Βαθμολόγηση αντοχής μπουλονιών τροχιάς και τεχνολογία προσαρμόσιμης επιλογής σεναρίου για όλα τα-σενάρια
Ποιες είναι οι διαφορές στις παραμέτρους απόδοσης πυρήνα των τριών βαθμών αντοχής των εθνικών προτύπων μπουλονιών τροχιάς 8.8, 10.9 και 12.9;
Οι βασικές διαφορές απόδοσης των τριών βαθμών αντοχής των εθνικών στάνταρ μπουλονιών τροχιάς 8.8, 10.9 και 12.9 εστιάζονται σε τρεις βασικές παραμέτρους: αντοχή σε εφελκυσμό, αντοχή διαρροής και αναλογία διαρροής. Οι τιμές των παραμέτρων αυξάνονται βήμα προς βήμα με την αναβάθμιση του βαθμού, προσαρμόζοντας τις διαφορετικές απαιτήσεις φορτίου. Τα μπουλόνια τροχιάς βαθμού 8,8 είναι η βασική κατηγορία, με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 800 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 640 MPa και λόγο διαρροής 0,8. Το υλικό είναι κυρίως χάλυβας 45# μετά από σβήσιμο και σκλήρυνση. Τα μπουλόνια αυτής της κατηγορίας έχουν μέτρια φέρουσα ικανότητα και γενική αντιπαραμορφωτική ικανότητα, προσαρμόζονται σε συνθήκες εργασίας μεσαίου και χαμηλού φορτίου, όπως κανονικές{12}}γραμμές ταχύτητας και γραμμές διακλάδωσης σταθμού. Ο βαθμός 10.9 είναι ο βαθμός προσαρμοσμένης σε βαριές{15}}αναλήψεις, με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 1000 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 900 MPa και λόγο απόδοσης 0,9. Το υλικό είναι κραματοποιημένος χάλυβας 40Cr μετά από σβέση + σκλήρυνση σε υψηλή{21} θερμοκρασία. Οι αντοχές εφελκυσμού και διαρροής βελτιώνονται σημαντικά, ο λόγος διαρροής είναι υψηλότερος και οι ικανότητες κατά της κόπωσης και της{24}}παραμόρφωσης βελτιώνονται σημαντικά, προσαρμόζονται σε συνθήκες εργασίας μεγάλου φορτίου και ισχυρών κραδασμών, όπως βαριές- γραμμές έλξης και τμήματα προσέλευσης. Ο βαθμός 12.9 είναι ο βαθμός εξαιρετικά{28}}υψηλής αντοχής, με αντοχή εφελκυσμού μεγαλύτερη ή ίση με 1200 MPa, αντοχή διαρροής μεγαλύτερη ή ίση με 1080 MPa και λόγο απόδοσης 0,9. Το υλικό είναι κράμα χάλυβα 42CrMo μετά από σβέση και σκλήρυνση ακριβείας. Όλες οι παράμετροι απόδοσης είναι οι υψηλότερες, με εξαιρετικά ισχυρές αντι-διατμητικές και αντι{35}ικανότητες έλξης, που προσαρμόζονται σε συνθήκες εργασίας εξαιρετικά-υψηλού φορτίου και υψηλής{37}}ακρίβειας, όπως τροχιές χωρίς έρμα και σύνθετες γραμμές βαρέων{39}}μεγάλων στροφών. Επιπλέον, υπάρχουν διαφορές στη σκληρότητα των τριών βαθμών μπουλονιών: Ο βαθμός 8.8 έχει σκληρότητα HRC22-28, βαθμός 10.9 HRC32-38 και βαθμός 12.9 HRC39-44. Η σκληρότητα αυξάνεται με τον βαθμό αντοχής, ταιριάζοντας με την απόδοση του ρουλεμάν.
