Eisenbahnbolzenklasse erklärt: 8.8, 10.9, 12.9 & Darüber hinaus

Beim Kauf Eisenbahnfischbolzen oder andere hochfeste Verbindungselemente, Sie werden oft Markierungen sehen wie z 8.8, 10.9, oder 12.9 auf der Zeichnung, Zitat, oder Prüfzeugnis. Auf den ersten Blick, Die Wahl scheint einfach: Eine höhere Zahl bedeutet einen stärkeren Bolzen. In der Praxis, Die Auswahl von Eisenbahnbefestigungen ist nicht ganz so einfach. Diese Zahlen sind ISO-Eigenschaftsklassen der Eisenbahnschraubengüte, die zur Beschreibung der mechanischen Eigenschaften von Schrauben aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl verwendet wird, Schrauben, und Stollen. ISO 898-1:2013 definiert die Anforderungen an diese Eigenschaftsklassen. Die Bahnanwendung, Jedoch, kann auch von der UIC geregelt werden, IN, ASTM, AREMA, nationale Standards, oder eine projektspezifische Spezifikation.

Diese Unterscheidung ist wichtig. Eine Schraube kann laut Materialzertifikat die erforderliche Festigkeit aufweisen und dennoch aufgrund der Abmessungen für eine bestimmte Schienenverbindung ungeeignet sein, Beschichtung, Vorspannung, Fadensystem, oder geltende Bahnnorm sind falsch.

Wie soll man also vergleichen? 8.8, 10.9 Und 12.9 Eisenbahnbolzen?

Was tun? 8.8, 10.9 Und 12.9 Eigentlich gemein?

Die beiden Nummern in einer Eigenschaftsklasse sind keine Produktmodellnummer.

Zum Beispiel, im ISO-Eigenschaftsklassensystem:

• 8.8 gibt eine nominale Mindestzugfestigkeit von an 800 MPa und ein nominales Verhältnis von Streckgrenze zu Zugfestigkeit von 0.8.
• 10.9 gibt eine nominale Mindestzugfestigkeit von an 1,000 MPa und ein Verhältnis von 0.9.
• 12.9 gibt eine nominale Mindestzugfestigkeit von an 1,200 MPa und ein Verhältnis von 0.9.

Dies ergibt einen nützlichen ersten Vergleich:

*Die Tabelle ist eine vereinfachte Erläuterung der Objektklassenbezeichnung. Die tatsächlich spezifizierten mechanischen Eigenschaften hängen von der geltenden Norm ab, Durchmesserbereich, und Testanforderungen.

Der wichtige Punkt ist das 8.8, 10.9 Und 12.9 beschreiben mechanische Festigkeitsklassen. Das tun sie nicht, von alleine, sagen Ihnen, ob ein Bolzen für eine Lasche geeignet ist, Schienenbefestigungssystem, Brückenkonstruktion, oder eine andere Bahnverbindung.

Diese Entscheidung kommt später.

Eisenbahnbolzen Grad 8.8: Eine häufige Wahl für allgemeine Anwendungen

Eisenbahnbolzensorte 8.8 wird häufig für allgemeine hochfeste Schrauben verwendet. Es bietet ein nützliches Gleichgewicht zwischen Stärke, Duktilität, Verfügbarkeit und Herstellungskosten.

Für Bahnanwendungen, ein 8.8 Für herkömmliche Befestigungssysteme kann eine Schraube in Betracht gezogen werden, Gleiskomponenten, Strukturelle Verbindungen und andere Anwendungen, bei denen die Projektspezifikation diese Eigenschaftsklasse erfordert.

Der Vorteil von 8.8 ist nicht einfach es 800 MPa-Zugfestigkeit.

Außerdem ist es im Vergleich zu Klassen mit höherer Stärke relativ fehlerverzeihend. Eisenbahnanker werden in Umgebungen installiert, die nicht immer ideal sind. Fäden können verschmutzen. Komponenten können geringfügige Maßabweichungen aufweisen. Wartungsarbeiten können im Freien stattfinden, nachts, oder unter engen Ballbesitzfenstern.

Das bedeutet nicht, dass die Installationsqualität unwichtig ist. Dies bedeutet, dass die gesamte technische Ausgewogenheit des Verbindungselements für Anwendungen attraktiv sein kann, die keine höhere Festigkeitsklasse erfordern.

Für einen Fischbolzen, Jedoch, Die Eigenschaftsklasse sollte niemals nur anhand des Bolzendurchmessers oder der Verwendung einer anderen Eisenbahn ausgewählt werden. Das Schienenprofil, Fischplatten-Design, erforderliche Vorspannung, Gemeinsame Vereinbarung und anwendbarer Standard müssen berücksichtigt werden.

