Ciężar właściwy szyny: masa 1 metra bieżącego
Jak przypuszczają naukowcy, pierwsze szyny wynaleziono w starożytnym Egipcie i były to proste belki, po których przesuwano wózki do transportu materiałów podczas budowy piramid, choć inne badania mówią o aktywnym użyciu drewnianych szyn przez starożytnych Rzymian. W XVI wieku drewniane prowadnice ponownie zaczęto stosować do przemieszczania wózków w kopalniach. W 1767 roku Anglik Abraham Darby zdecydował się wyłożyć drogę ze swoich kopalń szynami żeliwnymi zamiast drewnianych. Ta decyzja zapoczątkowała epokę kolei.
Rodzaje szyn
Dziś szyny kolejowe zna każdy, ale tylko osoby związane z pracami kolejowymi wiedzą, że istnieje bardzo wiele modyfikacji szyn, różniących się kształtem, długością i przeznaczeniem. Masa szyn kolejowych również jest różna.
Klasyfikacja:
- według przeznaczenia: kolejowe, dźwigowe, tramwajowe, kopalniane i łączące,
- według kategorii jakości: ulepszane cieplnie i nieulepszane cieplnie,
- według obecności otworów na połączenia śrubowe,
- według metody wytopu stali.
Materiały
Szyny zwykle produkuje się ze specjalnych stali szynowych. Ich jakość zależy od normy, przeznaczenia i składu chemicznego, a właściwości fizyczne określa wewnętrzna struktura metalu.
Węgiel czyni stal odporną na zużycie i twardą, ale zbyt wysoka zawartość zwiększa kruchość, zwłaszcza przy obecności szkodliwych domieszek fosforu i siarki.
Mangan, jako składnik stopowy, zwiększa twardość i ciągliwość stali; krzem zwiększa odporność na zużycie. Wanad i tytan poprawiają strukturę wewnętrzną.
Ile waży jeden metr bieżący szyny?
Główne oznaczenie szyny składa się z wielkiej litery albo liter i liczb, na przykład R65. Litery wskazują typ lub przeznaczenie profilu, a liczby zwykle są zbliżone do masy jednego metra bieżącego. Dokładną wartość trzeba brać z tabeli albo normy konkretnego profilu, ponieważ rzeczywista masa zależy od przekroju, tolerancji i zużycia.
- Do torów szerokotorowych produkuje się szyny R43, R50, R65 i R75. Są one przeznaczone także do rozjazdów.
- Szyny oznaczone RP z indeksami 50, 65 i 70 są przeznaczone do przemysłowych torów szerokotorowych.
- Do kopalń i wyrobisk produkuje się typy R33 i R38.
- Do torów wąskotorowych stosuje się lekkie typy szyn R11, R18, R24 i R33.
- Ciężkie konstrukcje dźwigowe montuje się na szynach typów KR70, KR80, KR100 i KR120.
- Szyny rowkowe są przeznaczone do torów tramwajowych: T58, T62.
| Typ szyny | Masa 1 metra bieżącego | Typ szyny | Masa 1 metra bieżącego |
|---|---|---|---|
| R8 | 8,42 | R38 | 38,42 |
| R11 | 11,8 | R43 | 44,65 |
| R18 | 17,91 | R50 | 51,67 |
| R24 | 24,9 | R65 | 64,88 |
| R33 | 33,48 | R75 | 74,41 |
| Typ szyny | Masa 1 metra bieżącego |
|---|---|
| KR 70 | 46,10 |
| KR 80 | 64,24 |
| KR 100 | 83,99 |
| KR 120 | 113,47 |
| KR 140 | 141,7 |
Najczęstsze pytania
Co oznacza liczba w oznaczeniu szyny R65?
W oznaczeniu R65 liczba w przybliżeniu pokazuje masę jednego metra bieżącego szyny: około 65 kg/m. Do dokładnych obliczeń należy użyć tabeli albo normy profilu.
Dlaczego masę szyny podaje się w kg/m, a nie tylko z gęstości stali?
Szyna ma złożony profil, więc masa zależy od kształtu przekroju i rozmiaru. Gęstość stali pomaga ogólnie, ale praktyczną masę podają tabele profili.
Czy można zastąpić jeden typ szyny innym o podobnej masie?
Nie. Dla torów, szyn dźwigowych i tramwajowych ważne są przeznaczenie, profil, wytrzymałość i norma, a nie tylko masa jednego metra.