Πώς προσαρμόζονται με ακρίβεια τα μεγέθη προδιαγραφών (διάμετρος/μήκος) των μπουλονιών τροχιάς στα εξαρτήματα στήριξης;
Οι προδιαγραφές διαμέτρου και μήκους των μπουλονιών τροχιάς πρέπει να προσαρμόζονται επακριβώς στις διαστάσεις εγκατάστασης των εξαρτημάτων στήριξης όπως πλάκες ψαριού, πλάκες πίεσης και ελαστικές λωρίδες, σύμφωνα με τις βασικές αρχέςαντιστοίχιση διαφράγματος, προσαρμογή μήκους και προσαρμογή πίεσηςγια την αποφυγή αστοχίας καταπόνησης που προκαλείται από αποκλίσεις διαστάσεων. Η διάμετρος του μπουλονιού πρέπει να ταιριάζει ακριβώς με τη διάμετρο της οπής του μπουλονιού των εξαρτημάτων στήριξης, υιοθετώντας την εφαρμογή "βασικού συστήματος οπών". Για το μπουλόνι M24 προσαρμοσμένο σε πλάκες ψαριών, η διάμετρος της οπής του μπουλονιού είναι 24,5 mm και το διάκενο μεταξύ του μπουλονιού και της τρύπας ελέγχεται στα 0,5 mm. Ένα πολύ μικρό διάκενο θα προκαλέσει δυσκολίες στη συναρμολόγηση και ένα πολύ μεγάλο διάκενο θα προκαλέσει χάσιμο των μπουλονιών και θα προκαλέσει συγκέντρωση τάσης. Η διάμετρος του μπουλονιού που ταιριάζει με τις πλάκες πίεσης και τις ελαστικές λωρίδες επιλέγεται σύμφωνα με την απαίτηση δύναμης σύσφιξης: Τα μπουλόνια M20 χρησιμοποιούνται για πλάκες πίεσης σε συνηθισμένες-γραμμές ταχύτητας και τα μπουλόνια M24 απαιτούνται για πλάκες πίεσης σε βαριές γραμμές μεταφοράς λόγω μεγάλης δύναμης σύσφιξης. Η αυξημένη διάμετρος μπορεί να βελτιώσει την αντιδιατμητική ικανότητα του μπουλονιού και να προσαρμοστεί σε μεγάλες απαιτήσεις φορτίου. Το μήκος του μπουλονιού πρέπει να σχεδιαστεί σύμφωνα με το συνολικό πάχος των εξαρτημάτων στήριξης + το δεσμευμένο περιθώριο σύσφιξης. Το μήκος του μπουλονιού της πλάκας ψαριού=πάχος πλάκας ψαριού + πάχος ιστού ράγας + πάχος παξιμαδιού + 2-3mm περιθώριο σύσφιξης. Το μήκος του μπουλονιού M24 προσαρμοσμένο στην πλάκα ψαριού 60kg/m έχει σχεδιαστεί ώστε να είναι 140mm. Το δεσμευμένο περιθώριο μπορεί να διασφαλίσει ότι μετά το σφίξιμο του παξιμαδιού δημιουργείται μια αποτελεσματική δύναμη προ{25}}σφίξεως. Το μήκος του μπουλονιού της πλάκας πίεσης πρέπει να λαμβάνει υπόψη το πάχος του κάτω-μαξιλαριού της ράγας. Το μαξιλαράκι στις γραμμές βαριών-μεταφοράς είναι παχύτερο, επομένως το μήκος του μπουλονιού της πλάκας πίεσης πρέπει να αυξηθεί κατά 5-10 mm σε σύγκριση με αυτό των συνηθισμένων-γραμμών ταχύτητας. Τα μπουλόνια που ταιριάζουν με ειδικού σχήματος πλάκες πίεσης στα τμήματα περιστροφής πρέπει να προσαρμοστούν σε μήκος ανάλογα με το πραγματικό πάχος της πλάκας πίεσης για να διασφαλιστεί η εφαρμογή πίεσης μεταξύ του μπουλονιού και των εξαρτημάτων μετά τη συναρμολόγηση. Επιπλέον, η διάμετρος και το μήκος των μπουλονιών στο ίδιο σετ συστήματος στερέωσης πρέπει να ενοποιούνται για να αποφευχθεί η ανομοιόμορφη πίεση που προκαλείται από μικτή εγκατάσταση.
