Grado de perno ferroviario: 8.8, 10.9, 12.9 & Más allá de

cuando compras pernos de pescado de ferrocarril u otros sujetadores de alta resistencia, A menudo verá marcas como 8.8, 10.9, o 12.9 en el dibujo, cotización, o certificado de inspección. A primera vista, la elección parece simple: un número más alto significa un perno más fuerte. En la práctica, La selección de sujetadores ferroviarios no es tan sencilla.. Estos números son Clases de propiedad ISO Grado de perno ferroviario utilizado para describir las propiedades mecánicas de los pernos de acero al carbono y de acero aleado., tornillos, y montantes. ISO 898-1:2013 define los requisitos para estas clases de propiedad. La aplicación ferroviaria, sin embargo, también puede regirse por la UIC, EN, ASTM, AREMA, estándares nacionales, o una especificación específica del proyecto.

Esa distinción importa. Un perno puede tener la resistencia requerida en un certificado de material y aun así no ser adecuado para una unión de riel en particular si las dimensiones, revestimiento, precarga, sistema de hilo, o la norma ferroviaria aplicable son incorrectas.

Entonces, ¿cómo deberías comparar? 8.8, 10.9 y 12.9 pernos de ferrocarril?

¿Qué hacer? 8.8, 10.9 y 12.9 realmente malo?

Los dos números en una clase de propiedad no son un número de modelo de producto.

Por ejemplo, en el sistema ISO de clases de propiedad:

• 8.8 indica una resistencia a la tracción mínima nominal de 800 MPa y una relación nominal de rendimiento a tracción de 0.8.
• 10.9 indica una resistencia a la tracción mínima nominal de 1,000 MPa y una relación de 0.9.
• 12.9 indica una resistencia a la tracción mínima nominal de 1,200 MPa y una relación de 0.9.

Esto proporciona una primera comparación útil.:

*La tabla es una explicación simplificada de la designación de clase de propiedad.. Las propiedades mecánicas reales especificadas dependen de la norma aplicable., rango de diámetro, y requisitos de prueba.

El punto importante es que 8.8, 10.9 y 12.9 describir las clases de resistencia mecánica. ellos no, por ellos mismos, decirle si un perno es adecuado para una eclisa, sistema de fijación de rieles, estructura del puente, u otra conexión ferroviaria.

Esa decisión viene después..

Perno de ferrocarril Calificación 8.8: Una opción común para aplicaciones generales

Grado de perno ferroviario 8.8 Se utiliza ampliamente para pernos de alta resistencia de uso general.. Ofrece un equilibrio útil entre fuerza, ductilidad, disponibilidad y costo de fabricación.

Para aplicaciones ferroviarias, un 8.8 Se puede considerar el perno para sistemas de fijación convencionales., componentes de la pista, Conexiones estructurales y otras aplicaciones donde la especificación del proyecto requiere esta clase de propiedad..

La ventaja de 8.8 no es simplemente su 800 Resistencia a la tracción MPa.

También es relativamente indulgente en comparación con las clases de mayor resistencia.. Los pernos ferroviarios se instalan en entornos que no siempre son ideales. Los hilos pueden ensuciarse. Los componentes pueden tener pequeñas variaciones dimensionales.. Los trabajos de mantenimiento podrán realizarse al aire libre., por la noche, o bajo ventanas de posesión estrecha.

Eso no significa que la calidad de la instalación no sea importante.. Significa que el equilibrio técnico general del sujetador puede resultar atractivo para aplicaciones que no requieren una clase de resistencia más alta..

Para un pez, sin embargo, la clase de propiedad nunca debe seleccionarse únicamente a partir del diámetro del perno o de lo que utiliza otro ferrocarril. El perfil del carril, diseño de plato de pescado, precarga requerida, Es necesario considerar el acuerdo conjunto y la norma aplicable..

Perno de ferrocarril Calificación 10.9: Cuando se requiere mayor resistencia

Pasando de 8.8 a 10.9 Proporciona un aumento sustancial en el límite elástico y de tracción..

Esto puede resultar útil cuando una conexión necesita una precarga mayor o cuando el tamaño de perno disponible está limitado por el diseño de la junta..

En aplicaciones ferroviarias, Se pueden considerar sujetadores de mayor resistencia para juntas muy cargadas., conexiones estructurales exigentes y aplicaciones donde la especificación del proyecto requiere una clase de propiedad más alta.

