širinu kolosjeka. Na šine djeluju poprečnehorizontalne sile i one teže da povećaju širinu kolosjeka. Pričvrsni kolosječni pribor treba zajedno sašinama da se odupre ovakvim dejstvima i elastičnim deformacijama.

2. Visinska i horizontalna regulacija šina: Lokalno odstupanje kolosjeka po visini otklanja se visinskom regulacijom šina pomoću umetakarazličitih debljina ( između šina i podložne pločice ), inače bi trebalo izdizati ili spuštati cio kolosječniroštilj. Tokom eksploatacije kolosjek mijenja svoju širinu, pa horizontalno pomijeranje šina trebaostvariti finom regulacijom pričvrsnog kolosječnog pribora, pošto jednom pričvršćen kolosječni priborne može da se pomjera.

3.

Spriječavanje pomijeranja šina po pragovima: Ugrađeni kolosječni pribor treba da se odupre silama koje izazivaju podizna pomjeranja kako bi seeliminisala njihova negativna dejstva. Ukoliko se sprječavanje podiznih pomjeranja ne riješi sapričvrsnim kolosječnim priborom, tada se moraju ugraditi specijalne sprave za sprečavanje podužnihpomijeranja.

4. Prostorna elastičnost pričvršćenja šina za pragove:Potrebna je radi smanjenja udarnih i drugih dinamičkih dejstava vozila i labavljenje veza ukolosjeku. Radi njihovih smanjenja treba nagibljene mase vozila i šina, elastičnim pričvršćivačimaodvojiti od ne nagibljenih masa gornjeg stroja.

Konstruktivne odlike koje treba da posjeduje dobar pričvrsni pribor su: minimalni broj djelova je značajan zbog brze i lake manipulacije,manje grešaka pri montažii mala težina, jednostavnost oblika, jednostavna i jeftina izrada, brzo ugrađivanje i lako održavanje.

Osnovni elementi pričvrsnog kolosječnog pribora su :

33..11..22..11.. KKoot t vvee

Kotve svojim tjelom obezbjeđuju vezu pričvršćenja sa pragom, a glavom pritiskuju na stezaljke. Stezaljke sutako pritisnute uz prag a same pritežu nožicu šine .

KKrruuttee kkoottvvee ::

a. Šinski ekseri

Šinski ekseri se često koriste kao neposredno pričvršćenje kada preuzimaju zadatak i kotve i stezaljke.Ekseri se zabijaju u prethodno izbušene rupe u drvenom pragu, uz nožicu šine, tako da glavom sprječavajuodizanje šine, a tjelom kvadratnog poprečnog presjeka pomjeranje. Mogu se upotrjebiti sa podložnimpločicama.


26/157



Slika 38. Šinski ekseri

Slika 39. Primjena šinskih eksera


27/157



b. TirfonTirfoni su krute kotve kružnog poprečnog presjeka sa narezanim lozicama. Sila čupanja je 1,5-2 puta većanego kod eksera. Tirfoni se uvrću ili odvrću posebnim ključevima u prethodno izbušenu rupu prečnika manjegod prečnika tijela tirfona.

Slika 40. Tirfon

Slika 41. Razne vrste tirfona


28/157



c. Tirfon vijakTirfon vijak je tirfon koji umjesto glave ima narezanu pločicu sa navrtkom, tako da se ne mora odvrtati ciotirfon radi demontaže nego samo navrtka.

Slika 42. Kukasti vijakEEllaassttiiččnnee kkoottvvee ::

a. Ekseri sa elastičnom glavom U presjeku su 8x16 mm, koji se pojavljuju tako kod koga je tačka pobijanja od tačke pridržavanja.

Slika 43. Elastični ekseri

Dvostruki okrugli ekseri se rade od šipke Φ 12-16 mm.

Slika 44. Izgled elasičnih eksera


29/157



Slika 44. Izgled elasičnih eksera

33..11..22..22.. SSt t ee z zaalljjkkee

PPrriiččvvrrššććeennjjaa bbeezz ppooddlloožžnniihh ppllooččiiccaa

a. Francusko pričvršćenje RN

Čini ga dvostruka elastična stezaljka. Savijeni cilindrični dio pločice se elastično oslanja na žljeb betosnkog

praga.Gornji krak pločice pritiska šinsku nožicu, a donji se opire o bok šimske nožice sprečavajući bočnahorizontalna pomjeranja. U sredini ove elastične pločice postoji rupa kroz koju prolazi kukasti vijak i tirfonsa navrtkom. Pritezanje navrtke kotve stezaljka se steže uz šinsku nožicu.


30/157



Slika 45. Francusko pričvršćenje RN

b. Rusko pričvršćenje ŽB Kotva je kukasti vijak, a stezaljka ima dodir sa nožicom u 2 tačke. Previjeni dio stezaljke se oslanja nagumeni jastuk, ugrađen u žljeb betosnkog praga.

