1. Kodėl bronzos šaltiniai atsiranda paveldo geležinkeliuose
Paveldo geležinkelis eksploatuoja istorinius lokomotyvus, vagonus ir bėgių įrangą, dažnai tose linijose, kurias veikia drėgnas oras, jūros rūkas ir ilgai laikomi lauke. Originalioje garų eros įrangoje buvo naudojamos bronzinės spyruoklės daugelyje smulkių komponentų: valdymo spyruoklės, skląsčio spyruoklės, buferio ir guolių detalės, jungiklių spyruoklės ir instrumentų spyruoklės. Medžiaga parinkta savo laiku praktiniais sumetimais, kurie išlieka ir šiandien: bronza nerūdija kaip anglinis plienas, išlaiko drėgmę ir sūrų orą tik su paviršiaus patina, yra ne-magnetinė ir ne-kibirkščiuojanti, ją galima išlieti ar ištraukti į originalius brėžinius atitinkančias spyruoklių formas.
Todėl restauravimo projektui bronzinės spyruoklės vertė yra dvejopa: autentiškumas (komponentas atrodo ir elgiasi taip, kaip originalas) ir ilgaamžiškumas paveldo aplinkoje (nėra rūdžių, stabilūs matmenys, nuspėjamas atsipalaidavimas). Inžinerinis suvaržymas yra tas, kad bronza yra minkštesnė ir ne tokia tvirta nei plienas, todėl bronzinės spyruoklės yra tinkamos nedidelei apkrovai ir mažam paveldo eksploatavimo greičiui, o ne pagrindinėms{1}} linijoms.
2. Bronzinių spyruoklinių lydinių medžiagų savybės
| Turtas | Fosforinė bronza (tipiška pavasario klasė) | Anglies spyruoklinis plienas | Nerūdijantis spyruoklinis plienas |
|---|---|---|---|
| Tamprumo modulis (GPa) | Apie 105-115 | Apie 206 | Apie 190-200 |
| Tempiamasis stipris (MPa) | Ištrauktos būklės apie 400-600 | 1200–1800 (grūdintas) | 1200-1700 |
| Atsparumas korozijai | Geros, patinos formos; nėra raudonų rūdžių | Prastas be dangos | Puikiai |
| Magnetinis | Ne (ne{0}}magnetinis) | Taip | Taip (austenitinės klasės ne) |
| Kibirkščiavimas | Maža kibirkšties rizika | Kibirkštis nuo smūgio | Kibirkštis nuo smūgio |
| Nuovargio elgesys | Vidutinis; tinka lengvam aptarnavimui | Puikiai tinka esant dideliam stresui | Gerai |
| Tipiškas naudojimas | Paveldo komponentai, instrumentai, šviesos spyruoklės | Apkrovą{0}}nešančios spyruoklės | Korozinės priežiūros spyruoklės |
Spyruoklėms naudojama traukta fosforinė bronzinė viela turi 400-600 MPa tempimo stiprumą, priklausomai nuo temperamento, maždaug nuo trečdalio iki pusės grūdinto spyruoklinio plieno. Kadangi tamprumo modulis yra maždaug perpus mažesnis nei plieno, tokios pat geometrijos bronzinė spyruoklė, veikiant tokiai pačiai apkrovai, pasislenka maždaug dvigubai daugiau; Todėl spyruoklių konstrukcija turi naudoti daugiau ritinių arba sunkesnę dalį, kad būtų pasiektas reikiamas greitis, o darbinis įtempis turi likti bronzos apatinėje nuovargio zonoje.
3. Kur bronzinės spyruoklės yra tinkamos ir kur ne
Tinkamos: valdymo spyruoklės, skląsčio ir fiksavimo spyruoklės, mažos buferio ir guolių detalės, jungiklių ir taškinių spyruoklių šviesų paveldo takelyje, instrumentų spyruoklės ir bet koks komponentas, kurio veiklos licencijoje nurodytas istorinis tikslumas.
Tinkama atsargiai: pakaba padeda senoviniams autobusams, važiuojantiems paveldo greičiu (paprastai 30–60 km/h), kur apkrova nedidelė, o spyruoklė apsaugota nuo smėlio.
Netinka: pagrindinės pakabos spyruoklės, skirtos reguliariai aptarnaujamų transporto priemonių keleiviams, spyruoklės, nešančios didelę ašių apkrovą, ir bet kokios spyruoklės, kurios turi veikti esant dideliam įtempimui arba dažnam; Plieninės arba nerūdijančios spyruoklės yra inžinerinis pasirinkimas.
Netinka be konstrukcijos patikrinimo: plieninės spyruoklės pakeitimas tų pačių matmenų bronza, nes mažesnis modulis ir stiprumas keičia spyruoklės greitį ir įtempių lygį.
4. Paveldo dirbtuvių parinkimas, įrengimas ir apžiūra
Įsigykite bronzos spyruoklinę vielą pagal faktines specifikacijas: fosforo bronzą (vario -alavo-fosforo) tinkamo tempimo ir paprašykite tiekėjo tempimo ir modulio sertifikato.
Suprojektuokite pagal bronzos savybes: apskaičiuokite spyruoklės greitį, kurio modulis yra maždaug 105–115 GPa, ir laikykite darbinį įtempį žemiau lydinio nuovargio ribos, o ne žemiau plieno.