Pero hay un punto importante que a veces se pasa por alto.:

Un perno más fuerte no crea automáticamente una unión más fuerte.

La unión todavía depende de la calidad de los hilos., las superficies de contacto, la tuerca y la arandela, la precarga del perno, la alineación de los componentes y el diseño de la conexión.

Imagine dos pernos instalados en la misma unión.. Uno es el grado del perno de ferrocarril. 10.9 pero está instalado con un control deficiente de la precarga.. El otro es el grado del perno de ferrocarril. 8.8 y está correctamente instalado según las especificaciones del proyecto..

El perno de mayor resistencia no gana automáticamente.

Esto es particularmente importante para las uniones de vías férreas porque las cargas repetidas de las ruedas crean cargas cíclicas.. El objetivo no es simplemente evitar que el perno se rompa. La junta también necesita mantener la fuerza de sujeción requerida durante el servicio..

Perno de ferrocarril Calificación 12.9: mas fuerte, Pero no automáticamente mejor

Grado de perno ferroviario 12.9 es una clase de propiedad más fuerte que 10.9, pero eso no lo convierte en la opción universal para fijaciones ferroviarias..

Los sujetadores de mayor resistencia generalmente requieren un control más cuidadoso del estado del material., tratamiento térmico, tratamiento de superficies e instalación.

También tienen menos espacio para la deformación plástica que las clases de menor resistencia.. En relación con una mala alineación, hilos dañados, precarga incorrecta u otras concentraciones de estrés, simplemente elegir una clase de resistencia más alta no resuelve el problema subyacente.

Por eso sería cauteloso con las especificaciones que dicen:

“Utilice pernos de calidad para ferrocarriles 12.9 porque es más seguro”.

Esa no es realmente una especificación de ingeniería..

Una mejor pregunta es:

¿Qué carga debe soportar la articulación?, que precarga se requiere, y qué clase de propiedad especifica la norma aplicable o el cálculo de ingeniería?

Calificación 12.9 Puede tener sentido en aplicaciones especiales donde el diseño lo requiere.. Pero debe seleccionarse porque la conexión requiere ese nivel de rendimiento, no simplemente porque 12.9 es el número más alto en el estante.

Por qué el par es tan importante

Cuando se habla de grados de pernos ferroviarios, Es tentador centrarse en la resistencia a la tracción e ignorar la instalación..

eso es un error.

El torque de los pernos se utiliza como un método práctico para lograr la precarga requerida., pero el par no es un número universal para un grado particular de perno ferroviario.

La relación entre el par y la precarga se ve afectada por factores como:

• Diámetro del perno y geometría de la rosca.
• Condición del hilo
• Estado de tuerca y arandela
• Lubricación
• Revestimiento de superficie
• Fricción
• Precarga articular requerida

Por esa razón, una declaración genérica como "un grado M24 8.8 El perno siempre debe apretarse a X Nm” puede inducir a error..

El par correcto o el método de instalación deben provenir de la especificación ferroviaria correspondiente., Datos técnicos del proveedor de sujetadores., o el diseño conjunto.

Esta es también la razón por la que es importante una herramienta dinamométrica calibrada.. Si los equipos de instalación utilizan diferentes herramientas, lubricantes o procedimientos de apriete sin tener en cuenta los cambios de fricción, Es posible que la misma lectura de par no produzca la misma precarga..

Para pernos de pescado de ferrocarril, Mantener la precarga es a menudo más importante que simplemente elegir el perno más resistente disponible..

Si tiene aflojamiento recurrente de las articulaciones, Vale la pena investigar el proceso de instalación antes de cambiar automáticamente de 8.8 a 10.9 o 12.9.

Es posible que el problema esté realmente relacionado con la precarga., movimiento articular, desgaste de componentes, condición de la rosca o procedimiento de instalación.

Recubrimiento y fragilización por hidrógeno

El tratamiento de la superficie se vuelve cada vez más importante a medida que aumenta la resistencia de los sujetadores..

Los sujetadores de acero de alta resistencia pueden ser susceptibles a la fragilización por hidrógeno bajo ciertas condiciones de procesamiento y servicio.. Se puede introducir hidrógeno durante algunas limpiezas., decapado, procesos de chapado o recubrimiento. si el acero, La ruta de procesamiento y las condiciones de estrés son desfavorables., Puede ocurrir una falla frágil retardada..

Esta es una de las razones por las que el recubrimiento no debe considerarse una opción cosmética..