Eisenbahnbolzen Grad 10.9: Wenn eine höhere Festigkeit erforderlich ist

Umzug von 8.8 Zu 10.9 führt zu einer erheblichen Steigerung der Zug- und Streckgrenze.

Dies kann nützlich sein, wenn eine Verbindung eine höhere Vorspannung erfordert oder die verfügbare Schraubengröße durch die Verbindungskonstruktion begrenzt ist.

In Bahnanwendungen, Für stark beanspruchte Verbindungen können höherfeste Verbindungselemente in Betracht gezogen werden, anspruchsvolle strukturelle Verbindungen und Anwendungen, bei denen die Projektspezifikation eine höhere Eigenschaftsklasse erfordert.

Aber es gibt einen wichtigen Punkt, der manchmal übersehen wird:

Eine stärkere Schraube führt nicht automatisch zu einer stärkeren Verbindung.

Die Verbindung hängt immer noch von der Qualität der Gewinde ab, die Kontaktflächen, Mutter und Unterlegscheibe, die Schraubenvorspannung, die Ausrichtung der Komponenten und die Gestaltung der Verbindung.

Stellen Sie sich zwei Schrauben vor, die in derselben Verbindung installiert sind. Eine davon ist Eisenbahnbolzenqualität 10.9 ist aber mit schlechter Vorspannungskontrolle eingebaut. Das andere ist die Güteklasse „Eisenbahnbolzen“. 8.8 und entsprechend der Projektspezifikation korrekt installiert ist.

Die höherfeste Schraube gewinnt nicht automatisch.

Dies ist besonders wichtig für Eisenbahnschienenverbindungen, da wiederholte Radlasten eine zyklische Belastung erzeugen. Das Ziel besteht nicht nur darin, den Bruch des Bolzens zu verhindern. Die Verbindung muss auch während des Betriebs die erforderliche Klemmkraft aufrechterhalten.

Eisenbahnbolzen Grad 12.9: Stärker, Aber nicht automatisch besser

Eisenbahnbolzensorte 12.9 ist eine Eigenschaftsklasse mit höherer Festigkeit als 10.9, Dies macht es jedoch nicht zur universellen Wahl für Eisenbahnbefestigungen.

Verbindungselemente mit höherer Festigkeit erfordern im Allgemeinen eine sorgfältigere Kontrolle des Materialzustands, Wärmebehandlung, Oberflächenbehandlung und Montage.

Außerdem haben sie weniger Spielraum für plastische Verformung als Klassen mit geringerer Festigkeit. Im Zusammenhang mit schlechter Ausrichtung, beschädigte Gewinde, falsche Vorspannung oder andere Spannungskonzentrationen, Die einfache Wahl einer höheren Festigkeitsklasse löst das zugrunde liegende Problem nicht.

Aus diesem Grund wäre ich bei Spezifikationen, die Folgendes besagen, vorsichtig::

„Verwenden Sie die Qualität von Eisenbahnschrauben 12.9 weil es sicherer ist.“

Das ist nicht wirklich eine technische Spezifikation.

Eine bessere Frage ist:

Welche Belastung muss das Gelenk tragen?, Welche Vorspannung ist erforderlich, und welche Eigenschaftsklasse gibt die geltende Norm oder Ingenieurberechnung an?

Grad 12.9 kann in speziellen Anwendungen sinnvoll sein, wenn das Design dies erfordert. Aber es sollte ausgewählt werden, weil die Verbindung dieses Leistungsniveau erfordert – und nicht nur, weil 12.9 ist die höchste Zahl im Regal.

Warum Drehmoment so wichtig ist

Wenn es um die Qualität von Eisenbahnschrauben geht, Es ist verlockend, sich auf die Zugfestigkeit zu konzentrieren und die Installation zu ignorieren.

Das ist ein Fehler.

Als praktische Methode zum Erreichen der erforderlichen Vorspannung wird das Schraubendrehmoment verwendet, Das Drehmoment ist jedoch keine universelle Zahl für eine bestimmte Eisenbahnschraubensorte.

Das Verhältnis zwischen Drehmoment und Vorspannung wird durch Faktoren wie beeinflusst:

• Schraubendurchmesser und Gewindegeometrie
• Thread-Zustand
• Zustand der Mutter und Unterlegscheibe
• Schmierung
• Oberflächenbeschichtung
• Reibung
• Erforderliche Gelenkvorspannung

Aus diesem Grund, eine allgemeine Aussage wie „eine M24-Klasse.“ 8.8 „Schraube sollte immer mit X Nm angezogen werden“ kann irreführend sein.

