GRAPAS DE ANCLAJE TIPO CONO

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1 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ADMINISTRADOR DE INFRAESTRUCTURAS FERROVIARIAS + Anejo de septiembre / 2002 ET ª EDICIÓN: Junio de 2002 Organismo Redactor: Renfe. UN Mantenimiento de Infraestructura. Dirección Técnica

2 Página 1 de 16 ESPECIFICACIÓN TÉCNICA GRAPAS DE ANCLAJE TIPO CONO

3 Página 2 de 16 ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 1. CAMPO DE APLICACIÓN OBJETO CLASIFICACIÓN DEFINICIONES Cuerpo: Casquillo cónico: Bulón: Pasador de aletas: Pasador elástico: CARACTERÍSTICAS DE LAS GRAPAS ASPECTO EXTERIOR COTAS Y TOLERANCIAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS CARACTERISTICAS MECANICAS MARCAS DE FABRICACIÓN CONDICIONES DE SUMINISTRO Solicitud de homologación Requisitos del solicitante Ensayos de homologación facturacion de los ensayos PRUEBAS EN LÍNEA plazo de validez CONDICIONES DE HOMOLOGACION Y RECEPCIÓN PRESENTACIÓN A homologacion Y RECEPCIÓN Estado de las piezas en la presentación a homologación y recepción Formación de lotes y tamaño de la muestra NATURALEZA Y PROPORCION DE LOS ENSAYOS... 8 NATURALEZA DE LOS ENSAYOS OBTENCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS Y PROBETAS Obtención de las muestras Forma y dimensiones de las probetas Marcado de muestras y probetas ENSAYOS Verificaciones físicas Ensayos mecánicos Ensayos de montaje... 12

4 Página 3 de Análisis químico Otros ensayos Interpretación de los resultados de los ensayos Condiciones generales Repetición de ensayos PROTECCIÓN Y EMBALAJE DOSSIER DE DOCUMENTACIÓN CARACTERISTICAS DE LOS HILOS Y CABLES NORMATIVA RELACIONADA CON LA ESPECIFICACIÓN PLANOS... 15

5 Página 4 de CAMPO DE APLICACIÓN 1.1. OBJETO La presente Especificación tiene por objeto establecer las condiciones de homologación y regir el suministro de grapas de anclaje tipo cono utilizadas para fijar los extremos de los hilos de contacto y cables sustentadores utilizados en montajes para la Línea Aérea de Contacto CLASIFICACIÓN Las grapas, atendiendo al tipo de hilo o cable con el que se instalan, se clasifican en cuatro grupos : Grapas para hilo de contacto (cobre) Grapas para cable sustentador (cobre) Grapas para cable sustentador (acero) Grapas para cables de conjunto de compensación (acero) 1.3. DEFINICIONES Cuerpo: Se denomina cuerpo a la estructura exterior de la grapa de anclaje; se fabrica en acero inoxidable Casquillo cónico: Pieza alojada en el cuerpo que soporta toda la tensión mecánica a que esta sometido el cable Bulón: Pieza metálica a la que se amarra la cola de anclaje. También se conoce como pasador Pasador de aletas: Pieza metálica que impide que el bulón se salga del cuerpo de la grapa de anclaje. También se conoce como grupilla.

