Σχεδίαση εγκάρσιας διατομής πλάκας σύσφιξης ράγας

Τι κάνει η πλάκα σύσφιξης

Η πλάκα σύσφιξης συγκρατεί τη βάση της ράγας πάνω στον στρωτήρα ή την πλάκα βάσης και αντιστέκεται στις πλευρικές δυνάμεις από την κίνηση, την καμπυλότητα και την αλλαγή αμαξοστοιχίας. Όταν ένα σετ τροχών σπρώχνει τη ράγα προς τα πλάγια, η πλάκα πρέπει να κρατά το πόδι της ράγας στη θέση της, έτσι ώστε το μετρητή να παραμένει σταθερό και η ράγα να μην μπορεί να κυλήσει. Η πλευρική συγκράτηση του συστήματος στερέωσης είναι μία από τις παραμέτρους που επαληθεύονται στη δοκιμή αποδοχής του συστήματος και η πλάκα σύσφιξης είναι το εξάρτημα που φέρει το μεγαλύτερο μέρος αυτής της αποστολής. Μια επίπεδη πλάκα παρέχει τη βασική συγκράτηση, αλλά η ακαμψία της σε κάμψη περιορίζεται από το ορθογώνιο τμήμα της και η επαφή της με τη ράγα είναι μια στενή γραμμή. Διαμορφώνοντας τη διατομή-, η πλάκα αποκτά ακαμψία κάμψης και απλώνει την επαφή σε μια μεγαλύτερη, προσαρμοσμένη περιοχή, γι' αυτό υπάρχουν τα ειδικά-σχήματα σε σχήμα.

Τύποι διατομών-και δομικά χαρακτηριστικά τους

Το τμήμα L αυξάνει το συντελεστή διατομής κατά περίπου 30 τοις εκατό πάνω από μια επίπεδη πλάκα του ίδιου υλικού και πάχους, ώστε να μπορεί να λάβει μεγαλύτερη πλευρική ώθηση και είναι μια απλή αναβάθμιση για συνηθισμένη διαδρομή ταχύτητας. Το τμήμα καναλιού προσθέτει μια αυλάκωση που φωλιάζει τον ώμο της ράγας, αυξάνοντας την εφαρμογή και κλειδώνοντας την πλάκα στο προφίλ της ράγας. Η πλευρική συγκράτηση του μπορεί να φτάσει το διπλάσιο από αυτό μιας επίπεδης πλάκας, γι' αυτό το χρησιμοποιούν-τα συστήματα υψηλής ταχύτητας. Το τμήμα τόξου ταιριάζει με την καμπυλότητα του ώμου της ράγας, έτσι η τάση επαφής παραμένει ομοιόμορφη και η πλάκα δεν μπορεί να λυγίσει τοπικά σε αιχμηρή άκρη. αυτό ταιριάζει στα βαριά φορτία πρόσκρουσης της βαριάς- κυκλοφορίας αποστάσεων. Και οι τρεις γεωμετρίες επαληθεύονται με ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων κάτω από το μέγιστο πλευρικό φορτίο και το κριτήριο σχεδιασμού είναι ότι η πλάκα δεν παρουσιάζει πλαστική παραμόρφωση σε αυτό το φορτίο.

Η Μηχανική της Διαμορφωμένης Τομής

Το κέρδος απόδοσης έχει τρεις πηγές. Πρώτον, ακαμψία κάμψης. Η ακαμψία κάμψης ενός τμήματος είναι ανάλογη με τη ροπή αδράνειας του και τα διαμορφωμένα τμήματα αυξάνουν τη ροπή αδράνειας κατά 25 έως 40 τοις εκατό πάνω από μια επίπεδη πλάκα, έτσι κάτω από το ίδιο πλευρικό φορτίο η απόκλιση είναι μικρότερη και η δύναμη συγκράτησης παραμένει σταθερή. Δεύτερον, το άγχος επαφής. Η διαμορφωμένη επιφάνεια επαφής ακολουθεί το περίγραμμα της σιδηροτροχιάς, κατανέμοντας την πίεση και μειώνοντας τον παράγοντα συγκέντρωσης τάσης από περίπου 2,0 σε μια επίπεδη πλάκα σε κάτω από 1,2, έτσι ώστε ο κίνδυνος έναρξης ρωγμών στην άκρη επαφής πέφτει απότομα. Τρίτον, κατεύθυνση δύναμης. Η γεωμετρία της πλάκας είναι προσανατολισμένη έτσι ώστε η πλευρική δύναμη να δρα κατά μήκος του ισχυρού άξονα του τμήματος, αξιοποιώντας πλήρως την αντοχή του υλικού αντί να το κάμπτει γύρω από έναν ασθενή άξονα. Μαζί αυτά τα αποτελέσματα αποτρέπουν την πλευρική μετατόπιση και την ανατροπή της σιδηροτροχιάς χωρίς να προσθέτουν πάχος ή βάρος πλάκας.