Slika 46. Rusko pričvršćenje ŽB


31/157



c. Japansko pričvršćenje SSN Kotva je tirfon sa navrtkom, a stezaljka ima dvije pločice. Gornja pločica je preuzela ulogu stezaljke, adonja služi za bočno elastično oslanjanje i regulaciju.

Slika 47. Japansko pričvršćenje SSN

d. Francusko pričvršćen je - NablaSpada u elastični pribor sa pričvrsnim pločicama. Pričvrsna pločica je trapezoidna od visokoelastičnogčelika sa izolacionom podloškom ispod. Kotva je vijak sa navrtkom.

Slika 48. Francusko pričvršćenje-Nabla

e. Englesko pričvršćenje - PandrolTrostruko previjena kopča čiji se srednji prut uvlači u cilindričnu rupu na glavi kotve, a krajnjim prutevima se

oslanja na šinsku nožicu i rame kotve.

Slika 49. Englesko pričvršćenje-Pandrol


32/157



f. Njemačko pričvršćenje HM ili SKL-1Kotva je tirfon uvrnuta u betonirani žljebasti čep od sintetike. Pritezanje šine elastičnom kopčom u obliku Ω čija se sredina pričvrsti tirfonom tako da tijelo upire u prag putem ugaone ploče, a krajevima o šinskunožicu.

Slika 50. Njemačko pričvršćenje HM ili SKL-1

g.

Njemačko pričvršćenje WS -8Sadrži stezaljku SKI-8 u obliku slova ε po čemu se jedino razlikuje od sistema HM. Materijal stezaljke je isti,a razlika je u načinu savijanja čime se dobija veća površina sa nožicom šine.

Slika 51. Njemačko pričvršćenje WS-8h. Njemačko pričvršćenje SKL-14Ima stezaljku sličnu kao i kod pričvršćenja HM samo veće vertikalne elastičnosti i veće sile pritezanja. Dobresu za pruge velikih brzina.

Slika 52. Njemačko pričvršćenje SKL-14


33/157



i. Švedsko pričvršćenje Fist Stezaljka je u obliku elastične kopče koja se oslanja na poprečnu kotvu ugrađenu u betonski prag. Ovakotva priteže šinsku nožicu, obuhvatajući je sa donje strane. Montira se sa posebnim alatom.

Slika 53. Švedsko pričvršćenje Fist

PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa

Za veće opterećene pruge se primjenjuju podložne pločice koje daju sljedeće prednosti:

- veliku površinu po kojoj se pritiska na prag ,

- nagibe šina bez zatesivanja praga ,

- sudjelovanje svih kotvi u prijem poprečnih horizontalnih sila .-

Kod nas se upotrebljavaju rebraste podložne pločice (slika 54) posredno pričvršćenje i (slika 55) zaneposredno pričvršćenje.

Slika 54. Rebrasta podložna pločica Slika 55. Klinasta podložna pločica


34/157



a. Pričvršćenje sistema K za drvene pragove

Šina se pričvršćuje za podložnu pločicu sa 2 krute pločice i 2 pričvrsna zavrtnja , čija je glava kukastogoblika i ulaze u zareze na rebrima podložne pločice. Radi zaštite pričvrsnih vijaka, odvijanje navrtki i radi zaštite pričvrsnih pločica od udara šinskih nožica porasterećenju pričvršćenja na pričvrsne zavrtnjeve ispod navrtki se postavljaju dvostruke prstenaste elastičnepodloške (Graveovi prstenovi). Rebraste podložne pločice su za drvene pragove pričvršćene pomoću 4 tirfona. Kod pričvrsnog kolosječnogpribora sistema K postoji mogućnost visoke regulacije do 10 mm primjenom umetaka ispod šinske nožicerazličitih debljina. Njihova minimalna debljina je 4,5 mm, a napravljeni se od presovane gume sažljebovima. Elastičnim umetkom postoji mogućnosti pravilnog prenošenja pritiska sile na pragove i ovih na zastor prisavijanju šine zbog linijskog nalijeganja šina na deformabilni umetak umjesto punog oslanjanja na ivicupodložne pločice.

Slika 56. Vertikalna elastičnost kolovoza Vertikalna elastičnost se postiže elastičnošću drvenih pragova i zastora. Bočne sile od točkova vozila primapomoću elastičnosti.

Slika 57. Pričvrsni sistem K


35/157



PPrriiččvvrrššććeennjjaa ssaa ppooddlloožžnniimm ppllooččiiccaammaa ii eellaassttiiččnniimm sstteezzaalljjkkaammaa

U nekim zemljama ( Engleska, Njemačka ) ispitivana su pričvršćenja sa pritezanjem šina uz podložnu pločicu,razuđenim kopčama Hey-back ( slika 59 a ), SKI-4 ( slika 59 b ).