6 Página 5 de Pasador elástico: Pieza que, en ciertos tipos de grapas, se incorpora al cuerpo de la grapa de anclaje para evitar que el casquillo cónico se salga de su ubicación. En determinados modelos se pueden emplear otros sistemas con la misma finalidad. 2.-CARACTERÍSTICAS DE LAS GRAPAS 2.1. ASPECTO EXTERIOR Las piezas deberán presentarse perfectamente acabadas, no deberán tener defectos superficiales tales como fisuras, rebabas, hendiduras o cualquier otro defecto que pudiera perjudicar su empleo. Toda señal de reparación que tenga por objeto disimular algún defecto podrá ser motivo de rechazo COTAS Y TOLERANCIAS Cada una de las grapas deberá estar de acuerdo con la forma y dimensiones indicadas en los planos que presentará el fabricante. Deberán presentarse a Renfe los planos de conjunto y sus despieces debidamente acotados con sus tolerancias correspondientes y designación del material de fabricación para que sean aprobados. 2.3 CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS El cuerpo, el bulón, el pasador de aletas y el pasador elástico se fabricarán en acero inoxidable X5CrNi18-10 hipertemplado según EN En la fabricación del cono se utilizara Bronce Aluminio CW306G según UNE-EN 12165, excepto en las grapas para cables de acero que el cono se fabricara en acero inoxidable X46Cr13 templado y revenido según EN La composición química de los materiales empleados en la fabricación de los diversos elementos estará dentro de los márgenes que aparecen en la tabla 1: TABLA 1 Material para cuerpo, bulón, pasador de aletas y pasador elástico: ACERO INOXIDABLE C Si Mn P máx. S N Cr Ni X5CrNi18-10 (1.4301) 0,07 1,00 2,00 0,045 0,03 0,11 17,00-19,50 8,00-10,50 Materiales para conos: ACERO INOXIDABLE C Si Mn P máx. S Cr X46Cr13 (1.4034) 0,43-0,50 1,00 1,00 0,04 0,03 12,50-14,50 BRONCE DE ALUMINIO Cu Al Fe Mn Ni Pb Si Sn Zn Σ otros CuAl10Fe3Mn2 (CW306G) Resto 9,0-11, <1,00 <0,05 <0,2 <0,1 <0,5 <0,2 Cualquiera de los materiales recogidos en esta especificación podrá ser sustituido por otro de superior calidad siempre que sea autorizado previamente por Renfe.

7 Página 6 de CARACTERISTICAS MECANICAS La resistencia a la tracción, R m, el límite elástico convencional, R p0,2, el alargamiento a la rotura, A, y las dureza Brinell,HB, y Rockwell C, HRC, de los materiales empleados para la fabricación de las piezas deben ajustarse a lo indicado en la tabla 2. TABLA 2 MATERIAL R m (MPa) R p0,2 (MPa) A (%) HB HRC X5CrNi18-10 (1.4301) (mín.) (máx.) X46Cr13 (1.4034) 52 (mín.) CuAl10Fe3Mn2 (CW306G) 120 (mín) 2.5. MARCAS DE FABRICACIÓN Cada pieza llevará punzonada, marcada de forma indeleble o en relieve en la zona indicada en los planos, las siguientes marcas: Marca o anagrama del Fabricante Año y mes de fabricación 3.-CONDICIONES DE SUMINISTRO SOLICITUD DE HOMOLOGACIÓN Las grapas de anclaje de la presente especificación, para ser presentadas a los concursos convocados por Renfe, o ser utilizadas por empresas de montaje con destino a Renfe, deberán ser homologadas previamente. La solicitud de homologación, acompañada del plano del fabricante, se dirigirá por escrito a los Servicios Técnicos correspondientes de Renfe, indicando claramente que el producto es conforme a todos y cada uno de los puntos de esta Especificación REQUISITOS DEL SOLICITANTE Sólo podrán solicitar la homologación o el suministro, aquellos fabricantes o importadores que previamente hayan sido admitidos como Proveedores de Renfe ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN Los ensayos de homologación serán los indicados en el apartado 4.2, tabla 4 de esta Especificación. Estos ensayos se realizarán en el Laboratorio de un Organismo Oficial adecuado que Renfe determine. Si en alguno de los ensayos de homologación, se obtuvieran resultados en desacuerdo con los prescritos, Renfe se reserva el derecho de interrumpir la serie de ensayos a efectuar en la homologación, dando las piezas por rechazadas.