Išsaugokite originalius matmenis ten, kur svarbu autentiškumas: išmatuokite originalią spyruoklę ir atkurkite jos geometriją; kitaip atrodanti spyruoklė iškart matoma inspektoriui ir lankytojui.
Apsaugokite eksploatuojamą spyruoklę: laikykite ją švarią ir lengvai suteptą alyva, venkite nešvarumų ir patikrinkite, ar kapitalinio remonto metu neatsipalaiduoja (neprarandamas laisvas ilgis), nes bronza atpalaiduoja labiau nei plienas esant temperatūrai.
Patikrinkite, ar nėra įtrūkimų ir nuolatinio rinkinio: dažų skvarbos arba vizualiai apžiūrėkite ritės galus ir posūkius ir pakeiskite spyruokles, kurios prarado daugiau nei leistinas laisvas ilgis.
Įrašykite medžiagos sertifikatą su transporto priemone arba kelionės įrašais, kad pakaitinės spyruoklės atitiktų pradinę specifikaciją ir inspektorius galėtų patikrinti spyruoklių dažnį.
5. Dažnos klaidingos nuomonės
"Bronzinės spyruoklės yra tokios pat stiprios kaip plieninės spyruoklės."Netiesa. Bronza turi maždaug pusę grūdinto spyruoklinio plieno modulio ir nuo trečdalio iki pusės tempimo stiprumo; jis pasirenkamas dėl atsparumo korozijai ir autentiškumo, o ne dėl stiprumo.
„Bronzinė spyruoklė niekada nenutrūksta“.Netiesa. Bronza atpalaiduoja ir vargina kaip bet kuri spyruoklinė medžiaga; esant tinkamam mažam darbiniam įtempimui, jis gerai tarnauja, tačiau perkrova, smėlis ir karštis sutrumpina jo tarnavimo laiką.
„Bronza yra vienas lydinys“.Netiesa. Bronzos šeimai priklauso daug vario-alavo kompozicijų; spyruoklėms tinkama specifikacija yra fosforinė bronza su tinkamu alavo ir fosforo kiekiu ir atsparumu, o ne dekoratyvinė bronza.
„Plieninės spyruoklės pakeitimas tokio paties dydžio bronza yra tiesioginis apsikeitimas.Netiesa. Skirtingas modulis keičia spyruoklės greitį ir deformaciją; konstrukcija turi būti perskaičiuota, kitaip spyruoklė neveiks taip, kaip numatyta.
„Bronzinės spyruoklės skirtos tik pasirodymui“.Netiesa. Jie atlieka realią paveldo įrangos funkciją, o jų atsparumas korozijai tikrai naudingas drėgnoje aplinkoje; esmė yra suprojektuoti juos pagal krovinius, kuriuos jie iš tikrųjų neša.
DUK
1 klausimas: kodėl paveldo geležinkeliuose naudojamos bronzinės spyruoklės?
Atsparumas korozijai (nėra raudonų rūdžių drėgnoje ir pakrantės aplinkoje), istorinis tikslumas (atitinka pradinio laikotarpio komponentus), ne-magnetinis ir mažas-kibirkštis bei stabilūs matmenys su tik paviršiaus patina.
2 klausimas: kokios yra pagrindinės bronzinės spyruoklinės medžiagos mechaninės savybės?
Fosforinės bronzos spyruoklinės vielos tamprumo modulis yra apie 105–115 GPa, o tempiamasis stipris yra apie 400–600 MPa, tai yra maždaug pusė modulio ir trečdalio iki pusės grūdinto spyruoklinio plieno stiprumo.
3 klausimas: ar bronzinė spyruoklė gali pakeisti plieninę paveldo spyruoklę?
Tik patikrinus konstrukciją: kadangi modulis ir stiprumas mažesni, keičiasi spyruoklės greitis ir įtempis. Mažiems kroviniams ir paveldo greičiams jis gali veikti po perskaičiavimo; Reguliariai eksploatuojant pagrindinę pakabą, inžinerinis pasirinkimas išlieka plienas.
4 klausimas: kokia bronzos klasė naudojama spyruoklėms?
Spyruoklinė fosforo bronza (vario -alavo lydinys su nedideliu fosforo priedu), tiekiama kaip traukta viela arba juostelė, kurios atsparumas tempimui yra dokumentuotas; dekoratyvinė bronza nėra pakaitalas.
5 klausimas: kaip reikia patikrinti bronzines spyruokles?
Vizualiai ir su dažų skvarbiu priemone ritės galuose ir įtrūkimams, taip pat laisvo ilgio matavimas atsipalaidavimui (nuolatinis rinkinys). Spyruoklės, praradusios daugiau nei leistinas laisvas ilgis, pakeičiamos.
6 klausimas: kokios apkrovos tinka bronzinei spyruoklei?
Lengvos apkrovos: valdymo spyruoklės, skląsčiai, fiksatoriai, mažos buferio ir guolių detalės bei šviesos jungiklių spyruoklės paveldo takelyje. Sunkesnėms ar aukšto dažnio{1}}dažnėms spyruoklė turi būti suprojektuota taip, kad būtų bronzinė, arba vietoj jos turi būti nurodyta plieninė spyruoklė.