Ποιες ειδικές απαιτήσεις έχουν οι βαριές γραμμές-μεταφοράς για τις ιδιότητες κατά της-κόπωσης και κατά της χαλάρωσης των μπουλονιών τροχιάς;
Λόγω των χαρακτηριστικών φορτίου του μεγάλου βάρους άξονα, της υψηλής συχνότητας και των ισχυρών κραδασμών, οι βαριές γραμμές έλξης προβάλλουν ειδικές απαιτήσεις για τις ιδιότητες κατά της κόπωσης και κατά της χαλάρωσης των μπουλονιών τροχιάς που είναι πολύ υψηλότερες από εκείνες των συνηθισμένων γραμμών ταχύτητας, με κύριο γνώμονα τη διασφάλιση ότι τα μπουλόνια είναι δυνατό να διατηρούν την ικανότητα προέκτασης{4} χρόνο. Όσον αφορά τις επιδόσεις κατά της κόπωσης, η διάρκεια ζωής των μπουλονιών τροχιάς για γραμμές βαρέων-ανασύρσεων πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 2×10^7 φορές, πολύ υψηλότερη από την απαίτηση 1×10^7 φορές για συνήθεις γραμμές-ταχύτητας και πρέπει να περάσουν τη δοκιμή κόπωσης υψηλής{15} κύκλου. Κάτω από επαναλαμβανόμενα φορτία δόνησης, τα μπουλόνια δεν πρέπει να έχουν ρωγμές κόπωσης, ειδικά σε περιοχές συγκέντρωσης τάσεων, όπως η ζώνη μετάβασης μεταξύ του στελέχους του μπουλονιού και της κεφαλής, και του τμήματος του σπειρώματος. Η βασική απαίτηση για την απόδοση κατά της χαλάρωσης των μπουλονιών είναι ο χαμηλός ρυθμός εξασθένησης της δύναμης προ{19}}σφίξεως. Ο ρυθμός εξασθένησης της δύναμης προ{21}}σφίξεως των μπουλονιών για γραμμές βαρέων-μεταφοράς πρέπει να είναι μικρότερος ή ίσος με 3% μετά από 1 έτος υπηρεσίας (Μικρότερο ή ίσο με 5% για συνηθισμένες γραμμές ταχύτητας). Το διάκενο πλέγματος σπειρώματος των μπουλονιών δεν πρέπει να αυξάνεται υπό-μακροπρόθεσμους κραδασμούς και πρέπει να διατηρείται σταθερή δύναμη σύσφιξης για να αποφευχθεί η αστοχία σύσφιξης των πλακών ψαριού και των πλακών πίεσης που προκαλείται από προ-χαλάρωση της δύναμης σύσφιξης. Ταυτόχρονα, τα βαριά-μπουλόνια πρέπει να έχουν καλή απόδοση κατά της φθοράς-. Η φθορά του τμήματος του σπειρώματος και της επιφάνειας προσαρμογής του στελέχους του μπουλονιού υπό τριβή κραδασμών πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση με 0,01 mm/έτος για να αποτραπεί η μείωση της διατομής{35} και η υποβάθμιση της απόδοσης που προκαλείται από τη φθορά. Επιπλέον, ο λόγος απόδοσης των βαριών-μπουλονιών μεταφοράς πρέπει να ελέγχεται περίπου στο 0,9, ο οποίος έχει τόσο υψηλή αντοχή διαρροής όσο και συγκεκριμένη ικανότητα πλαστικής παραμόρφωσης για την αποφυγή αστοχίας του μπουλονιού που προκαλείται από εύθραυστη θραύση, προσαρμόζοντας πλήρως τις σκληρές συνθήκες εργασίας των βαρέων{{39} γραμμών μεταφοράς.