8 Página 7 de FACTURACION DE LOS ENSAYOS Los costes de la homologación, (personal, alojamiento, manutención, desplazamientos y ensayos) serán por cuenta del solicitante, con independencia de los resultados obtenidos PRUEBAS EN LÍNEA Antes de proceder a la homologación será necesario realizar la instalación de, al menos, 4 unidades en instalaciones de Renfe durante 6 meses PLAZO DE VALIDEZ Completadas las pruebas en línea y los ensayos definidos en esta especificación, se concederá la homologación por un plazo de validez que se determinará de acuerdo a las normas en vigor en el momento de la homologación. 4.- CONDICIONES DE HOMOLOGACION Y RECEPCIÓN 4.1. PRESENTACIÓN A HOMOLOGACION Y RECEPCIÓN La presentación a recepción deberá ser notificada por escrito a la U.N. de Mantenimiento de Infraestructura en el impreso que Renfe tiene establecido a este efecto y en el que deberán constar: Referencia del pedido (para recepción) Fecha de presentación Naturaleza y cantidad del suministro E. T. Renfe Planos debidamente acotados y con las tolerancias correspondientes aprobados por Renfe Cualquier otra indicación especial del pedido que se considere conveniente Estado de las piezas en la presentación a homologación y recepción Todas las piezas de la presente Especificación deberán presentarse en estado de entrega y embaladas formando lotes Formación de lotes y tamaño de la muestra Los lotes estarán constituidos por piezas de un mismo tipo, que hayan seguido un mismo proceso de fabricación. Siempre que Renfe no indique otra cosa en el pedido, la proporción de piezas a ensayar en la recepción deberá ser la siguiente:

9 Página 8 de 16 NUMERO DE PIEZAS PRESENTADAS TABLA 3 NUMERO DE PIEZAS A ENSAYAR Hasta 9 2 (1) De 10 a Superior a (1) En este caso se realizarán ensayos de recepción cuando Renfe lo indique y sólo de los apartados 1, 2, 3 y 5 de la tabla 4 Para el proceso de homologación, se elegirán al azar 10 grapas de anclaje de un lote de 100 unidades como mínimo NATURALEZA Y PROPORCION DE LOS ENSAYOS Los ensayos a que se deberán someter las grifas elegidas para la homologación son los marcados con los textos H o H/R en la columna APLICACIÓN de la tabla 4. Los ensayos de recepción a que se deberán someter las piezas elegidas son aquellos marcados con el texto H/R o R en la columna APLICACIÓN de la tabla 4. TABLA 4 LUGAR DE ENSAYO NATURALEZA DE LOS ENSAYOS APLICACIÓN PROPORCIÓN EN LABORATORIO DESIGNADO POR RENFE 1. Verificación del aspecto exterior, marcas y embalaje 2. Verificación geométrica 3. Verificación de certificados de materiales con composición química 4. Ensayos mecánicos: Textura Dureza Brinell Dureza Rockwell C Tracción 5. Ensayos de montaje: H/R H/R R H/R H/R H/R H Una serie de ensayos por pedido según se indica en el punto Tracción Fatiga 6. Análisis químico H/R H H