Das richtige Drehmoment oder die richtige Installationsmethode sollte der entsprechenden Eisenbahnspezifikation entnommen werden, Technische Daten des Verbindungselementlieferanten, oder die Gelenkgestaltung.

Aus diesem Grund ist auch ein kalibriertes Drehmomentwerkzeug wichtig. Wenn Installationsteams unterschiedliche Tools verwenden, Schmiermittel oder Anzugsvorgänge ohne Berücksichtigung von Reibungsänderungen, Der gleiche Drehmomentwert erzeugt möglicherweise nicht die gleiche Vorspannung.

Für Eisenbahn-Fischbolzen, Oft ist es wichtiger, die Vorspannung aufrechtzuerhalten, als einfach die stärkste verfügbare Schraube auszuwählen.

Wenn Sie mit wiederkehrenden Gelenklockerungen zu kämpfen haben, Es lohnt sich, den Installationsprozess zu untersuchen, bevor Sie automatisch wechseln 8.8 Zu 10.9 oder 12.9.

Möglicherweise stellen Sie fest, dass das Problem tatsächlich mit der Vorspannung zusammenhängt, gemeinsame Bewegung, Bauteilverschleiß, Gewindezustand oder Installationsverfahren.

Beschichtung und Wasserstoffversprödung

Mit zunehmender Festigkeit der Verbindungselemente wird die Oberflächenbehandlung immer wichtiger.

Verbindungselemente aus hochfestem Stahl können unter bestimmten Verarbeitungs- und Betriebsbedingungen anfällig für Wasserstoffversprödung sein. Bei manchen Reinigungsarbeiten kann Wasserstoff eingebracht werden, Beizen, Galvanisierungs- oder Beschichtungsverfahren. Wenn der Stahl, Verarbeitungsweg und Belastungszustand sind ungünstig, Es kann zu einem verzögerten spröden Versagen kommen.

Dies ist ein Grund, warum die Beschichtung nicht als kosmetische Maßnahme betrachtet werden sollte.

Für Eisenbahnbolzenqualität 10.9 und insbesondere Eisenbahnbolzenqualität 12.9 Verbindungselemente, Das Beschichtungssystem sollte zusammen mit dem Befestigungsmaterial und der geltenden Norm ausgewählt werden. Der Lieferant sollte in der Lage sein, den Oberflächenbehandlungsprozess und gegebenenfalls die zur Beherrschung des Wasserstoffversprödungsrisikos eingesetzten Kontrollen zu erläutern.

Die richtige Lösung kann je nach Beschichtungssystem und Projektanforderungen variieren.

Für Bahnanwendungen, die Regen ausgesetzt sind, Luftfeuchtigkeit, Küstenluft, Tunnel oder Enteisungsumgebungen, Auch der Korrosionsschutz muss berücksichtigt werden. Eine Schraube, die hervorragende mechanische Eigenschaften aufweist, aber durch Korrosion ihren Querschnitt verliert, ist kein zuverlässiges Befestigungselement.

Müssen Mutter und Unterlegscheibe zur Schraube passen??

Ja.

Eine hochfeste Schraube sollte nicht allein bewertet werden.

Die Nuss, Waschmaschine, Gewinde und Gegenstücke bilden eine Verbindung. Wenn ein Bauteil eine unzureichende Festigkeit oder falsche Geometrie aufweist, Eine Aufrüstung des Bolzens allein bringt möglicherweise kaum Vorteile.

Zum Beispiel, Verwendung eines Eisenbahnbolzens Grade 10.9 Eine Schraube mit einer ungeeigneten Mutter ergibt keine Bewertung 10.9 Verbindung.

Das gleiche Prinzip gilt für Unterlegscheiben und Lockerungssicherungen. Eine Federscheibe, Eine Sicherungsmutter oder ein anderes Gerät sollte nicht einfach deshalb ausgewählt werden, weil es bei einem anderen Eisenbahnprojekt verwendet wurde.

Die Verbindung sollte auf die tatsächliche Schwingung abgestimmt sein, Belastungs- und Wartungsbedingungen.

Eisenbahnnormen zählen mehr als die Zahl auf dem Bolzen

Hierin unterscheiden sich Eisenbahnbefestigungen von einem einfachen Baumarktvergleich.