Σε ποιες πτυχές αντανακλώνται οι απαιτήσεις εγκατάστασης υψηλής ακρίβειας των μπουλονιών-για τροχιές χωρίς έρμα υψηλής-ταχύτητας;
Οι τροχιές χωρίς έρμα υψηλής-ταχύτητας έχουν εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για την ακρίβεια τοποθέτησης μπουλονιών, οι οποίες αντικατοπτρίζονται κυρίως σε τρεις πτυχές: ακρίβεια τοποθέτησης εγκατάστασης, ακρίβεια ελέγχου της δύναμης πριν{1}}σφίξιμο και ομοαξονικότητα συναρμολόγησης. Η εγκατάσταση υψηλής ακρίβειας-είναι ο πυρήνας για τη διασφάλιση της ομαλότητας της τροχιάς και τη σταθερότητα της στερέωσης. Όσον αφορά την ακρίβεια τοποθέτησης της εγκατάστασης, η απόκλιση θέσης διάτρησης των μπουλονιών μικρότερη από ή ίση με ±1mm, η απόκλιση ομοαξονικότητας μεταξύ του κεντρικού άξονα του μπουλονιού μετά την εγκατάσταση και του άξονα της οπής του μπουλονιού μικρότερη από ή ίση με 0,5 mm και η απόκλιση απόστασης των μπουλονιών στη διαμήκη ή την εγκάρσια διεύθυνση ±2 mm. Η ακριβής τοποθέτηση μπορεί να εξασφαλίσει τον βαθμό προσαρμογής των πλακών πίεσης στήριξης και των ελαστικών λωρίδων, να αποφύγει το έκκεντρο φορτίο πίεσης που προκαλείται από την απόκλιση τοποθέτησης και να εξασφαλίσει την ομαλότητα όταν το τρένο διέρχεται με υψηλή ταχύτητα. Η ακρίβεια ελέγχου της δύναμης πριν{10}}σφίξιμο είναι η βασική απαίτηση. Η προ{12}}απόκλιση της δύναμης σύσφιξης των μπουλονιών για τροχιές χωρίς έρμα υψηλής Για την ακριβή εφαρμογή της δύναμης πρέπει να χρησιμοποιείται ένα ψηφιακό δυναμόκλειδο οθόνης και πρέπει να ακολουθείται μια διαδικασία-προς{19}}βήματος προ{20}}σύσφιξης για να αποφευχθεί η παραμόρφωση του μπουλονιού ή η αστοχία σύσφιξης που προκαλείται από υπερβολική ή ανεπαρκή προ{21}δύναμη σύσφιξης. Η σταθερή προ{23}}δύναμη σύσφιξης μπορεί να εξασφαλίσει ομοιόμορφη πλευρική ακαμψία της τροχιάς. Όσον αφορά την ομοαξονικότητα συναρμολόγησης, μετά το σφίξιμο του μπουλονιού, η επιφάνεια προσαρμογής μεταξύ του στελέχους του μπουλονιού και των εξαρτημάτων στήριξης πρέπει να παραμένει κατακόρυφη με απόκλιση καθετότητας Μικρότερη ή ίση με 0,1 mm/m. Το πλέγμα μεταξύ του παξιμαδιού και του μπουλονιού πρέπει να είναι χωρίς παραμόρφωση και το διάκενο πλέγματος είναι ομοιόμορφο. Η κακή ομοαξονικότητα θα προκαλέσει το μπουλόνι να φέρει πρόσθετη πίεση κάμψης και να προκαλέσει εύκολα ρωγμές κόπωσης. Επιπλέον, ο αριθμός των εκτεθειμένων σπειρωμάτων βιδών μετά την τοποθέτηση του μπουλονιού πρέπει να ελέγχεται σε 2-3 σπειρώματα. Πάρα πολλά εκτεθειμένα νήματα είναι επιρρεπή στη διάβρωση και πολύ λίγα εκτεθειμένα νήματα δεν μπορούν να εξασφαλίσουν την προ{33} δύναμη σύσφιξης. Μετά την εγκατάσταση, τα σπειρώματα των βιδών πρέπει να υποβληθούν σε αντιδιαβρωτική στεγανοποίηση για να διασφαλιστεί η μακροχρόνια διατήρηση της ακρίβειας εγκατάστασης.