10 Página 9 de 16 La secuencia de realización de los ensayos en los procesos de homologación y recepción y el número de muestras a emplear en cada uno de ellos son los que se muestran en las tablas 5 y 6, respectivamente. TABLA 5 ENSAYOS DE HOMOLOGACIÓN NÚMERO DE MUESTRAS 1. Verificación del aspecto exterior, marcas y embalaje Todas (10) 2. Verificación geométrica 2 6. Análisis químico 2 4. Ensayos mecánicos: Las empleadas para la verificación geométrica (2) Dureza Brinell 2 Dureza Rockwell C (si ha lugar) 2 Tracción Una de las empleadas en los ensayos de dureza Textura Una de las empleadas en los ensayos de dureza 5. Ensayos de montaje: 4 Tracción 2 Fatiga 2 TABLA 6 ENSAYOS DE RECEPCIÓN NÚMERO DE MUESTRAS 3. Verificación de certificados de materiales con composición química 1. Verificación del aspecto exterior, marcas y embalaje Todas (2, 3 ó 6 según tabla 3) 2. Verificación geométrica 1 4. Ensayos mecánicos: La empleada para la verificación geométrica Dureza Brinell 1 Dureza Rockwell C (si ha lugar) 1 Textura La empleada en los ensayos de dureza 5. Ensayos de montaje: 2 Tracción OBTENCIÓN Y PREPARACIÓN DE MUESTRAS Y PROBETAS Obtención de las muestras Para los siguientes ensayos la obtención de las muestras será como sigue: Ensayo de textura. Las muestras utilizadas para este ensayo serán los casquillos cónicos fabricados en bronce de aluminio. Ensayo de dureza. Las muestras utilizadas para estos ensayos serán los cuerpos y conos o se mecanizarán a partir de los mismos.

11 Página 10 de 16 Ensayo de tracción. Las muestras utilizadas para este ensayo se mecanizarán a partir de los cuerpos de las propias piezas. Análisis químico. Las muestras para análisis químico se prepararán a partir de las propias piezas según el método de ensayo a emplear Forma y dimensiones de las probetas Ensayo de textura. Las probetas que se utilizará en este ensayo serán los propios casquillos cónicos. Ensayo de dureza Brinell. El ensayo debe realizarse sobre una superficie de la pieza que sea lisa y llana y se encuentre libre de capa de óxido, materia extraña y, en particular, completamente libre de lubricantes. El acabado superficial debe permitir una medida precisa del diámetro de la huella. Ensayo de dureza Rockwell. El ensayo debe realizarse sobre una superficie de la pieza que sea lisa y llana y se encuentre libre de capa de óxido, materia extraña y, en particular, completamente libre de lubricantes. Ensayo de tracción. Las probetas se mecanizarán a partir del cuerpo y su geometría se ajustará a lo señalado en la figura 1 que se muestra a continuación. FIGURA 1 e: espesor de la probeta. a < 8.e S 0 = a.e L 0 = 5,65. S0 L c > L 0 + 1,5. S0 R > 12 mm L t : dependiendo del sistema de fijación en las mordazas de la máquina Marcado de muestras y probetas Todas las muestras se seleccionarán al azar. Las muestras seleccionadas se marcarán o se identificarán con un número y se precintarán bajo la indicación y control del Agente receptor o Equipo de trabajo constituido para realizar el proceso de homologación. Para el precinto de las muestras se elegirá preferentemente alguno de los sistemas siguientes: - Precintado de nilón tipo brida ajustable - Precintado de plástico cilíndrico con alambre de acero corrugado. Si no se contara con alguno de estos sistemas en el momento de la presentación a homologación o recepción, el Agente receptor o Equipo de trabajo determinará el procedimiento a seguir.

