Σχεδιασμός διασποράς τάσεων πλάκας σύσφιξης τροχιάς και τεχνολογία προσαρμογής φορτίου πολλαπλών γραμμών-
Ποιες είναι οι βασικές αιτίες της συγκέντρωσης τάσης της πλάκας πίεσης τροχιάς και οι κίνδυνοι τους για τις ράγες;
Οι βασικές αιτίες της συγκέντρωσης τάσης της πλάκας πίεσης τροχιάς περιλαμβάνουν τρεις κατηγορίες: ελαττώματα δομικού σχεδιασμού, αποκλίσεις εγκατάστασης και ανομοιόμορφη κατανομή φορτίου. Τα δομικά ελαττώματα εκδηλώνονται ως αιχμηρές γωνίες και ορθές γωνιακές μεταπτώσεις της πλάκας πίεσης, με συντελεστή συγκέντρωσης τάσης έως 3,0 ή περισσότερο, που υπερβαίνει κατά πολύ την επιτρεπόμενη τιμή του 1,5. Οι αποκλίσεις εγκατάστασης όπως η κλίση της πλάκας πίεσης και το κενό προσαρμογής με τη ράγα Μεγαλύτερο ή ίσο με 2 mm θα οδηγήσουν σε συγκέντρωση φορτίου στην άκρη της πλάκας πίεσης και η τοπική τάση υπερβαίνει την αντοχή διαρροής του υλικού. Η ανομοιόμορφη κατανομή φορτίου εμφανίζεται κυρίως σε βαριές-μεταφορές και σε καμπύλες. Η υπέρθεση της πλευρικής δύναμης αμαξοστοιχίας και της κατακόρυφης δύναμης αυξάνει τη σύνθετη τάση στην πλάκα πίεσης περισσότερο από 2 φορές. Ο κίνδυνος για τις ράγες είναι η τοπική σύνθλιψη, που εκδηλώνεται ως κοιλότητες και πλαστική παραμόρφωση στον πυθμένα της σιδηροτροχιάς, με βάθος 1-2 mm, που επηρεάζει την εφαρμογή μεταξύ της ράγας και της πλάκας βάσης και στη συνέχεια προκαλεί αυξημένη δόνηση της ράγας. Η μακροχρόνια συγκέντρωση στρες θα οδηγήσει επίσης σε θραύση λόγω κόπωσης της πλάκας πίεσης. Τα σπασμένα θραύσματα της πλάκας πίεσης θα γρατσουνίσουν το σετ τροχών και σε σοβαρές περιπτώσεις θα προκαλέσουν ατυχήματα εκτροχιασμού τρένου. Επομένως, ο σχεδιασμός διασποράς τάσεων είναι η βασική τεχνική απαίτηση της πλάκας πίεσης.
Ποιο είναι το σχέδιο δομικού σχεδιασμού για τη διασπορά τάσεων των πλακών πίεσης σε-σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας;
Οι πλάκες πίεσης στις σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής-ταχύτητας υιοθετούν ένα δομικό σχέδιο διασποράς τάσεων πλέγματος + μετάβασης φιλέτου. Η επιφάνεια της πλάκας πίεσης σε επαφή με τη σιδηροτροχιά διαθέτει προεξοχές σε σχήμα πλέγματος, με ύψος 2 mm και απόσταση 10 mm, οι οποίες μπορούν να διασκορπίσουν συγκεντρωμένα φορτία σε πολλαπλά σημεία επαφής, μειώνοντας τον συντελεστή συγκέντρωσης τάσης κάτω από 1,2. Όλες οι άκρες και οι αιχμηρές γωνίες της πλάκας πίεσης υιοθετούν τη μετάβαση φιλέτου R8mm για να εξαλείψουν τις πηγές συγκέντρωσης τάσεων, να μεταδώσουν ομοιόμορφα την πίεση στο εσωτερικό της πλάκας πίεσης και να μειώσουν τη μέγιστη τιμή τάσης κατά 40%. Η πλάκα πίεσης υιοθετεί ένα διαχωρισμένο σχέδιο, χωρισμένο σε μια κύρια πλάκα πίεσης και μια βοηθητική πλάκα πίεσης. Η κύρια πλάκα πίεσης φέρει κατακόρυφα φορτία και η βοηθητική πλάκα πίεσης φέρει πλευρικά φορτία, πραγματοποιώντας κατευθυντική φέρουσα φορτία και αποφεύγοντας την υπέρθεση σύνθετων τάσεων. Η πλάκα πίεσης είναι κατασκευασμένη από χάλυβας χαμηλής-κράματος Q355B, ο οποίος υφίσταται βολή-για να σχηματίσει υπολειπόμενη θλιπτική τάση στην επιφάνεια, αντισταθμίζοντας μέρος της εργασιακής τάσης εφελκυσμού και βελτιώνοντας την αντίσταση κόπωσης της πλάκας πίεσης. Μετά τη δομική μελέτη, πρέπει να επαληθευτεί με προσομοίωση πεπερασμένων στοιχείων για την προσομοίωση της κατάστασης του φορτίου με ταχύτητα 350 km/h, διασφαλίζοντας ότι η τάση κάθε τμήματος της πλάκας πίεσης είναι εντός του επιτρεπόμενου εύρους και το εύρος διακύμανσης τάσης Μικρότερο ή ίσο με ±10%.