Slika 59. Elastične stezaljke

Ovakva pričvršćenja štede po dva pričvrsna vijka pa sem uštede materijala štede vrijeme za montažu idemontažu. Ovdje se elastične stezaljke u obliku razuđenih kopči ugrađuju u žljebove i otvore na rebrimapodložnih pločica. U Rusiji su ispitivane osobine pričvršćenja BP-65, BS-1 (slika 60) koje su vrsteneposrednog pričvršćenja kod kojih podložne pločice i nožice šine pritežu elastične stezaljke pričvršćenjakukastim zavrtnjima. Kod pričvršćenja BS-1 moguća je regulacija šine kolosijeka do 9 mm obrtanjemregualacionih metalnih cilindara, navučene na kukaste zavrtnjeve, kod kojih su rupe centrično izbušene.

Slika 60. Rusko pričvršćenje BS-1

Prema dosadašnjim iskustvima pričvršćenje bez pričvrsnih zavrtnjeva ne obezbjeđuju trajnost sile pritezanjašine zbog habanja i njihovih plastičnih deformacija. Ovi nedostatci se vrlo brzo uočavaju kod kolosijeka savelikom gustinom saobračaja i većom brzinom vozova.

Visoka regulacija pomoću umetaka ispod nožice je otežana, a ukoliko su šine zavarene u drugi šinski traktada je otežana i regulacija temperaturnog naprezanja.


36/157



Pomenuti nedostaci su doveli do sve češće upotrebe pričvršćenja sa podložnim pločicama, tirfonima,pričvrsnim vijcima i elastičnim stezaljkama.

Tako kod Njemačkih željeznica, upotrebljavaju se pričvršćenja SKL-2 ( slika 61 ) i SKL-3, a u Rusiji KBpričvršćenja. Elastične stezaljke ovih pričvršćenja su u vidu kopči od šipki čelika. Kopča SKL-2 ima oblikdvostruke kuglice, SKL-3 slovo Ω slično je SKL-1, dok je kod stezaljke KB oblik sličan SKL-2, ali sa

ispravljenim kracima. Primjena ovih pričvršćenja je naročito pogodna kad se traže kontrolisane vrijednostiotpora, podnona pomijeranja šine nakon pričvršćenja.Zbog linearne veze između puta stezanja, stezaljke i sile pritezanja, vrijednosti sila pritezanja se lakokontrolišu, a preko koeficijenta trenja određuju i vrijednosti podužnih otpora, pomijeranja šina popričvršćenju.

Slika 61. Njemačko pričvršćenje SKL-2

SSppeecciiffiiččnnoossttii pprriiččvvrrššććeennjjaa zzaa bbeettoonnsskkee pprraaggoovvee

Navest će se sljedeće specifičnosti: - površina kojom se šina oslanja na prag je dovoljna za uspješno prenošenje pritiska nožice na beton ,- nagib šine se uspješno ostvaruje nagibom gornje površine betosnkog praga ,

- zbog elektroprovodljivosti betonske šine moraju biti izolovane od pragova ukoliko su uključene uelektro strujno kolo ,

- kolosijek sa betonskim pragovima imaju veliku krutost šinske podloge ukoliko sistem pričvršćenja neobuhvata gumene elastične površi ,

- laka i brza montaža i zamjena dijelova bez udara ,

- upotrebljivo pričvršćenja ne zahtijeva slabljenje poprečnog presjeka betonskog praga - kod betosnkih pragova mogu se uspješno primjeniti pričvršćenja bez podložnih pločica.- za ukotvljene betonske pragove koriste se tirfoni koji se ugrađuju u zaglavke od kuhane bukovine ili

u čepove od sintetike ili tirfoni sa lozicama kako bi se izbjeglo povreda zaglavka pri odvrtanju iponovnom pričvršćenju

- za ostvarivanje elektroizolacije treba gumene jastučiće staviti ispod privijenog prstenastog dijelastezaljke, a između stezaljke i kotve postaviti cilindrični prsten od sintetike.

- Od gumenih podloških i elastičnih stezaljki se zahtjeva tolika elastičnost koje će osigurati dovoljnopritezanje stezaljki uz šinu kako bi ukupna vertikalna elastičnost pričvršćenja malo zavisila odopterećenja šina. Debljina gumene podloške kreće se od 5-10 mm.

Kod nas se upotrebljava pričvrsni sistem K za betosnke pragove.


37/157



Slika 62. Detalj elastičnog prstena Slika 63. Pričvršćenje za betonski prag

Ravna rebrasta podožna pločica se pričvršćuje za prag sa 2 tirfona ugrađena u čepove od poliestera ispod čijih glava su dvostruke prstenaste elastične podloške. Ispod podložne pločice je izolujuća ploča od gume dimenzije 120x345x5 mm. Ostali dijelovi su isti kao kodpričvršćenja za drvene pragove.

Slika 64. Oblici elastičnih Graveovih prstenova

SSppoojjnnii kkoolloossjjeeččnnii pprriibboorr

Spojevima se naziva mjesto na kojima se šine međusobno povezuju. Razlikujemo vrste spojeva: mehaničke, zavarene, zalijepljene i zalijepljene pa pritegnute.

aa..

