Demiryolu makasının nasıl çalıştığını anlamak için, öncelikle demiryolu makasının genel yapısını kavramamız gerekir. Demiryolu makası, tek bir yoldan diğerine geçen tekerleklerin hareketini sağlayan ve birbiriyle uyumlu çalışan bir dizi cihazdan oluşur. demiryolu hattı bir diğerine. Bu çalışma grubu temel olarak ana raylar, makas uçları, bağlantı rayları, makas gövdesi, koruma rayları ve diğer bağlantı parçalarını içerir. Makas uçları, makasın hareket eden kısmıdır. Kapatma rayları, makas uçlarını makas gövdesine bağlar. Koruma rayları, makas gövdesinin karşısında, tekerleklerin doğru flanş yolunda ilerlemesini sağlayan ve trenin raydan çıkmasını önleyen ana rayların yanında yer alır.

Tekerlekler kanat rayı üzerinde ilerler ve Frog'un bağlantı noktasına ulaşana kadar kanat rayı boyunca hareket eder. Tekerlek desteği, bu iki ray üzerinde sağlam bir şekilde desteklendiği için hiçbir noktada iki ray arasındaki boşluğa düşemez; bu nedenle, kanat boyunca yuvarlanır, Frog rayına aktarıldığında Frog noktasına takılır ve içinden geçer. Bu geometri sayesinde, ekipmanın Frog'un flanş yoluna düşmeden veya çarpmadan Frog'dan geçmesi sağlanır. Bunun gerçekleşmesi için flanş yolunun mümkün olduğunca dar ve tekerleğin iz genişliğinin mümkün olduğunca geniş olması çok önemlidir. Bu, tekerleğin kanat rayı açıklığı boyunca Frog noktasına doğru yuvarlanmasını ve ardından Frog'a doğru yuvarlanmasını sağlar.  

Demiryolu makas tipleri

Şekline göre, demiryolu makasları düz ve kavisli olmak üzere ikiye ayrılır. Bir başka sınıflandırma şekli ise yapı türüne göredir. Demiryolu makasları, birbirine birleştirilmiş iki işlenmiş raydan oluşan imal edilmiş tipte olabileceği gibi, tek parça olarak döküm yoluyla da üretilebilir.

Sabit Kurbağa

• Kombine kurbağa

Birleştirilmiş makas, kesilip birleştirilen çelik raylar ve diğer parçalardan oluşur. Bu yapı, kavşak burnu, kanat ray, ara demir, makas pedi ve diğer parçalardan oluşur. Özel bir üretim süreci gerektirmediği için imalat süreci basittir. Ancak, yoğun bakım yükü nedeniyle nadiren kullanılmaktadır.

• Tek parça döküm kurbağa

Modern demiryolu makası, kullanımla birlikte sertleşen gelişmiş bir alaşım olan manganez çeliğinden dökülmüştür. Tren tekerlekleri üzerinden geçerken makas burnu yüksek darbe yüklerine maruz kalabileceğinden, bu önemli bir özelliktir.

Hareketli burunlu makas (dönme burunlu makas)

Sabit makaslardan farklı olarak, hareketli makaslarda hareketli kanat rayları veya hareketli geçiş burnu gibi özel hareketli bileşenler bulunur. Mafsaldaki hareketli parçanın konumunu değiştirerek, kanat rayının veya geçiş burnunun çalışma tarafı üst üste bindirilebilir ve böylece geçen tren için kesintisiz bir yol sağlanabilir. Bu, geçiş noktasındaki boşluğu ortadan kaldırabilir ve bu da makaslardan geçen trenlerin hızını büyük ölçüde artırma imkanı sağlar.

Hareketli noktalı makaslar, makasın hizmet ömrünü uzatır. Uzun süreli işletim uygulamaları, hareketli uçlu makasın hizmet ömrünün, aynı modeldeki yüksek manganezli çelik döküm makasın hizmet ömrünün 6-9 katı olduğunu göstermiştir. Dahası, bakım ve onarım işleri azalır, bu da demiryolu araçlarının geçişi sırasında oluşan darbeyi büyük ölçüde azaltır.

Demiryolu makas kaynağı

Yüksek manganezli çelik makaslar ile yüksek karbonlu çelik raylar, farklı kaynak işlem gerekliliklerine sahiptir. Bu farklılıklar, bunların birbirine kaynaklanmasını zorlaştırmaktadır. Doğrudan kaynak yapıldığında çatlak kusurları ortaya çıkar. Günümüzün ileri teknolojisi, kaynak bağlantısını sağlamak için ara malzeme olarak kaynak performansı iyi olan bir malzeme seçmektir.

Yüksek manganezli çelik, tek fazlı bir östenitik çeliktir. Bu yapı, sıcak çatlaklara karşı yüksek hassasiyete sahiptir ve ısıdan etkilenen bölgede kolayca sıvılaşma çatlaklarına yol açar. Bu nedenle, kaynak sırasında ısıtma derecesi ve ısıtma süresi azaltılmalıdır. Çelik rayın karbon içeriği yüksektir. Kaynak sırasında kaynak çatlaklarını önlemek için, kaynak öncesinde ön ısıtma ve kaynak sonrasında soğutma yapılması gerekir. Yüksek manganezli çelik kurbağaları ve yüksek karbonlu çelik rayları doğrudan kaynaklarsanız, hem kaynak işlemi hem de kaynak malzemelerinin seçimi daha zor hale gelir. Bu nedenle, dünyadaki en gelişmiş teknoloji, iki malzemenin kaynak bağlantısını gerçekleştirmek için ara ortam olarak iyi kaynak performansına sahip bir malzeme seçmektir. Geçmişte, yalnızca Avusturya ve Fransa gibi birkaç ülke bu kaynak teknolojisine hakimdi. Daha sonra, Çin dahil dünyanın dört bir yanından bilimsel araştırmacılar, aralıksız çabaların ardından, yüksek manganezli çelik kurbağaları ve yüksek karbonlu çelikleri birbirine kaynaklamak için flaş alın kaynağı yöntemini başarıyla kullandılar.