Ποια είναι τα μέτρα ενίσχυσης της κλίσης υλικού για τη διασπορά τάσεων των πλακών πίεσης σε γραμμές βαρέων-μεταφοράς;
Οι πλάκες πίεσης σε γραμμές βαρέων-μεταφοράς υιοθετούν ένα σχέδιο υλικού με ενισχυμένη κλίση από -μήτρα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα + στρώμα ανθεκτικό στη φθορά-με υψηλή{3}}σκληρότητα. Η μήτρα είναι κατασκευασμένη από χάλυβα Q235 χαμηλού-ανθρακούχου χάλυβα για να διασφαλίζεται η σκληρότητα και η αντίσταση κρούσης της πλάκας πίεσης, αποφεύγοντας το εύθραυστο θραύση που προκαλείται από βαριά-σύγκρουση κατά τη μεταφορά. Το ανθεκτικό στη φθορά στρώμα υιοθετεί τεχνολογία συγκόλλησης με ψεκασμό πλάσματος για να ψεκάζει κράμα με βάση σίδηρο{11} στην επιφάνεια επαφής μεταξύ της πλάκας πίεσης και της ράγας, με πάχος στρώματος συγκόλλησης με ψεκασμό 3 mm και σκληρότητα HRC60 ή περισσότερο και η αντίσταση στη φθορά είναι 5 φορές υψηλότερη από αυτή των συνηθισμένων πλακών πίεσης. Το στρώμα μετάβασης με ενισχυμένη κλίση είναι κατασκευασμένο από κράμα{16}}με βάση το νικέλιο πάχους 1mm, επιτυγχάνοντας μεταλλουργική συγκόλληση μεταξύ της μήτρας και του{18}ανθεκτικού στρώματος, με αντοχή συγκόλλησης μεγαλύτερη ή ίση με 40 MPa, αποτρέποντας την πτώση{20}του στρώματος που είναι ανθεκτική στη φθορά. Τα μέρη της πλάκας πίεσης που δεν έρχονται σε επαφή με-επεξεργάζονται με εν θερμώ-γαλβανισμό εμβάπτισης για αντιδιαβρωτική-πάχος επίστρωσης μεγαλύτερο ή ίσο με 80μm, κατάλληλο για το σκονισμένο και υγρό περιβάλλον των βαριών-γραμμών έλξης και για παράταση της αντιδιαβρωτικής διάρκειας της πλάκας{27}. Η πλάκα πίεσης με ενισχυμένη κλίση υλικού έχει απώλεια επιφανειακής φθοράς Μικρότερη ή ίση με 0,5 mm/έτος υπό κύλιση υψηλής συχνότητας 10.000-τόνων βαρέων αποστάσεων, ομοιόμορφη διασπορά τάσεων, χωρίς εμφανή συγκέντρωση τάσεων και διάρκεια ζωής που παρατείνεται σε περισσότερα από 15 χρόνια.