MMeehhaanniiččkkii ssppoojjeevvii Kod mehaničkih spojeva krajevi šina se nastavljaju vezicama dok između šina ostaje zazor zaomogućavanje dilatacije šina pri temperaturnim promjenama. Ova promjena dužine šine l može seizračunati po obrascu:

α⋅⋅= tLl L – dužina šine u mmt - razlika u promjeni temperature α - koeficijent za skupljanje ili istezanje dijela za promjenu temperature od 1 ºC


38/157



Granične temperatrne vrijednosti kreću se od -30 do +60 ºC. Maksimalna dilatacija može biti 20 mm, dana šinski sastav nebi došlo do većih udara od točkova vozila. Ovi zazori prekidaju površ po kojoj se kotrljaju točkovi i pri prelasku točkova preko njih javljaju se dodatnadinamička dejstva.

Prema položaju spojeva u odnosu na pragove razlikuju se:

- 1. poduprti spojevi

- 2. slobodni ( viseći ) spojevi

Poduprti spoj može biti izveden na jednom pragu,širokom pragu sa zavrtnjevima povezana dva praga sadvije podložne pločice ili sa zajedničkom pločicom. Poduprti spoj karakteriše denivelacija sučeljenih šina.Stalni udari točkova o ivice izdignutih šina i vezicaubrzavaju drobljenje zastora. Slobodan spoj se pokazao kao dobro rješenje u eksploataciji pruge.Ovdje sekraj opterećene šine ugiba sve dotle dok reakcija neopterećene šine koja raste sa povećanjem ugiba neuravnoteži spoljnje opterećenje.

Slika 65. Poduprti spoj

Slika 66. Forma poduprtog spoja


39/157



Slika 67. Deformacije šine na spoju Slika 68. Lebdeći spoj

Slika 69. Forma lebdećeg spoja

Prema uzajamnom položaju spojeva u kolosjeku razlikujemo : naspramne,naizmjenične i radijalno postavljene spojeve.

Slika 70. Uzajamni položaj spojeva

Da bi se obezbijedio naspramni sastav šina u krivinama unutrašnja šina se mora skratiti.Dužina skraćenja šina dobija se po obrascu:

Za široki kolosjek :75,0

50,1

+

+⋅= R

Pld ; Gdje su

l – normalna dužina šineR – poluprečnik krivine u osi kolosjeka P- proširenje kolosjeka u krivini

Za uzani kolosjek :40,0

80,0

+

+⋅= R

Pld ;

Naspramni i radijalno postavljeni spojevi se nalaze na istoj normali na osu kolosjeka.


40/157



Prednosti ovako postavljenih spojeva nad naizmjeničnim su: obezbjeđivanje istovremeno udara dejstva točkova na spojevima ,

umjesto ekscentričnih i bočnih udara javlja se samo centrični vertikalni udar , mogućnost ugrađivanja i demontiranja cijelih polja sa pragovima .

Spojevi šina sa vezicama ne smiju biti na sljedećim mjestima u kolosjeku:

putnim prelezima u nivou , mostovima sa otvorenim kolosjekom ,

na propustima ,

na kolskim vagama , okretnicama , prenosnicama .

Spojevi šina pomoću vezica moraju biti udaljeni najmanje 4,0 m od obalnih zidova i stubova mostova,anajmanje 5,0 m od ivice puta kod putnih prelaza u nivou. Elektroprovodljivi spojevi se ostvaruju premošćenjem spoja bakarnim provodnicima poprečnog presjeka oko100 mm2 .Elektroizolovani spojevi se ostvaruju lijepljenjem vezica čeličnim vezicama sa vulkaniziranim izolacionimslojem ili drvenim gredicama i drvenim vezicama.

Slika 71. Izolovani šinski spoj sa drvenim spojem

Slika 72. Izolovani šinski spoj sa sintetičkim spojem


41/157



Slika 73. Izolovani šinski spoj sa čeličnim spojem

Slika 74. Poduprt lijepljeni izolovani spoj


42/157



Slika 75. Lebdeći lijepljeni izolovani spoj

Osnovni elementi mehaničkih spojeva

Vezice su u spoju uglavnom napregnute na savijanje radi uspješnog prenošenja bočnih i podužnih silaoslanjaju se kao klinovi na kontaktne površi glava i nožica šina.Između vrata šine i vezice treba da postojitoliki zazor koji će dozvoliti da se i poslije ojedanja kontaktnih površi vezica pritegne i ponovo zaklini.

Slika 76. Razni oblici spojnih vijaka


43/157



Slika 77. Oblici vezice

Vezice u spoju su opterećene kao grede na dva oslonca . U zavisnosti od položaja tačaka u odnosu na spojjavljaju se pozitivni ili negativni momenti u vezici na spoju. Momenti savijanja vezice rastu sa njihovomdužinom. Duže vezice su više napregnute od kraćih ali uspješno rasterećuju krajeve šina i umanjuju opasnost otkidanjaglave od vrata šine. Kraće vezice su nepovoljnije za održavanje ispravnog oblika šine u oštrim krivinama.