12 Página 11 de 16 Cuando en el curso de preparación de las probetas sea necesario que las marcas desaparezcan, estas deberán marcarse nuevamente en presencia del Agente receptor o Equipo de trabajo ENSAYOS Verificaciones físicas Verificaciones aspecto exterior, marcas y embalaje Se efectuará una inspección de las piezas, tanto de las superficies exteriores como, en lo posible, de las interiores, verificando marcas y aspecto así como su correcto embalaje. Deberán cumplir las exigencias del apartado 2.1., 2.2. y Verificación características geométricas Se efectuará la comprobación de las dimensiones que el Agente receptor o el Equipo de trabajo considere más representativas, con elementos apropiados a las tolerancias exigidas. Las tolerancias y dimensiones admitidas deberán responder a lo especificado en el apartado Ensayos mecánicos Ensayo de textura Método de ensayo. Una vez practicada sobre la muestra o probeta una entalladura en el sentido transversal, en todo su contorno, con un buril o tajadera, y colocada esta apoyada en su extremo, se romperá bruscamente con un mazo o martillo. Resultados. El ensayo será satisfactorio siempre y cuando la rotura presente un grano fino y homogéneo, sin poros ni inclusiones Ensayo de dureza Brinell Método de ensayo. El ensayo se efectuará a temperatura ambiente entre los límites de 10 y 35 C con bola de carburo. Los valores de la relación carga-diámetro (0,102 F/D 2 donde F es la carga aplicada medida en N y D es el diámetro de la bola en mm) a emplear son de 30 para los cuerpos de acero inoxidable y de 10 para los conos de bronce de aluminio. Resultados. Los resultados obtenidos deberán estar de acuerdo con los valores indicados en la tabla 2 del apartado Ensayo de dureza Rockwell C Método de ensayo. El ensayo se efectuará a temperatura ambiente entre los límites de 10 y 35 C siguiendo el método indicado en la norma UNE-EN ISO :2000 Resultados. Los resultados obtenidos deberán estar de acuerdo con los valores

13 Página 12 de 16 indicados en la tabla 2 del apartado Ensayo de tracción Métodos de ensayo. El ensayo se efectuará a temperatura ambiente entre los límites de 10 y 35 C. La velocidad de las mordazas medida en mm/min no podrá superar el 2 valor 8,5. S0 (mm ) (equivalente a una velocidad de deformación de 0,0025/s). Resultados. Los resultados obtenidos deberán estar de acuerdo con los valores indicados en la tabla 2 del apartado Ensayos de montaje Ensayo de tracción para grapas de anclaje para hilo de contacto y para cable de cobre. Método de ensayo. Se montarán dos grapas separadas por una distancia comprendida entre 300 y 500 mm sobre un trozo de cable de la sección para la que están diseñadas. Se procederá a anclar los extremos a la maquina de tracción, incrementando la carga de forma suave y progresiva. El conjunto montado se someterá al siguiente ciclo: Incremento de la carga aplicada hasta alcanzar el 75% de la carga de rotura del hilo o cable que viene dado en la tabla 7 del punto 7. Mantenimiento de la tensión durante 5 minutos Incremento de la carga hasta la rotura del cable o de alguna de las grapas ensayadas. Resultados. Comprobaciones durante el ciclo: No se debe producir fisura, rotura ni deslizamiento antes de alcanzar el 75% de la carga de rotura del cable. No se debe producir fisura, rotura ni deslizamiento al mantener el 75% de la carga de rotura del cable durante 5 minutos. Anotar el valor de rotura del cable o de la pieza Ensayo de tracción de grapas de anclaje para cable de acero. Método de ensayo. Se montarán dos grapas separadas por una distancia comprendida entre 300 y 500 mm sobre un trozo de cable de la sección para la que están diseñadas. Se procederá a anclar los extremos a la maquina de tracción, incrementando la carga de forma suave y progresiva. El conjunto montado se someterá al siguiente ciclo: Incrementar la carga hasta alcanzar 75% de la carga de rotura del cable que viene dado en la tabla 7 del punto 7. Mantener la tensión durante 5 minutos.