Para grado de perno ferroviario 10.9 y especialmente grado del perno ferroviario 12.9 sujetadores, El sistema de recubrimiento debe seleccionarse junto con el material de fijación y la norma aplicable.. El proveedor debe poder explicar el proceso de tratamiento de superficies y los controles utilizados para gestionar el riesgo de fragilización por hidrógeno, cuando corresponda..

La solución correcta puede variar según el sistema de recubrimiento y los requisitos del proyecto..

Para aplicaciones ferroviarias expuestas a la lluvia., humedad, aire costero, túneles o entornos de deshielo, También es necesario considerar la protección contra la corrosión.. Un perno que tiene excelentes propiedades mecánicas pero pierde su sección debido a la corrosión no es un sujetador confiable..

¿Es necesario que la tuerca y la arandela coincidan con el perno??

Sí.

Un perno de alta resistencia no debe evaluarse por sí solo.

la nuez, arandela, Las roscas y los componentes acoplados forman una unión.. Si un componente tiene una resistencia inadecuada o una geometría incorrecta, actualizar el perno por sí solo puede proporcionar pocos beneficios.

Por ejemplo, usando un perno de ferrocarril Grado 10.9 Un perno con una tuerca inadecuada no crea una calificación. 10.9 conexión.

El mismo principio se aplica a las arandelas y a los dispositivos antiaflojamiento.. una arandela de resorte, La tuerca de bloqueo u otro dispositivo no debe seleccionarse simplemente porque se utilizó en otro proyecto ferroviario..

La conexión debe diseñarse teniendo en cuenta la vibración real., condiciones de carga y mantenimiento.

Las normas ferroviarias importan más que el número del perno

En esto se diferencian las fijaciones ferroviarias de una simple comparación de ferretería.

Un dibujo puede especificar una clase de propiedad de perno como 8.8 o 10.9, pero también puede especificar:

• Dimensiones de los pernos
• Estándar de hilo
• Dimensiones de la cabeza
• Requisitos de tuercas
• Requisitos de la lavadora
• Material
• Tratamiento térmico
• Revestimiento
• Inspección
• Calificación
• Pruebas mecánicas
• Norma ferroviaria aplicable

En otras palabras, 8.8 no es una especificación completa del perno.

Lo mismo se aplica a 10.9 y 12.9.

Los proyectos norteamericanos pueden utilizar especificaciones ASTM para sujetadores estructurales, mientras que otros sistemas ferroviarios pueden hacer referencia a EN, UIC, requisitos nacionales o específicos del proyecto. ASTM F3125/F3125M, Por ejemplo, consolida varias especificaciones anteriores de pernos estructurales, incluidas A325 y A490. No debe tratarse como una simple tabla de conversión uno a uno con ISO. 898 clases de propiedad.

Si su dibujo dice ASTM, siga el requisito de ASTM. Si especifica ISO 898-1 clase de propiedad 10.9, sigue ese requisito. Si el proyecto ferroviario especifica una UIC concreta, EN o norma nacional, esa norma tiene prioridad.

No seleccione un sustituto sólo porque la resistencia a la tracción parece similar.

¿Cómo se debe elegir un grado de perno ferroviario??

No existe un único grado de perno ferroviario que sea correcto para cada aplicación ferroviaria..

Un proceso de selección práctico se parece más a esto:

Por ejemplo, una conexión de vía convencional puede utilizar Grade 8.8 si eso es lo que requieren el diseño y la norma aplicables.

Una conexión más cargada puede requerir Grado 10.9.

Una aplicación especial puede requerir Grado 12.9.

La parte importante es el proceso de ingeniería detrás de la decisión..

Una comparación sencilla

Este es un punto de partida, no es una especificación ferroviaria universal.

La selección final siempre debe compararse con el diseño de la junta real y la norma aplicable..

¿Qué debe proporcionar un proveedor de pernos ferroviarios??

Al comprar pasadores de ferrocarril u otros sujetadores de ferrocarril, no me detendría en preguntar:

“¿Qué grado de perno ferroviario es??"

Pregunta por la especificación completa.

Un proveedor confiable debería poder proporcionar información como:

• Grado de material y clase de propiedad.
• Norma aplicable
• Dimensiones de pernos y especificación de rosca.
• Requisitos de tratamiento térmico
• Resultados de las pruebas mecánicas
• Requisitos de dureza cuando corresponda
• Detalles de revestimiento y tratamiento superficial.
• Registros de inspección
• Información de trazabilidad
• Requisitos de marcado
• Embalaje e identificación

Para proyectos ferroviarios más grandes, la trazabilidad es particularmente importante. Los pernos entregados en el sitio deben estar vinculados al lote de producción relevante y a los registros de inspección..