Slika 78. Opterećenje vezice

Spojni vijci imaju zadatak da pritežu vezicu uz vrat šine. Sila pritezanja ne smije opasti ispod određeneminimalne veličine. Najčešći razlozi opadanja sile pritezanja su:

plastično izdizanje spojnog vijka , deformacije lozice na vijku i navrtki ,

habanje kontaktne površi šine i vezice , habanje kontaktne površi vijka i vezice ,

odvijanje navrtke .

Prstenaste elastične podloške smanjuju pad sile pritezanja. Ukoliko se upotrijebe dvostruke ili trostrukeelastične podloške tada će veza imati veću elastičnost.

a) Zavareni spojevi

Kod zavarenih spojeva površina šinske glave za kotrljanje točkova je neprekidna. Ova vrsta spojaprestavlja idealnu međusobnu vezu šina. Prednosti kolosjeka bez sastava su : povećanje udobnosti vožnje ,

smanjenje buke ,

smanjenje troškova izrade i eksplatacije .


44/157



U toku eksplatacije može se ekonomska prednost zavarivanja šina opravdati sljedećim činjenicama : troškovi vuče vozova su na kolosjeku manji jer je i otpor kretanja manji i za isti transportni učinak

troši se manje energije ,

zbog dodatnih dinamičkih uticaja vozila na spojevima šina vijek zavarenih šina je veći , geometrija kolosjeka je trajnija kod zavarenih kolosjeka pa je i potreba dotjerivanja geometrije

manja ,

uticaj kolosjeka na šinska vozila je manji te su i troškovi održavanja željezničkih vozila manja .

Postupci zavarivanja1. Elektrootporno zavarivanje :

Šina se uglavnom vrši u radionicama, mada postoji i pokretna mašina tako da je mogućezavarivanje i u kolosjeku. Zavarivanje se vrši automatskim mašinama čiji je jedan krak nepomičan adrugi pokretan. Krajevi šina se drže stezaljkama kroz koje se dovodi struja, tako da se približavajui udaljavaju pri čemu se zagrijavaju varničenjem. Kada se dostigne temperatura topljenja čelikamašina zbija krajeve šina određenom silom ( 350-500 kN ) i određenom brzinom tako da se dobijenapon pritiska na kontaktnim površinama šina ( 30-70 N/mm2 ) zavisno od kvaliteta čelika. Kako bi se usljed različite mase nožice i glave šine šav spustio poslije hlađenja tokom zavarivanja sevrši njegovo nadvišenje. Šav, dok je užaren se odsijeca a poslije hlađenja se brusi vozna površina.

Ovim načinom se vrši zavarivanje šina u duge trakove, što je moguće veće dužine u zavisnosti odmogućnosti skladištenja i transporta.

Slika 79. Zavarivanje šina

Slika 80. Mašina za elektrootporno zavarivanje


45/157



Gotov šav se štiti zaštitnom kapom od brzog hlađenja. Šav se još topao sreže po šinskoj glavi, a pohlađenju obradi brusilicom samo po kotrljajućoj površini. Normalno trajanje zavarivanja jednogšinskog profila je 20-25 minuta.

Slika 81. Grubo obrađen zavareni šinski spoj

Slika 82. Fina obrada zavarenog šinskog spoja mašinom za struganje odozgo

Slika 83. Fina obrada zavarenog šinskog spoja mašinom za struganje sa strane


46/157


47/157



Slika 86. Kontrola obrađenog šinskog spoja

2. Aluminotermsko zavarivanje : Aluminotermsko zavarivanje se zasniva na egzotermičkoj hemijskoj reakciji pri kojoj se termik (smjesaoksida, gvožđa i aluminijskog praha) zagrijava do 1300 ºC kada Al-oksid oslobađa veliku količinutoplote do 2500 ºC a čelik ostaje čist.

Prvo se krajevi šina na terenu oslobađaju pričvršćenja (3-4 praga s jedne i s druge strane od mjesta

gdje vršimo zavarivanje) i izvrši nadvišenje. Na mjestu šava postavi se kalup za livanje a krajevi šina sezagrijavaju plamenom iz gorionika. Termik smjesa se sipa u lonac i specijalnim šibicama izazove sepočetna reakcija koja je vrlo burna i kratka (10 sekundi). Čelik se lije iz lonca u kalupe zavarujući šinskekrajeve između kojih je ostavljen razmak 20-25 mm.Gotov šav se štiti zaštitnom kapom od brzog hlađenja. Šav se još topao sreže po šinskoj glavi , a pohlađenju obradi brusilicom. Zavarivanje traje 20 min zavisno od šinskog profila.

Slika 87. Mašina za sječenje šina


48/157



Slika 88. Izgled gotovog kalupa

Kod ovog šava je važno ispitivanje nožice na trajno zatezanje savijanjem šinske grede sa šavom usredini. Traži se čvrstoća na zamor u granicama od 180±20 N/mm2.Mora se voditi računa da tvrdoća u sredini šava ispod tvrdoće osnovne šine.

