Σχεδιασμός προφίλ κεφαλής ράγας και αντιστοίχιση επαφής τροχού-για τυπικές ράγες GB/T και EN
Ποια είναι η διαφορά στην τάση επαφής τροχού-μετά την κλίση της κεφαλής σιδηροτροχιάς 1:20 των σιδηροτροχιών GB και της κλίσης 1:40 των εξωτερικών τυπικών σιδηροτροχιών;
Η κλίση της κεφαλής ράγας 1:20 των ράγες GB έχει πιο εσωτερικό σημείο επαφής, με 15% μικρότερη επιφάνεια επαφής τροχού-τροχού και υψηλότερο συντελεστή συγκέντρωσης τάσης, με αποτέλεσμα την τάση επαφής 1200-1500 MPa. Η κλίση 1:40 των εξωτερικών τυπικών σιδηροτροχιών μετατοπίζει το σημείο επαφής στο κέντρο της κεφαλής της ράγας, αυξάνοντας την περιοχή επαφής κατά 20% και μειώνοντας την τάση στα 900-1100 MPa. Όταν η ταχύτητα της αμαξοστοιχίας υπερβαίνει τα 250 χλμ./ώρα, η κλίση 1:40 μπορεί να μειώσει την πίεση επαφής περισσότερο από 20%, μειώνοντας αποτελεσματικά τη διάσπαση της κεφαλής της σιδηροτροχιάς. Η κλίση 1:20 έχει καλύτερη αντοχή στη φθορά για γραμμές κανονικής ταχύτητας, με πιο ομοιόμορφη φθορά της κεφαλής σιδηροτροχιάς σε μακροχρόνια χρήση. Επομένως, οι δύο κλίσεις πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με τον βαθμό ταχύτητας γραμμής.
Γιατί οι γραμμές υψηλής ταχύτητας-προτιμούν το προφίλ κεφαλής ράγας 1:40 των εξωτερικών τυπικών σιδηροτροχιών έναντι του προφίλ GB;
Οι γραμμές υψηλής ταχύτητας-έχουν υψηλή συχνότητα επαφής τροχού-. Το προφίλ 1:40 μπορεί να κατανέμει πιο ομοιόμορφα τα σημεία επαφής σιδηροτροχιών-, αποφεύγοντας την τοπική συγκέντρωση στρες. Το προφίλ 1:20 GB προκαλεί εύκολα μετατόπιση σημείου επαφής σε υψηλές ταχύτητες, οδηγώντας σε υπερβολική φθορά στη μία πλευρά της κεφαλής ράγας και σχηματίζοντας «ανομοιόμορφη φθορά». Το προφίλ 1:40 έχει μεγαλύτερη ακτίνα τόξου κεφαλής σιδηροτροχιάς, η οποία μπορεί να μειώσει την πρόσκρουση της σιδηροτροχιάς υψηλής-ταχύτητας-του τροχού και να μειώσει τον θόρυβο της ράγας-του τροχού κατά 3-5dB. Ταυτόχρονα, αυτό το προφίλ έχει καλύτερη αντιστοίχιση με-ζάντες υψηλής ταχύτητας, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής του ζεύγους τροχών-κατά περισσότερο από 30%, που αποτελεί τη βασική βάση επιλογής για γραμμές υψηλής ταχύτητας.
Τι αντίκτυπο θα έχει μια απόκλιση προφίλ κεφαλής ράγας άνω των 0,5 mm στη διάρκεια ζωής της ράγας;
Μια απόκλιση προφίλ κεφαλής σιδηροτροχιάς 0,5 mm θα αλλάξει τη θέση επαφής του τροχού-με αποτέλεσμα την ανομοιόμορφη κατανομή της τάσης στην κεφαλή της ράγας. Η παρεκκλίνουσα πλευρά της κεφαλής της σιδηροτροχιάς θα παρουσιάσει υπερβολική φθορά, με 25% αύξηση του ποσοστού φθοράς, και μικρο-ρωγμές σχηματίζονται εύκολα. Η μακροπρόθεσμη-απόκλιση θα προκαλέσει ασθένειες όπως "κατάρρευση της κεφαλής σιδηροτροχιάς" ή "τρίψιμο", μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της σιδηροτροχιάς κατά περισσότερο από 40%. Επιπλέον, η απόκλιση προφίλ θα αλλάξει τη δύναμη της ράγας-του πλευρικού τροχού, επιδεινώνοντας τις διακυμάνσεις του εύρους και αυξάνοντας το κόστος συντήρησης γραμμής. Επομένως, η ανοχή προφίλ πρέπει να ελέγχεται αυστηρά όταν η ράγα φεύγει από το εργοστάσιο και η απόκλιση πρέπει να ελέγχεται εντός ±0,2 mm.
Πώς να αποκαταστήσετε την απόδοση αντιστοίχισης της ράγας τροχού-των εξωτερικών τυπικών σιδηροτροχιών μέσω λείανσης προφίλ;
Όταν η εξωτερική στάνταρ ράγα έχει απόκλιση προφίλ μετά το σέρβις, μπορεί να λειανθεί με ειδική μηχανή λείανσης προφίλ. Κατά τη διάρκεια της λείανσης, η κλίση της κεφαλής ράγας 1:40 θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως σημείο αναφοράς και το στρώμα απόκλισης πρέπει να αφαιρείται σταδιακά, με την ποσότητα λείανσης να ελέγχεται στα 0,3-0,5 mm. Μετά τη λείανση, το μήκος του τόξου επαφής θα πρέπει να ανιχνευθεί για να διασφαλιστεί η συνέπεια με το τυπικό προφίλ. Η ράγα εδάφους μπορεί να αποκαταστήσει περισσότερο από το 80% της αρχικής απόδοσης και η τάση επαφής μειώνεται κατά 15%. Για ράγες με απόκλιση άνω του 1 mm, δεν συνιστάται η λείανση και η άμεση αντικατάσταση μπορεί να αποφύγει επακόλουθους κινδύνους ασφαλείας.
Ποιος είναι ο μηχανισμός επιρροής των διαφορετικών σχεδίων κλίσης κεφαλής σιδηροτροχιάς στη διάρκεια κόπωσης της κεφαλής ράγας;
Ο συντελεστής συγκέντρωσης τάσης της κλίσης κεφαλής σιδηροτροχιάς 1:20 είναι 1,8 και αυτός της κλίσης 1:40 είναι 1,5. Όσο χαμηλότερος είναι ο παράγοντας συγκέντρωσης στρες, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια της κόπωσης. Το προφίλ 1:40 έχει ομαλότερη μετάβαση τόξου της κεφαλής ράγας, με πιο ομοιόμορφη κατανομή της τάσης, η οποία μπορεί να μειώσει την πιθανότητα δημιουργίας ρωγμών κόπωσης κατά 40%. Σε υψηλές ταχύτητες, η κεφαλή ράγας προφίλ 1:20 θα δημιουργήσει γρήγορα μικρορωγμές λόγω συγκέντρωσης τάσεων και ο ρυθμός ανάπτυξης ρωγμών είναι διπλάσιος από εκείνον του προφίλ 1:40. Η συχνότητα φόρτωσης των συνηθισμένων γραμμών{17}}ταχύτητας είναι χαμηλή, επομένως η διάρκεια κόπωσης του προφίλ 1:20 μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις χρήσης. Ωστόσο, οι γραμμές υψηλής-ταχύτητας πρέπει να υιοθετούν το προφίλ 1:40 για να διασφαλίσουν τη μακροπρόθεσμη- σταθερή εξυπηρέτηση του σιδηροδρόμου.