Τεχνολογία ελαφριάς σχεδίασης και υψηλής-Λύσης προσαρμογής σύνδεσης για πλάκες ψαριών
Ποιες είναι οι βασικές αρχές και οι στόχοι του ελαφρού σχεδιασμού για τις πλάκες ψαριού;
Η βασική αρχή του ελαφρού σχεδιασμού για τις πλάκες ψαριού είναιγια την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης υλικού με την προϋπόθεση της διασφάλισης της αντοχής και της ακαμψίας της σύνδεσης. Στη διαδικασία σχεδιασμού, είναι απαραίτητο να εξισορροπηθούν οι δομικές μηχανικές ιδιότητες και η δυνατότητα επεξεργασίας της κατασκευής για να αποφευχθεί η ανεπαρκής δομική αντοχή λόγω υπερβολικού ελαφρού βάρους. Ο βασικός στόχος του lightweight είναι να μειώσει το ίδιο-βάρος της πλάκας. Το ίδιο-βάρος των πιάτων που χρησιμοποιούνται σε σιδηροδρόμους βαρέων-μεταφοράς θα πρέπει να μειωθεί κατά 15%-20%, και αυτό των πιάτων που χρησιμοποιούνται σε σιδηροδρόμους υψηλής ταχύτητας πρέπει να μειωθεί κατά 20%-25%. Ταυτόχρονα, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι η διαμήκης αντοχή εφελκυσμού είναι μεγαλύτερη ή ίση με 500 MPa και η εγκάρσια αντοχή κάμψης είναι μεγαλύτερη ή ίση με 300 MPa για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις του φορτίου αμαξοστοιχίας. Επιπλέον, ο ελαφρύς σχεδιασμός θα πρέπει επίσης να βελτιώσει την αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή στην κόπωση της πλάκας ψαριού, να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της, να μειώσει το κόστος συντήρησης γραμμής και να πραγματοποιήσει την ενότητα των οικονομικών και κοινωνικών οφελών.
Ποια είναι τα βασικά μέτρα δομικής βελτιστοποίησης για ελαφρύ σχεδιασμό πιάτων;
Τα βασικά μέτρα δομικής βελτιστοποίησης για ελαφρύ σχεδιασμό πιάτων περιλαμβάνουνσχεδιασμός κοίλης δομής,-σχεδιασμός κλίσης διατομής και βελτιστοποίηση μετάβασης φιλέτου. Ο σχεδιασμός της κοίλης δομής είναι να ανοίγει ελλειπτικές κοίλες τρύπες στις μη{1}}τονισμένες περιοχές της πλάκας ψαριού. Η διεύθυνση του μακρού άξονα των κοίλων οπών είναι σύμφωνη με την κατεύθυνση εφελκυσμού. Το μέγεθος της διαμέτρου της οπής καθορίζεται σύμφωνα με την ανάλυση τάσης, γενικά 20-30 mm. Η κοίλη δομή μπορεί να μειώσει την κατανάλωση υλικού χωρίς να επηρεάσει τη φέρουσα ικανότητα της πλάκας ψαριού. Ο σχεδιασμός διαβάθμισης-διατομής είναι η σταδιακή μείωση-του πάχους διατομής της πλάκας ψαριού από τα δύο άκρα προς τη μέση. Το πάχος και των δύο άκρων είναι 20 mm, το πάχος της μέσης είναι 12 mm και το μήκος μετάβασης κλίσης είναι 50 mm. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να κάνει την κατανομή του στρες πιο ομοιόμορφη, να αποφύγει τη συγκέντρωση του στρες και να μειώσει το βάρος του εαυτού σας ταυτόχρονα. Η βελτιστοποίηση μετάβασης φιλέτου συνίσταται στην αύξηση της ακτίνας λοξοτομής της οπής του μπουλονιού της πλάκας ψαριού από 2 mm σε 8 mm και της ακτίνας του ακραίου φιλέτου από 3 mm σε 10 mm, μείωση του συντελεστή συγκέντρωσης τάσης και βελτίωση της αντοχής στην κόπωση. Τα τρία μέτρα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό και η δομική αντοχή θα πρέπει να επαληθεύεται με ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων για να διασφαλιστεί ότι η ελαφριά πλάκα ψαριού πληροί τις απαιτήσεις εφαρμογής.
Ποιες είναι οι κατευθύνσεις αναβάθμισης υλικού και οι απαιτήσεις απόδοσης για ελαφρύ σχεδιασμό των πιάτων;
Η κατεύθυνση αναβάθμισης υλικού για ελαφρύ σχεδιασμό των πιάτων είναιαντικατάσταση του κοινού ανθρακούχου χάλυβα με δομικό χάλυβα υψηλής-αντοχής χαμηλής-κράματος. Τα προτεινόμενα υλικά είναι Q460C και Q550D. Ο χάλυβας Q460C έχει αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 460 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 345 MPa, επιμήκυνση μεγαλύτερη ή ίση με 18%, και καλή απόδοση συγκόλλησης και πλαστικότητα. Ο χάλυβας Q550D έχει αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 550 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 470 MPa, επιμήκυνση μεγαλύτερη ή ίση με 16%, εξαιρετική αντοχή σε κρούση σε χαμηλή{13} θερμοκρασία και είναι κατάλληλος για χρήση σε αλπικές περιοχές. Οι απαιτήσεις απόδοσης του υλικού περιλαμβάνουν υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα και καλή αντοχή στη διάβρωση. Η υψηλή αντοχή μπορεί να μειώσει το πάχος{16}}διατομής της πλάκας ψαριού για να επιτευχθεί ελαφρύ. Η υψηλή σκληρότητα μπορεί να αποτρέψει την εύθραυστη θραύση της πλάκας υπό κρουστικό φορτίο. Η καλή αντοχή στη διάβρωση μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του σε σκληρά περιβάλλοντα. Επιπλέον, η απόδοση συγκόλλησης του υλικού πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις συγκόλλησης των αρμών σιδηροτροχιάς και η αντοχή του συγκολλημένου συνδέσμου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από το 90% της αντοχής του βασικού μετάλλου για να διασφαλιστεί η αξιοπιστία της σύνδεσης.