Prednost aluminotermskog zavarivanja je mala i laka oprema a mana je mali učinak (16 šavova ujednoj smjeni), pa se koristi samo kad šina pukne ili za mali broj šavova.Nedostatak je i u tome što se zavarivanje izvodi livanjem dok se šina proizvodi valjanjem pa jeponašanje tih materijala različito. Oblik šavova ne dozvoljava da on bude na bilo kom mjestu u kolosjeku već mora biti najmanje 50 mmod ivice podložne pločice tj. 5 cm.

3. Električno zavarivanje : Električno zavarivanje se zasniva na principu električnog luka koji nastaje kada se dvije elektrode podnaponom približe. Metoda je pogodna za navarivanje oštećenih mjesta oštećenih mjesta na šinama idijelovima skretnica.

Slika 89. Naprava za električno zavarivanje

4. Gasno (autogeno) zavarivanje : Gasno ili autogeno zavarivanje koristi osobinu acetilena da pri sagorijevanju u kisiku daje plamentemperature iznad 3000 ºC. Pomoću plamena iz acetilenskog gorionika šinskog profila materijal sa žice odvisokovrijednog čelika nanosi se na predmet zavarivanja koji je prethodno istim gorionikom zagrijan nadovoljnu temperaturu. Poslije plastifikacije metala vrši se sabijanje sučeljenih presjeka kao kodelektrootpornog zavarivanja. Prednost ovog zavarivanja jeste laka oprema (samo boca sa gasom),a kvalitet vara u mnogome zavisi odsamog varioca.


49/157



Defekti varovaI ovi defekti podliježu istoj specifikaciji kao i defekti šina pa su sljedeći : TIP 411 - poprečna prslina profila

Defekt nastaje pri elektrootpornom zavarivanju. Naprsnuća se razvijaju u šavu ili od unutrašnjeg defekta uglavi šava ili od nožice šine i obavezno vodi potpunom prelomu. Popravlja se ili zavarivanjem kratke dužinešine ili zamjenom orginalnog šava termikskim šavom.

TIR 412 - horizontalna prslina u rebru Razvija se po šavu i obično uzima kružni oblik. Kako se širi može da skreće nadole ili nagore ili simultano uoba pravca. Vodi prelomu šine blizu šava. Popravka se odvija zavarivanjem kratkog dijela šine.

Slika 90. Horizontalna prslina šine TIP 421 - poprečna prslina profila

Prslina nastaje u ravni blizu šava i vodi potpunom prelomu. Karakteristike su sljedeće:

- prslina potiče ispod nožice i napreduje u spojnim šinama ,

a.) b.) Slika 91. Poprečne prsline profila

- vertikalna prslina u šavu ,

c.) Slika 91. Poprečne prsline profila

- prslina u vertikalnoj ravni blizu vara .Popravka kao kod TIP-a 411.


50/157



TIP 422 - horizontalna prslina u vratu

Javlja se u zavarenim šinama kada krejevi šina nisu osječeni prije zavarivanja. Prslina koja često spaja rupena vratu preko šava može da se rasprostre do nožice ili vrata spojnih šina i da vodi prelom.

Slika 92. Horizontalna prslina u vratu

Može se naći,mada ne često i kod novog šava neizbušenih šina i tada potiče od male naprsline na vratu iisto teži prelomu. Opravka se sastoji u zavarivanju kratkog dijela šine.

TIP 471 - poprečna prslina u glavi šine

Nastaje zbog zamora materijala. U šavu može nastati i skupljanjem šina. Kako se zamor razvija vodi lomušine. Prelom karakteriše glatka mrlja na šavu.

Slika 93. Poprečna prslina u glavi šine

TIP 481 - poprečna prslina ispod provodnika u spoju

To je progresivna poprečna prslina koja počinje na spojnoj površi šinske glave na jednoj od površi vrata ilina jednoj strani nožice pod pravim uglom u odnosu na električni vezni provodnik za struju kod mehaničkog

spoja. Razvoj prsline obavezno vodi prelomu šine.


51/157



Slika 94. Poprečni presjek ispod provodnika u spoju

b)

Lijepljeni spojevi

Zavisno od načina osiguranja pruge javlja se potreba da se u dugi šinski trak na određenim mjestima ugradi izolovani šinski sastav. Po pravilu ovi sastavi se izvode kao ljepljeni sastavi. Ovi sastavi se ugrađujuu šinske trakove u radionici. Kod ovih spojeva se vezice lijepe za šinu tako da su šine međusobnonepomjerljive. Ljepkom se premažu sve dodirne površine konstruktivnih dijelova sastava, dok se ivice koristesamo kao dodatno sigurnosno učvršćenje.

Slika 95. Lijepljeni spoj

33..11..22..33.. OOsst t aallii kkoolloossjjeeč č nnii pprriibboorr

Služi za ublažavanje dinamički dejstava na kolosjeku, prečavanje bočnih pomijeranja kolosijeka isprečavanje podužnih pomjeranja šina po pragovima. U ovaj pribor spadaju i sredstva za povezivanjepragova na sastavima drvnih pragova, za zaštitu pragova od prsnuća itd. U ova sredstva spadaju sredstvaza sprečavanje dinamičkih dejstava pragova i gumeni umetci ispod nožice šine, kao i gumene podloškeizmeđu podložne pločice i praga. Guma se upotrebljava zato što je praktično nestišljiv materijal, adeformacije kod gume se ostvaruje promjenom oblika u trenutku nanošenja šine.