Προσαρμογή σε Προφίλ Σιδηροδρόμων

Η πλάκα πρέπει να ταιριάζει με το προφίλ της ράγας από δύο απόψεις: το περίγραμμα της διατομής-και τις θέσεις της οπής στερέωσης. Για μια ράγα 60 kg/m GB, το τμήμα καναλιού είναι η τυπική επιλογή, με πλάτος αυλάκωσης περίπου 80 mm και βάθος περίπου 20 mm για να ταιριάζει στον ώμο της ράγας και απόσταση οπών στερέωσης περίπου 150 mm. Για μια ράγα GB 50 kg/m, το τμήμα L είναι τυπικό, με πρόσοψη προσαρμογής πλάτους περίπου 60 mm και πάχος 12 mm και απόσταση οπών περίπου 120 mm. Για το προφίλ 54E1, το τμήμα τόξου ταιριάζει με την ακτίνα ώμου περίπου 15 mm και οι θέσεις των οπών ακολουθούν το σχέδιο του συστήματος στερέωσης με απόσταση περίπου 140 mm. Για το προφίλ 136RE της Βόρειας Αμερικής, η σχεδίαση με φαρδύ ώμο χρειάζεται μια προσαρμοσμένη πλάκα. το τμήμα πρέπει να τραβάει το πραγματικό προφίλ της σιδηροτροχιάς και το πλευρικό σύστημα συγκράτησης να επαληθεύεται με δοκιμή. Αυτές είναι τυπικές παράμετροι σχεδιασμού και οι οριστικές τιμές προέρχονται πάντα από το σχέδιο του συστήματος στερέωσης για το έργο.

Διαδικασία διαμόρφωσης και παραγωγής

Οι διαμορφωμένες πλάκες σχηματίζονται ζεστές: η χαλύβδινη πλάκα θερμαίνεται στους 900 έως 950 βαθμούς Κελσίου και σφραγίζεται σε μια μήτρα της οποίας η ακρίβεια διατηρείται στο συν ή πλην 0,1 mm. Η ψύξη μετά τη σφράγιση ελέγχεται στους 10 έως 15 βαθμούς Κελσίου ανά λεπτό ώστε το υλικό να μην γίνεται εύθραυστο. Ακολουθεί η τελική κατεργασία: η επιφάνεια επαφής αλέθεται σε απόκλιση προσαρμογής 0,2 mm ή λιγότερο και οι οπές στερέωσης ανοίγονται σε μηχανή CNC με ακρίβεια θέσης συν ή πλην 0,5 mm. Στη συνέχεια, η πλάκα καθαρίζεται σε ένταση 0,2 έως 0,3 Α με κάλυψη 100%, η οποία συμπιέζει το επιφανειακό στρώμα, αυξάνει τη σκληρότητα και την αντίσταση στη φθορά και προσθέτει αντοχή στην κόπωση. Η επιθεώρηση διαστάσεων και η μηχανική δοκιμή κλείνουν τη διαδικασία και οι πλάκες απελευθερώνονται μόνο αφού περάσουν οι δοκιμές.