Ποια είναι τα βασικά σημεία προσαρμογής σύνδεσης μεταξύ ελαφρών πιάτων και διαφορετικών τύπων σιδηροτροχιών;
Τα βασικά σημεία προσαρμογής σύνδεσης μεταξύ ελαφρών πιάτων και διαφορετικών τύπων σιδηροτροχιών είναιρύθμιση του μεγέθους της οπής του μπουλονιού και της ροπής σύσφιξης. Κατά τη σύνδεση με ράγες εθνικών προτύπων 60 kg/m, η διάμετρος της οπής του μπουλονιού είναι 24 mm, η απόσταση των οπών είναι 140 mm και η ροπή σύσφιξης ελέγχεται στα 300-350 N·m για να διασφαλιστεί ότι η πλάκα ψαριού και η ράγα συνδέονται στενά χωρίς κενά. Κατά τη σύνδεση με ράγες EU EN54E1, η διάμετρος της οπής του μπουλονιού είναι 22 mm, η απόσταση οπών είναι 120 mm και η ροπή σύσφιξης ελέγχεται στα 250-300 N·m για προσαρμογή στο μέγεθος αρμού των τυπικών σιδηροτροχιών EN. Κατά τη σύνδεση με ράγες AAR136RE της Βόρειας Αμερικής, η διάμετρος της οπής του μπουλονιού είναι 26 mm, η απόσταση των οπών είναι 150 mm και η ροπή σύσφιξης ελέγχεται στα 350-400 N·m για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις σύνδεσης των βαρέων- σιδηροδρόμων. Κατά τη σύνδεση με ράγες στενού εύρους-της Νοτιοανατολικής Ασίας, η διάμετρος της οπής του μπουλονιού είναι 20 mm, η απόσταση των οπών είναι 100 mm και η ροπή σύσφιξης ελέγχεται στα 200-250 N·m για προσαρμογή στο μικρό μέγεθος διατομής των σιδηροτροχιών στενού εύρους. Για τη σύνδεση θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μπουλόνια υψηλής αντοχής κατασκευασμένα από 40Cr και η προφόρτιση πρέπει να ταιριάζει με τη ροπή σύσφιξης για να διασφαλιστεί ότι η αντοχή σύνδεσης πληροί το πρότυπο.
Ποιες είναι οι μέθοδοι ανίχνευσης αντοχής και τα πρότυπα αποδοχής για ελαφριές πλάκες ψαριών;
Οι μέθοδοι ανίχνευσης αντοχής για ελαφριές πλάκες ψαριών περιλαμβάνουνδοκιμή εφελκυσμού, δοκιμή κάμψης και δοκιμή κόπωσης. Η δοκιμή εφελκυσμού χρησιμοποιεί μια μηχανή δοκιμών γενικής χρήσης για να τεντώσει το δείγμα της πλάκας ψαριού μέχρι το σπάσιμο και καταγράφει την αντοχή εφελκυσμού και την αντοχή διαρροής. Το μήκος του μετρητή του δείγματος είναι 50 mm και η ταχύτητα τάνυσης είναι 2 mm/min. Η δοκιμή κάμψης χρησιμοποιεί μια μηχανή δοκιμής κάμψης τριών σημείων με ακτίνα κάμψης 50 mm και γωνία κάμψης 180 μοιρών και το δείγμα είναι κατάλληλο εάν δεν υπάρχει ρωγμή. Η δοκιμή κόπωσης χρησιμοποιεί μια μηχανή δοκιμής κόπωσης υψηλής-συχνότητας για την εφαρμογή εναλλασσόμενου φορτίου, με το μέγιστο φορτίο να είναι το 80% της ονομαστικής αντοχής σε εφελκυσμό και ο αριθμός των κύκλων να είναι 1×107 φορές. Το δείγμα είναι κατάλληλο εάν δεν υπάρχει κάταγμα. Το πρότυπο αποδοχής βασίζεται στο GB/T 11265-2017, με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 460 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 345 MPa, χωρίς ρωγμές στη δοκιμή κάμψης και χωρίς θραύση στη δοκιμή κόπωσης. Η επιθεώρηση εμφάνισης δεν απαιτεί ρωγμές, παραμορφώσεις, σκουριές και άλλα ελαττώματα στην επιφάνεια και η απόκλιση διάστασης των οπών των μπουλονιών Μικρότερη ή ίση με ±0,5 mm. Η αναλογία δειγματοληψίας για επιθεώρηση είναι 10 δείγματα ανά παρτίδα. Εάν ένα δείγμα δεν είναι κατάλληλο, διενεργείται διπλή δειγματοληψία. Εάν η διπλή δειγματοληψία εξακολουθεί να είναι ακατάλληλη, η παρτίδα των προϊόντων κρίνεται ως μη κατάλληλη.