In einer Zeichnung kann eine Schraubeneigenschaftsklasse angegeben werden, z 8.8 oder 10.9, es kann aber auch spezifizieren:

• Schraubenabmessungen
• Gewindestandard
• Kopfabmessungen
• Anforderungen an Nüsse
• Anforderungen an die Waschmaschine
• Material
• Wärmebehandlung
• Beschichtung
• Inspektion
• Markierung
• Mechanische Prüfung
• Anwendbarer Eisenbahnstandard

Mit anderen Worten, 8.8 ist keine vollständige Schraubenspezifikation.

Gleiches gilt für 10.9 Und 12.9.

Nordamerikanische Projekte können ASTM-Spezifikationen für strukturelle Verbindungselemente verwenden, während andere Eisenbahnsysteme möglicherweise auf EN verweisen, UIC, nationalen oder projektspezifischen Anforderungen. ASTM F3125/F3125M, Zum Beispiel, Konsolidiert mehrere frühere Spezifikationen für Strukturschrauben, darunter A325 und A490. Es sollte nicht als einfache Eins-zu-eins-Konvertierungstabelle mit ISO behandelt werden 898 Eigenschaftsklassen.

Wenn auf Ihrer Zeichnung ASTM steht, Befolgen Sie die ASTM-Anforderungen. Wenn es spezifiziert ISO 898-1 Eigenschaftsklasse 10.9, Befolgen Sie diese Anforderung. Wenn das Eisenbahnprojekt eine bestimmte UIC vorsieht, EN oder nationale Norm, Dieser Standard hat Vorrang.

Wählen Sie keinen Ersatz, nur weil die Zugfestigkeit ähnlich erscheint.

Wie sollten Sie eine Eisenbahnschraubensorte auswählen??

Es gibt keine einheitliche Qualität für Eisenbahnschrauben, die für jede Eisenbahnanwendung geeignet ist.

Ein praktischer Auswahlprozess sieht eher so aus:

Zum Beispiel, Eine herkömmliche Gleisverbindung kann Grade verwenden 8.8 wenn es das entsprechende Design und die Norm erfordern.

Eine stärker belastete Verbindung erfordert möglicherweise Grade 10.9.

Für eine spezielle Anwendung kann eine Note erforderlich sein 12.9.

Der wichtige Teil ist der technische Prozess, der der Entscheidung zugrunde liegt.

Ein einfacher Vergleich

Dies ist ein Ausgangspunkt, keine universelle Eisenbahnspezifikation.

Die endgültige Auswahl sollte immer anhand des tatsächlichen Verbindungsdesigns und der geltenden Norm überprüft werden.

Was sollte ein Eisenbahnschraubenlieferant bieten??

Beim Kauf von Eisenbahnlaschen oder anderen Eisenbahnbefestigungen, Ich würde nicht damit aufhören zu fragen:

„Um welche Eisenbahnbolzensorte handelt es sich??”

Fordern Sie die vollständige Spezifikation an.

Ein zuverlässiger Lieferant sollte in der Lage sein, Informationen bereitzustellen, z:

• Materialqualität und Eigenschaftsklasse
• Anwendbarer Standard
• Schraubenabmessungen und Gewindespezifikation
• Anforderungen an die Wärmebehandlung
• Mechanische Testergebnisse
• Gegebenenfalls Härteanforderungen
• Details zur Beschichtung und Oberflächenbehandlung
• Inspektionsprotokolle
• Informationen zur Rückverfolgbarkeit
• Kennzeichnungsanforderungen
• Verpackung und Identifizierung

Für größere Bahnprojekte, Besonders wichtig ist die Rückverfolgbarkeit. Die an den Standort gelieferten Schrauben sollten mit der entsprechenden Produktionscharge und den Prüfprotokollen verknüpft werden.

Dies macht es viel einfacher, ein Problem zu untersuchen, wenn ein Gelenk später eine abnormale Lockerung aufweist, Korrosion oder Beschädigung.

Das Fazit: Höhere Stärke ist nicht die ganze Geschichte

Die Zahlen 8.8, 10.9 Und 12.9 sind nützlich, weil sie Ingenieuren eine allgemeine Möglichkeit bieten, die mechanischen Eigenschaften von Schrauben zu beschreiben.

Aber ein Eisenbahnbolzen ist mehr als eine Stärkezahl.

Eine zuverlässige Schienenverbindung hängt vom Gesamtsystem ab: Bolzen, Nuss, Waschmaschine, Threads, passende Komponenten, Vorspannung, Beschichtung, Installation und Wartung.

Deshalb würde ich die Wahl nicht empfehlen 12.9 einfach weil es stärker ist als 10.9, oder wählen 10.9 einfach weil eine andere Bahn es nutzt.

Beginnen Sie mit dem Gelenk.

Prüfen Sie dann die geltende Norm.