Ροπή εγκατάστασης και συντήρηση

Η πλάκα σύσφιξης είναι τόσο καλή όσο η προφόρτισή της. Η ροπή του μπουλονιού ορίζεται ανά κατηγορία γραμμής: οι γραμμές υψηλής-ταχύτητας σφίγγουν τα μπουλόνια της πλάκας στα 350 έως 400 N m, οι βαριές- γραμμές μεταφοράς στα 400 έως 450 N m και οι γραμμές κανονικής ταχύτητας στα 250 έως 300 N m, χρησιμοποιώντας ένα βαθμονομημένο δυναμόκλειδο. Ο κύκλος επιθεώρησης για τις πλάκες είναι συνήθως τρεις μήνες, με προσοχή στις ζώνες συγκέντρωσης τάσεων, στις γωνίες του τμήματος και στην περιοχή γύρω από τις οπές στερέωσης. Μια ραγισμένη ή παραμορφωμένη πλάκα πρέπει να αντικατασταθεί αμέσως, επειδή μια αποτυχημένη πλάκα αφαιρεί το πλευρικό σύστημα συγκράτησης του σετ στερέωσης και η ράγα μπορεί να μετακινηθεί κάτω από το επόμενο βαρύ τρένο. Η προφόρτιση των μπουλονιών ελέγχεται κατά την ίδια επίσκεψη και σφίγγεται εκ νέου σύμφωνα με τις προδιαγραφές, καθώς τα χαλαρωμένα μπουλόνια είναι η πιο κοινή αιτία κίνησης της πλάκας.

Τι σημαίνει στην πράξη πλευρικός περιορισμός;

Η πλευρική συγκράτηση είναι η ικανότητα του συστήματος στερέωσης να συγκρατεί τη ράγα ενάντια στην πλάγια κίνηση και την κύλιση υπό τις δυνάμεις των πλευρικών τροχών. Η ανεπαρκής συγκράτηση εμφανίζεται ως διεύρυνση του περιτυπώματος στις καμπύλες και ως κύλινδρος ράγας στην άκρη της πλάκας, και τα δύο ελαττώματα-σχετικά με την ασφάλεια.

Ποια διατομή- ταιριάζει σε ράγα 60 kg/m;

Το τμήμα καναλιού είναι η τυπική επιλογή για ράγες 60 kg/m, με αυλάκωση που εμπλέκει τον ώμο της ράγας, πλάτους περίπου 80 mm και βάθους 20 mm, και απόσταση οπών στερέωσης περίπου 150 mm ανά σχέδιο συστήματος.

Γιατί χρησιμοποιείται το τμήμα τόξου για βαριές-πίστες έλξης;

Επειδή η κοίλη όψη του ταιριάζει με τον ώμο της ράγας, κατανέμοντας το μεγάλο φορτίο κρούσης σε ολόκληρη την περιοχή επαφής. Δεν υπάρχει αιχμηρή άκρη για να συγκεντρωθεί η πίεση, επομένως η πλάκα δεν παραμορφώνεται τοπικά σε επαναλαμβανόμενους βαρείς-κύκλους ανάσυρσης.

Με ποια ροπή πρέπει να σφίγγονται τα μπουλόνια της πλάκας σύσφιξης;

Ανά κατηγορία γραμμής: 250 έως 300 N m για γραμμές κανονικής ταχύτητας, 350 έως 400 N m για γραμμές υψηλής-ταχύτητας και 400 έως 450 N m για γραμμές βαρέων-μεταφοράς. Η τιμή επαληθεύεται με ένα βαθμονομημένο δυναμόκλειδο κατά την εγκατάσταση και ελέγχεται εκ νέου κατά την επίσκεψη συντήρησης.

Πόσο συχνά πρέπει να επιθεωρούνται οι πλάκες σύσφιξης;

Ο τυπικός κύκλος είναι τρεις μήνες, εστιάζοντας στις ζώνες συγκέντρωσης τάσεων, στις γωνίες του τμήματος και στην περιοχή της οπής στερέωσης. Τυχόν ρωγμές ή παραμορφωμένες πλάκες αντικαθίστανται αμέσως και ελέγχεται η προφόρτιση του μπουλονιού στην ίδια επίσκεψη.

Μπορεί μια επίπεδη πλάκα να αναβαθμιστεί σε διαμορφωμένο τμήμα σε λειτουργία;

Ναι, εάν το σχέδιο του συστήματος στερέωσης και το προφίλ της ράγας το επιτρέπουν. Το διαμορφωμένο τμήμα είναι μια πτώση-στην αναβάθμιση στις ίδιες θέσεις μπουλονιών σε πολλά συστήματα και ανυψώνει το πλευρικό σύστημα συγκράτησης χωρίς να αλλάξει η βάση ή η ράγα.