Slika 96. Izgled gumene podloške


52/157



Slika 97. Gumeni umetci i podloške

a. Sprave protiv bočnog pomijeranja kolosjeka

Postoji veći broj mjera i sredstava. Povećanja otpornosti kolosijeka rešetke protiv bočnog pomijeranja priizbacivanju u stranu postiže se povećanjem njene ramovske konstrukcije. To se postiže određivanjemdijagonale ugaonika kojima se povezuju pragovi. Kod dvokolosječnih pruga mogu se kolosijeci povezati, pase bočne sile raspoređuju na oba kolosijeka i aktiviraju više zastora. Otpori kolosijeka protiv bočnogpomijeranja zavise od veličine čeonog presjeka pragova tako da se prikrivanjem dasaka na čelo pragova ipovezivannjem dva ili više pragova povečavaju se otpori kolosijeka bočnom pomijeranju. Sve ove mjere se nerado primjenjuju zbog teškoća koji ovi dodatni elementi pri održavanju i pobijanjukolosijeka. Zato se vrši ugrađivanje sprava protiv bočnih pomijeranja. Ove sprave se pričvršćuju za pragtako da se čeone površine pragova povečavaju 2-3 puta.

Slika 98. Sprave protiv bočnih pomijeranja šine


53/157



Kod betonskih pragova se pri proizvodnji mogu ugrađivati cijevi kroz koje se provlače vijci pomoću kojih sesprave pričvršćuju za pragove. Veličina otpora zavisi od krutosti šine na savijanje u horizontalnoj ravni, vrstepričvrsnog kolosiječnog pribora, stanja i vrste zastora i gustine sprava protiv bočnog pomijeranja.

b. Sprave protiv putovanja šina

Uzroci pojave sila koje izazivaju putovanja odnosno pomijeranja šina po pragovima su :

otpori kretanja šinskih vozila i savijanje šina pod pokretnim opterećenjem.

Putovanje šina se javlja naročito na nagibima, a i na horizontalnim dionicama pruge i usmjerena je ka većimproticajima tereta. Putovanje šina je posebno izraženo na dionicama sa intezivnim kočenjima. Moguće je da šina u toku jednog ljeta otputuje i do 30 cm. Sile putovanja kvare kolosijek ukoliko nije dobropričvršćen. Šine vuku za sobom pragove, dolazi do većih ugiba pod opterečenjem, labave se spojevi, rastudinamička dejstva na kolosijek i vozila. Radi sprečavanj putovanja šina ugrađuju se sprave protiv putovanja i konstrukcija se raspoređuje po dužinipruge. Zastor mora biti dobro podbijen i ispunjavati prostor između praga kako bi se spriječilo lokalnopomijeranje pragova.

Postoji više tipova sprava protiv putovanja šina : sprava tipa MATE – (slika 99 .)ima oblik ojačanog ugaonika. Jedan krak se odupire o bok praga, a drugi leži ispod šinske nožice. Za šinsku nožicu se pričvrsti pomoću dvije elastične stezaljke, koje ostvaruju pričvrsnu silu na osnovu elastične deformacije pri ugrađivanju . Ove sprave se koristekod nas.

Slika 99. Sprave tipa “Mate“ sprave tipa FAIR – (slika 100.) ugrađuju se u Americi ;

sprave tipa DE – ( slika 101.) ugrađuju se u Njemačkoj .

Slika 100. Sprave tipa “Fair“ Slika 101. Sprave tipa “DE“


54/157



Sprave se obično postavljaju na obije šine, a broj sprava zavisi od konstrukcije kolosijeka, vrstepričvrščenja, vrste zastora, nagiba pruge, učestalosti kočenja i smjera kretanja. Svaka sprava možeda prenese na prag i zastor silu od 5 kN.Na krajevima dugih krakova šine redovno se postavlja 2x37 =74 sprave tipa MATE po rasporeduprema slici 103.

Slika 102. Sprava protiv putovanja šina Slika 103. Raspored sprava protiv putovanja šina

33..11..33..

P PRR A AGGOOV V I I

Pragovi imaju zadatak da što ravnomjernije prenesu opterećenje od šine na zastor .Dijele se na :

drvenebetonskečelične

33..11..11..11..

DDRRV V EENNII PPRRAAGGOOV V II ::

Najveći broj pragova je od drveta zbog svojih dobrih osobina: - elastične osobine -

brza ugradnja

- jednostavno oblikovanje- lako podbijanje zastora

Drvo za izradu pragova može biti bukovo, hrastovo i četinari. Bukovi pragovi bez impregnacije traju od 1-3 g. a na suncu lako i brzo ispucaju.Ukoliko se zaštite mogu da traju i do 40 g. Hrastovi pragovi duže traju, neimpregrirani i do 10 g., malo se koriste zato što su skupi. Od četinra koristise borovo drvo.