Bestimmen Sie dann die erforderliche Eigenschaftsklasse.

Endlich, Stellen Sie sicher, dass die Herstellungs- und Installationsprozesse stets die erforderliche Leistung erbringen können.

Bei Luoyang Fonyo Heavy Industries Co., Ltd., Wir fertigen Eisenbahnbefestigungen einschließlich Fischbolzen, Fischplatte, elastische Schienenklemmen Und Schienenpolster, nach Kundenzeichnungen, geltende Normen und Projektanforderungen. Für Eisenbahnbefestigungen, Wir können die erforderliche Materialqualität überprüfen, Abmessungen, Wärmebehandlung, Beschichtungs- und Inspektionsanforderungen vor der Produktion.

Wenn Sie eine Zeichnung haben, Spezifikation oder vorhandenes Schraubenmuster, Schicken Sie uns die Details. Unser Ingenieurteam kann Ihnen bei der Überprüfung der erforderlichen Qualität der Eisenbahnschrauben behilflich sein, Bitte informieren Sie sich vor der Angebotserstellung über die geltenden Normen und Produktionsanforderungen.

FAQ

Was tun? 8.8, 10.9 Und 12.9 meine auf einem Bolzen?

Dabei handelt es sich um ISO-Eigenschaftsklassen zur Beschreibung der mechanischen Eigenschaften von Verbindungselementen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl. In einfachen Worten, 8.8 entspricht einem Nominalwert 800 MPa-Zugfestigkeit, 10.9 Zu 1,000 MPa, Und 12.9 Zu 1,200 MPa.

Die vollständigen Anforderungen hängen von der jeweils gültigen Ausgabe der Norm und dem Schraubendurchmesserbereich ab.

Welche Eisenbahnschraubensorte ist die beste??

Es gibt keine einheitliche „Bestnote“..

Grad 8.8 kann geeignet sein, wenn die Konstruktion ein allgemein hochfestes Befestigungselement erfordert. Grad 10.9 kann ausgewählt werden, wenn eine größere Festigkeit oder Vorspannung erforderlich ist. Grad 12.9 ist im Allgemeinen Anwendungen vorbehalten, bei denen die technischen Spezifikationen ein höheres Festigkeitsniveau erfordern.

Die endgültige Wahl sollte von der geltenden Eisenbahnnorm und dem Verbindungsdesign abhängen.

Ist eine höhere Qualität der Eisenbahnbolzen immer besser??

NEIN.

Eine höhere Festigkeitsklasse sorgt für eine höhere Festigkeit, Es verbessert jedoch nicht automatisch die Leistung des gesamten Gelenks. Installation, Vorspannung, Beschichtung, Korrosion, Gewindezustand und Komponentenkompatibilität sind ebenfalls wichtig.

Kann ich eine Note ersetzen? 8.8 Bolzen mit einer Note 10.9 oder 12.9 Bolzen?

Nicht automatisch.

Das Ändern der Eigenschaftsklasse kann sich auf die Vorspannung auswirken, Verschärfung der Anforderungen, Oberflächenbehandlung, Nussauswahl und Gelenkverhalten. Jeder Ersatz sollte anhand der geltenden technischen Spezifikation genehmigt werden.

Was ist der Unterschied zwischen ISO 8.8 und ASTM A325?

Sie gehören zu unterschiedlichen Spezifikationssystemen und sollten nicht als direkte Äquivalente behandelt werden.

ASTM A325 und A490 wurden in das Spezifikationssystem für Strukturschrauben ASTM F3125/F3125M integriert. Wenn ein Projekt ASTM-Befestigungselemente erfordert, sollte die entsprechende ASTM-Spezifikation befolgt werden.

Woher weiß ich, welche Schraubensorte ich für Laschen angeben muss??

Beginnen Sie mit dem Schienen- und Laschensystem, geltenden Eisenbahnnorm, Schraubenabmessungen, erforderliche gemeinsame Vorspannung und Betriebsbedingungen.

Wählen Sie die Sorte nicht nur anhand der Achslast oder des Bolzendurchmessers. Es muss die komplette Verbindung berücksichtigt werden.

Warum lösen sich Eisenbahn-Fischbolzen??

Eine Lockerung kann durch unzureichende oder inkonsistente Vorspannung verursacht werden, gemeinsame Bewegung, Vibration, verschlissene Komponenten, falsche Anzugsverfahren, Gewinde- oder Kontaktflächenbedingungen, und andere Faktoren.

Der Wechsel zu einer Schraube mit höherer Festigkeit löst das Problem möglicherweise nicht, wenn der zugrunde liegende Verbindungszustand nicht behoben wurde.