Ποια είναι τα αντιδιαβρωτικά μέτρα επιλογής και υποστήριξης προστασίας των μπουλονιών τροχιάς σε διαφορετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα;
Η αντιδιαβρωτική επιλογή των μπουλονιών τροχιάς σε διαφορετικά διαβρωτικά περιβάλλοντα πρέπει να συνδυάζει τον περιβαλλοντικό βαθμό διάβρωσης και την αντοχή του μπουλονιού, να υιοθετεί ένα συνδυασμένο σχέδιοαντιδιαβρωτικό υλικό + αντιδιαβρωτική επίστρωση επιφάνειας, και ταιριάζει με στοχευμένα μέτρα προστασίας στήριξης για να διασφαλιστεί η αντιδιαβρωτική επίδραση και η απόδοση των ρουλεμάν των μπουλονιών. Στο παράκτιο περιβάλλον με υψηλή-ισχυρή διάβρωση με ψεκασμό αλατιού, τα μπουλόνια είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα (304/316) ή υψηλής{5}}κράματος χάλυβας αντοχής + επίστρωση Dacromet (αντοχή σε ψεκασμό αλατιού πάνω από 1000 ώρες). 316 τα μπουλόνια από ανοξείδωτο χάλυβα είναι προσαρμοσμένα στις απαιτήσεις υπεραντοχής του χάλυβα Dacro απαιτήσεις βαρέων{10}}μεγάλων φορτίων. Τα υποστηρικτικά μέτρα προστασίας είναι η τοποθέτηση-αντιδιαβρωτικών καλυμμάτων στις κεφαλές και τα παξιμάδια των μπουλονιών και η εφαρμογή αντιδιαβρωτικής κόλλας με σπείρωμα στα μέρη του σπειρώματος για να απομονωθεί η διάβρωση με ψεκασμό αλατιού. Στο υγρό και ομιχλώδες περιβάλλον μέσης διάβρωσης, τα μπουλόνια είναι κατασκευασμένα από ανθρακούχο χάλυβα + γαλβανισμένη εν θερμώ-επικάλυψη (αντοχή σε ψεκασμό αλατιού 600-800h). Η εν θερμώ{20}}γαλβανισμένη επίστρωση έχει ισχυρή δύναμη συγκόλλησης και καλή απόδοση κατά της φθοράς-. Τα υποστηρικτικά μέτρα προστασίας είναι η τοποθέτηση-αντιδιαβρωτικών παρεμβυσμάτων στην επιφάνεια στερέωσης μεταξύ του μπουλονιού και των εξαρτημάτων για την αποφυγή διάβρωσης με ρωγμές και η τακτική εκτέλεση-αντιδιαβρωτικής επίστρωσης-στην επιφάνεια του μπουλονιού. Στο ξηρό και λιγότερο βροχερό περιβάλλον ασθενούς διάβρωσης, τα μπουλόνια υιοθετούν βασικό ανθρακούχο χάλυβα + ηλεκτρο-γαλβανισμένη επίστρωση (αντίσταση ψεκασμού αλατιού 400h) για τον έλεγχο του αντιδιαβρωτικού κόστους και τα μέτρα προστασίας υποστήριξης είναι η εφαρμογή αντισκωριακού λαδιού και η στεγανοποίηση της περιφέρειας των οπών των μπουλονιών. Σε ειδικά τμήματα διάβρωσης όπως σήραγγες και γέφυρες, χρησιμοποιείται κράμα χάλυβα + εποξειδική επίστρωση στις σήραγγες για την πρόληψη της διάβρωσης που προκαλείται από την υγρασία και τον κακό αερισμό. Χρησιμοποιείται-γαλβανισμός εν θερμώ + κλειστή επίστρωση σε γέφυρες για τη βελτίωση της αντικραδασμικής φθοράς και της αντιδιαβρωτικής ικανότητας, ενώ τα υποστηρικτικά μέτρα προστασίας είναι η τοποθέτηση αδιάβροχων ασπίδων για την αποφυγή άμεσου καθαρισμού από τη βροχή.