14 Página 13 de 16 Incrementar la fuerza de tracción hasta la rotura del cable o de alguna de las grapas ensayadas. Resultados. Comprobaciones durante el ciclo: No se debe producir fisura, rotura ni deslizamiento al alcanzar el 75% de la carga de rotura del cable. No se debe producir fisura, rotura ni deslizamiento al mantener 75% de la carga de rotura del cable durante 5 minutos. Anotar el valor de rotura del cable o de la pieza Ensayo de fatiga Método de ensayo. Se montarán dos grapa separadas por más de 500 mm sobre su cable correspondiente, marcando de forma indeleble los puntos de unión cable-grapa para comprobar posibles deslizamientos. El conjunto se someterá a esfuerzos alternativos con valores mínimos y máximos del 80% y del 120% de la carga de trabajo del cable, respectivamente, durante al menos ciclos. Resultados. La prueba será satisfactoria si no se detecta ninguna fisura o deslizamiento del cable exterior Análisis químico Método de análisis. Los métodos de análisis que se utilicen se dejan a criterio del laboratorio designado por RENFE para la homologación. Resultados. Deberán ser los indicados en la tabla 1 del apartado Otros ensayos El agente receptor o el equipo de homologación podrán exigir para su información, cuando lo estime conveniente, además de los ensayos señalados, otros ensayos, siendo por cuenta de Renfe o el organismo de certificación los gastos que como consecuencia de ello se originen. Se exceptúan los casos en que se precise repetición de ensayos porque los resultados obtenidos se estimasen no satisfactorios, corriendo en este caso los gastos por cuenta del solicitante INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE LOS ENSAYOS Condiciones generales Los ensayos y los análisis que se realicen de cada lote serán representativos de este y los resultados estarán de acuerdo con las normas y condiciones señaladas en cada caso.

15 Página 14 de Repetición de ensayos En el caso de que una o varias de las probetas o muestras originales no alcanzara las características exigidas, el ensayo podrá repetirse con el doble de nuevas probetas o piezas que se elegirán del mismo lote del que se tomó la primitiva muestra fallida. Si los nuevos ensayos, cuyos gastos correrán por cuenta del solicitante, satisfacen las condiciones exigidas, se aceptara el material representado por las probetas o piezas, pudiendo ser rechazado si cualquiera de los ensayos repetidos fallara. 5.-PROTECCIÓN Y EMBALAJE Las piezas o partes de las piezas acabadas se protegerán con un embalaje apropiado contra posibles choques o frotamientos superficiales, susceptibles de ocasionar cualquier huella en sus superficies que puedan perjudicar su empleo. 6.-DOSSIER DE DOCUMENTACIÓN Con el suministro del material se entregara un Dossier de Documentación Técnica de fabricación que incluirá los siguientes documentos: Lista de partes o posiciones Certificado de garantía del fabricante Certificados de materiales base Plano del fabricante aprobado por Renfe Instrucciones de montaje

16 Página 15 de CARACTERISTICAS DE LOS HILOS Y CABLES Las cargas de trabajo y rotura de los distintos cables utilizados son las siguientes: TABLA 7 HILO O CABLE UTILIZADO φ (mm) CARGA DE TRABAJO (kn) CARGA DE ROTURA (kn) Hilo de contacto de Cu 107mm² 12,24 11,75 38,30 Hilo de contacto de Cu 120mm² 12,55 14,70 42,95 Hilo de contacto de Cu 150mm² 14,5 18,40 53,70 Cable sustentador de Cu 185 mm² 17,64 25,00 67,05 Cable sustentador de Cu 150 mm² 15,75 16,15 55,95 Cable para colas de anclaje Ac 101,6 mm² 15 36,75 135,90 Cable para colas de anclaje Ac 72,2 mm² 11 29,40 105,90 Cable para colas de anclaje Ac 48,3 mm² 9 14,70 70,90 Cable para conjunto de contrapesos Ac 73,97 mm² 12 36,75 96,35 Cable para conjunto de contrapesos Ac 27,90 mm² 8 7,05 38,90 Esta tabla será de aplicación general, no obstante, dependiendo de la utilización y montaje concreto empleado, Renfe se reserva la facultad de modificar la carga de trabajo de los cables. 8.-NORMATIVA RELACIONADA CON LA ESPECIFICACIÓN UNE-EN :1996 UNE-EN :1996 UNE-EN 12165:1999 UNE :1992 UNE-EN ISO :2000 UNE-EN ISO : PLANOS El esquema tipo de una grapa de anclaje es el que se muestra en la página siguiente:

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