Eso hace que sea mucho más fácil investigar un problema si luego una articulación muestra un aflojamiento anormal, corrosión o daño.

La conclusión: Una mayor resistencia no es toda la historia

los numeros 8.8, 10.9 y 12.9 Son útiles porque brindan a los ingenieros una forma común de describir las propiedades mecánicas de los pernos..

Pero un perno de ferrocarril es más que un número de resistencia..

Una unión ferroviaria fiable depende del sistema completo: tornillo, tuerca, arandela, trapos, componentes de acoplamiento, precarga, revestimiento, instalación y mantenimiento.

Por eso no recomendaría elegir 12.9 simplemente porque es más fuerte que 10.9, o eligiendo 10.9 simplemente porque otro ferrocarril lo utiliza.

Comience con la articulación.

Luego verifique la norma aplicable..

Luego determine la clase de propiedad requerida.

Finalmente, Asegúrese de que los procesos de fabricación e instalación puedan lograr consistentemente el rendimiento requerido..

En Industrias pesadas Co. de Luoyang Fonyo., Limitado., Fabricamos sujetadores ferroviarios que incluyen perno de pescado, plato de pescado, clips de riel elásticos y almohadillas de riel, según dibujos del cliente, Normas aplicables y requisitos del proyecto.. Para sujetadores de ferrocarril, Podemos revisar el grado del material requerido., dimensiones, tratamiento térmico, Requisitos de recubrimiento e inspección antes de la producción..

si tienes un dibujo, especificación o muestra de perno existente, envíanos los detalles. Nuestro equipo de ingeniería puede ayudar a verificar el grado requerido de pernos ferroviarios., requisitos estándar y de producción aplicables antes de la cotización.

Preguntas frecuentes

¿Qué hacer? 8.8, 10.9 y 12.9 significa en un perno?

Son clases de propiedades ISO que se utilizan para describir las propiedades mecánicas de los sujetadores de acero al carbono y acero aleado.. En términos simples, 8.8 corresponde a un nominal 800 Resistencia a la tracción MPa, 10.9 a 1,000 MPa, y 12.9 a 1,200 MPa.

Los requisitos completos dependen de la edición aplicable de la norma y del rango de diámetro del perno..

¿Qué grado de perno ferroviario es mejor??

No existe una única “mejor” calificación.

Calificación 8.8 Puede ser adecuado cuando el diseño requiere un sujetador general de alta resistencia.. Calificación 10.9 Puede seleccionarse cuando se requiere mayor resistencia o precarga.. Calificación 12.9 is generally reserved for applications where the engineering specification requires its higher strength level.

The applicable railway standard and joint design should determine the final choice.

¿Es siempre mejor un perno de ferrocarril de mayor calidad??

No.

A higher property class provides greater strength, but it does not automatically improve the performance of the complete joint. Instalación, precarga, revestimiento, corrosión, thread condition and component compatibility are also important.

¿Puedo reemplazar una calificación? 8.8 perno con un grado 10.9 o 12.9 tornillo?

No automáticamente.

Changing the property class can affect preload, tightening requirements, tratamiento superficial, nut selection and joint behavior. Any substitution should be approved against the applicable engineering specification.

¿Cuál es la diferencia entre ISO? 8.8 y ASTM A325?

They belong to different specification systems and should not be treated as direct equivalents.

ASTM A325 and A490 were incorporated into the ASTM F3125/F3125M structural bolt specification system. Se debe seguir la especificación ASTM pertinente cuando un proyecto requiere sujetadores ASTM..

¿Cómo sé qué grado de perno especificar para las eclisas??

Comience con el sistema de rieles y eclisas., norma ferroviaria aplicable, dimensiones de los pernos, Precarga conjunta requerida y condiciones de servicio..

No elija el grado basándose únicamente en la carga del eje o el diámetro del perno.. Es necesario considerar la articulación completa..

¿Por qué se aflojan los pernos de pescado del ferrocarril??

El aflojamiento puede resultar de una precarga insuficiente o inconsistente, movimiento articular, vibración, componentes desgastados, procedimientos de apriete incorrectos, Condiciones de la rosca o de la superficie de contacto., y otros factores.

Es posible que cambiar a un perno de mayor resistencia no resuelva el problema si no se ha abordado la condición subyacente de la junta..