Antecedentes: ¿Por qué la pista necesita tirantes calibradores?
Cuando un tren pasa por una curva, las ruedas empujan el carril exterior hacia afuera con una fuerza lateral que crece con la velocidad y la curvatura. La fijación del carril sujeta el pie del carril, pero el empuje lateral finalmente se transfiere a la traviesa y al lastre; donde el radio es estrecho o el tráfico es intenso, el ancho de vía puede ampliarse con el tiempo a medida que las traviesas giran y el lastre se consolida. Los tirantes de calibre contrarrestan esto conectando las bases de los dos rieles con un miembro de acero rígido, trabajando en tensión para resistir la fuerza de extensión. No se instalan en todas partes: su función está dirigida a secciones de curvas por debajo de un radio definido, patios de estaciones y otras zonas donde la estabilidad lateral es crítica, y trabajan junto con clips elásticos, pernos de riel y placas de base como parte del sistema de fijación completo.
Varillas de calibre ordinarias
Las barras de ancho ordinarias se utilizan en vías no-electrificadas, principalmente en curvas, desvíos y zonas de cambios donde el riesgo de desplazamiento lateral del carril es mayor. La varilla está forjada en acero al carbono de alta-resistencia y equipada con tuercas, arandelas y mordazas de hierro que sujetan la base del riel. Al ejercer una fuerza de tracción controlada entre los dos rieles, la varilla evita que los rieles se extiendan hacia afuera bajo el empuje lateral de las locomotoras que pasan, manteniendo el ancho dentro de la tolerancia a medida que los trenes atraviesan la sección. En servicio, la varilla trabaja con las eclisas, los pernos de traviesa y las tuercas anti-aflojamiento del conjunto de sujeción circundante, y su tensión debe verificarse como parte del mantenimiento de rutina de la vía.
Varillas de calibre aisladas
En los ferrocarriles electrificados con circuitos de vía, los dos carriles forman parte del circuito de señalización y deben permanecer aislados eléctricamente entre sí. Una varilla de acero común provocaría un cortocircuito en el circuito, por lo que en su lugar se utilizan varillas calibradoras aisladas. La varilla lleva un segmento aislante de alto-rendimiento en su sección media-, generalmente un material aislante a base de nailon-, que bloquea el flujo de corriente entre los rieles y al mismo tiempo preserva la función mecánica. La especificación cubre precisión dimensional, alta rigidez lateral, resistencia de aislamiento y resistencia a la tracción, porque la varilla debe sostener el medidor bajo carga y mantener el circuito de señalización aislado durante años en un ambiente húmedo y vibrante. Las varillas aisladas son obligatorias en cualquier línea de vía-circuitada, y su resistencia de aislamiento debe verificarse periódicamente.
Piezas y materiales típicos
| No. | Parte | Cantidad | Especificación | Material |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tuerca | 4 | M30, M36 | Acero al carbono Q235 |
| 2 | Vara | 1 | M30, M36 | Acero al carbono Q235 |
| 3 | Mandíbulas de hierro | 4 | Tipo I, Tipo II | KTH350-10 hierro fundido maleable |
| 4 | arandela plana | 4 | M30, M36 | Acero al carbono Q235 |
| 5 | arandela de resorte | 4 | M30, M36 | Acero para resortes de 65Mn |
Los dos conjuntos de extremos, cada uno con dos mordazas de hierro, dos arandelas planas, una tuerca y una arandela elástica, sujetan las bases del riel en ambos lados. Las mordazas de hierro están fundidas en hierro maleable KTH350-10 para brindar ductilidad y resistencia al impacto en el punto de sujeción, y las arandelas de resorte, hechas de acero para resortes de 65 Mn, mantienen la tensión contra el aflojamiento por vibración. Los tamaños de rosca M30 y M36 cubren las secciones de rieles pesados comunes; la longitud de la varilla se selecciona para que coincida con el ancho de vía.
Instalación y mantenimiento
Coloque las mordazas de hierro contra la base del riel con el eje de la varilla perpendicular a la línea central de la vía, de modo que la varilla trabaje en pura tensión.
Apriete las tuercas uniformemente en ambos extremos al par especificado; La tensión desigual dobla la varilla y reduce su efecto de sujeción.
Instalar varillas al espaciamiento definido por el diseño de la vía en curvas, desvíos y patios de estaciones; la densidad aumenta con la curvatura y el tonelaje.
Verifique la tensión de la varilla y el asiento de las mandíbulas en las inspecciones programadas, especialmente después del apisonamiento, lo que puede perturbar el durmiente y aflojar las mandíbulas.
En líneas electrificadas, mida periódicamente la resistencia de aislamiento de las varillas aisladas; un aislante defectuoso pone en cortocircuito el circuito de la vía.
Conceptos erróneos comunes
Una varilla calibradora sostiene los rieles verticalmente. Los sujeta lateralmente; La sujeción vertical es tarea de clips, púas y placas base.
Se pueden utilizar varillas ordinarias en líneas-con circuitos de vía. No pueden: la varilla de acero pone en cortocircuito los dos carriles, por lo que allí es obligatorio utilizar varillas aisladas.
Un tamaño de varilla se adapta a cada calibre. La longitud de la varilla y el tamaño de la rosca deben coincidir con el calibre y la sección del riel; La gama M30/M36 cubre rieles pesados comunes.
Las varillas son sólo para curvas. También se utilizan en patios de estaciones, desvíos y otras zonas donde el desplazamiento lateral del carril supone un riesgo.
Preguntas frecuentes
P1: ¿Cuál es el propósito de un tirante calibrador?
El tirante de ancho conecta las bases de los dos rieles y trabaja en tensión para resistir la extensión lateral del riel, manteniendo estable el ancho de vía bajo cargas dinámicas.
P2: ¿Cuáles son los dos tipos de varillas medidoras?
Varillas de medición ordinarias para vías no-electrificadas y varillas de medición aisladas para líneas electrificadas con circuitos de vía, que se distinguen por el segmento aislante en la sección media-de la varilla.
P3: ¿Dónde se instalan las varillas medidoras?
En ubicaciones de alto-esfuerzo: secciones de curvas por debajo de un umbral de radio definido, patios de estaciones, desvíos y áreas de cambios donde la estabilidad lateral es crítica.
P4: ¿Qué material se utiliza para las mordazas de hierro?
Las mordazas de hierro suelen estar fundidas en hierro fundido maleable KTH350-10, que combina ductilidad con resistencia al impacto en el punto de sujeción de la base del riel.
P5: ¿Cómo bloquea la corriente una varilla medidora aislada?
Un segmento aislante-a base de nailon en la sección media-de la varilla rompe el camino eléctrico entre los dos rieles mientras mantiene la varilla mecánicamente rígida en tensión.
P6: ¿Por qué es importante incluso apretar?
Un apriete desigual de la tuerca dobla la varilla y reduce la fuerza de tracción que puede aplicar; Una tensión uniforme mantiene la varilla trabajando en pura tensión y las mordazas asentadas en la base del riel.