Dimenzije pragova

Određuju se tako da zadovolje sljedeće uslove: - donja ležišna površina treba da je dovoljno velika kako bi pritisak praga na zastor bio u dovoljnim

granicama ,- visina praga treba da obezbijedi neophodnu vatrootpornost ,

- oblik poprečnog presjeka treba da je što povoljniji radi iskorištenja drveta pri struganju

Kod nas se upotrebljavaju pragovi :Tabela 3.

Vrste pruge Dužina (m) Visina (cm) Širina (cm)

Glavne pruge I reda 2,60 16 26 Pruge II reda 2,50 15 25Pruge III reda 2,50 15 25Sporedne pruge 2,30 14 22


55/157



Slika 104. Oblici drvenih pragova

Prag se statički razmatra kao greda opterečena sa gornje strane sa dvije vertikalne sile , dok sa donjestrane djeluje relativno ravnomjerno linijsko opterečenje. Dužina praga se bira tako da poslije podbijanjapraga jedan središnji dio praga ostaje nepodbijen tako da prag ostane neoslonjen.

Slika 105. Šema opterećenja pragova

Uzima se da je dužina oslanjanja praga jednaka četvorostrukom propustu njegovog kraja. Kod glavnepruge širina praga je 2,6 m , pa je veličina propusta :

cmU s f

cmsa

U

401101502

552

150260

2

=−=−=

=−

=−

=

Oslonačaka površina praga iznosi za :

b=26 cm cmbU 5720265544 =⋅⋅=⋅⋅

Za kontrolu naprezanja pragova važna je veličina pritiska šine na prag.Koliko na šinu iznad prag djelujepritisak točka P tada usljed elastičnih šinskih oslonaca na prag djeluje samo dio pritiskaQ = β B (β =0,80).

Ako se uzme u obzir da je U – prepust tada je vrijednost max.momenta savijanja praga

: )(8

)42

(2

d saQd U Q M −−=+= , gdje je d- dužina podložne pločice


56/157



Slika 106. Šema statičkih uticaja na pragovima

Zaštita drvenih pragova

Vijek trajanja pragova zavisi od vrste drveta od vrste i sredstava impregnacije od načina pričvršćivanja šine za prag i od materijala zastora. Pragovi se povlače iz upotrebe zbog mehaničkih habanja i raznih

drugih fizičkih oštećenja.Oblici mehaničkih habanja pragova su : razrada otvora za kotve ,

prskanje drveta ,

gnječenje drveta podložnim pločicama .

MMjjeerree z zaaš š t t iit t ee pprraaggoovvaa ood d hhaabbaannjjaa su :

povećanje površine podložnih pločica posredno pričvršćivanja zbog vibracija ugradnja umetaka ispod nožice šine radi što ravnomjernijeg prenošenja pritiska

ugradnja podloške ispod podložne pločice obezbjeđenja kolosijeka od putovanja šina

utezanje pragova za zaštitu od pucanja stavljanje hrastovih umetka u borov prag ispod podložne pločice

Slika 107. Utezanja pragova Slika 108. S-gvožđe za spriječavanje pukotina


57/157



Slika 109. Ugradnja podloški od tvrdog drveta u pragove

ZZaaš š t t iit t aa pprraaggoovvaa ood d t t rruulleennjjaa vrši se impregnacijom drveta, koja sprečava razvitak gljivica inapadanje insekata. Za sve metode impregnacije zajedničke su sljedeće metode :

utovar prosušenih pragova u vagonete

otpremanje vagoneta u operacioni cilindar hermetičko zatvranje cilindra

mjerenje pragova prije i poslije impregnacije da se utvrdi koliko su upili i slaganje pragova u gustezbijene vitlove poslije impregnacije .

33..11..33..22..

BBEET T OONNSSKKII PPRRAAGGOOV V II ::

Zbog nestašice drveta i veće trajnosti betona sve više se ugrađuju betonski pragovi.

PPrreeddnnoossttii bbeettoonnsskkiihh pprraaggoovvaa ssuu::

velika čvrsoća slobodno oblikovanje otpornost na atmosferilije

otpornost na vatru

zbog velike težine pogodni su za ugradnju dugih šinskih trakova

NNeeddoossttaaccii bbeettoonnsskkiihh pprraaggoovvaa ssuu:: neelastičan kao podloga šine osjetljiv na udarce osjetljiv na agresivne vode

zahtjeva mehanizovano polaganje i održavanje

Betonski pragovi se izrađuju od armiranog prednapregnutog betona, a razlikujemo jednodjelne ivišedjelne betonske pragove.

Višedjelni pragovi se rade od AB blokova koji se postavljaju ispod šina i elemenata koji ih povezuju (starešine ili čelični pragovi). Zbog boljeg nalijeganja su bolji monolitni pragovi i izrađuju se odprednapregnutog betona. Prednaprezanje se vrši na posebnim stazama u fabrici ili se svaki pragposebno prednapreže.

Slika 110. Izgled betonskog praga


58/157



Slik

Documents

Skripta-Željeznice 1