Ποιος είναι ο βασικός ρόλος της ακριβούς τοποθέτησης των πλακών πίεσης στη διασπορά τάσεων;
Ο πυρήνας της ακριβούς τοποθέτησης των πλακών πίεσης είναι να εξασφαλίζεται η πλήρης εφαρμογή και η απουσία κενού μεταξύ της πλάκας πίεσης και της ράγας. Πριν από την εγκατάσταση, χρησιμοποιείται ένας εντοπιστής λέιζερ για τη βαθμονόμηση της θέσης της πλάκας πίεσης, με απόκλιση τοποθέτησης Μικρότερη ή ίση με ±1mm. Η υπερβολική απόκλιση θα μειώσει την περιοχή επαφής μεταξύ της πλάκας πίεσης και της ράγας κατά περισσότερο από 30%, προκαλώντας συγκέντρωση τάσεων. Ειδικά εξαρτήματα τοποθέτησης χρησιμοποιούνται κατά την εγκατάσταση για τη σταθεροποίηση της οριζόντιας απόκλισης και της κατακόρυφης πλάκας πίεσης, με οριζόντια απόκλιση μικρότερη ή ίση με 0,5 μοίρες και κάθετη απόκλιση μικρότερη ή ίση με 0,5 μοίρες, εξασφαλίζοντας ομοιόμορφη πίεση στην πλάκα πίεσης και αποφεύγοντας την τοπική υπερφόρτωση. Τα μπουλόνια στερέωσης της πλάκας πίεσης υιοθετούν μια συμμετρική και βήμα προς βήμα διαδικασία σύσφιξης. Πρώτα, σφίξτε τα διαγώνια μπουλόνια στο 50% της ροπής σχεδιασμού και, στη συνέχεια, σφίξτε τα υπόλοιπα μπουλόνια με την τελική ροπή των 800 N·m, έτσι ώστε η πλάκα πίεσης να συμπιέζει ομοιόμορφα τη ράγα και να εξαλείφει το κενό προσαρμογής. Μετά την εγκατάσταση, χρησιμοποιείται ένας μετρητής αισθητήρα για την ανίχνευση του κενού προσαρμογής μεταξύ της πλάκας πίεσης και της ράγας. Τα μέρη με διάκενο μεγαλύτερο ή ίσο με 0,5 mm πρέπει να επαναρυθμιστούν για να διασφαλιστεί ότι η περιοχή πλήρους επαφής είναι μεγαλύτερη ή ίση με 95%. Η επακριβώς τοποθετημένη πλάκα πίεσης έχει ομοιόμορφη κατανομή της τάσης και η τοπική κορυφή τάσης μειώνεται κατά περισσότερο από 50%, αποφεύγοντας αποτελεσματικά τη σύνθλιψη του πυθμένα της σιδηροτροχιάς και βελτιώνοντας τη σταθερότητα της δομής της τροχιάς.
Ποιες είναι οι μέθοδοι δοκιμής και τα πρότυπα βελτίωσης βελτιστοποίησης για την κατανομή της τάσης της πλάκας πίεσης τροχιάς;
Η δοκιμή της κατανομής τάσης της πλάκας πίεσης τροχιάς υιοθετεί τη μέθοδο του μετρητή τάσης αντίστασης. Οι μετρητές καταπόνησης επικολλούνται στα μέρη συγκέντρωσης τάσεων (άκρες, αιχμηρές γωνίες) της πλάκας πίεσης και τα δεδομένα τάσεων υπό συνθήκες φορτίου συλλέγονται από ένα δυναμικό μετρητή καταπόνησης για τη σχεδίαση ενός χάρτη νέφους τάσης. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, είναι απαραίτητο να προσομοιωθούν οι συνθήκες φορτίου διαφορετικών γραμμών: οι σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας-προσομοιώνουν κραδασμούς υψηλής-συχνότητας στα 350 km/h, οι γραμμές βαριών-αναγώνων προσομοιώνουν κατακόρυφα φορτία 100 kN και το ελαφρύ{{0}κατακόρυφο φορτίο για την προσομοίωση δεδομένων κατακόρυφης κατανομής υπό συνθήκες πλήρους φορτίου. Τα πρότυπα βελτίωσης βελτιστοποίησης είναι: η μέγιστη τάση της πλάκας πίεσης Μικρότερη ή ίση με το 80% της επιτρεπόμενης τάσης του υλικού, ο συντελεστής συγκέντρωσης τάσης μικρότερος ή ίσος με 1,5 και η διαφορά τάσης κάθε τμήματος Μικρότερη ή ίση με 20 MPa. Εάν τα αποτελέσματα των δοκιμών υπερβαίνουν τα πρότυπα, απαιτείται βελτιστοποίηση από τρεις πτυχές: δομική σχεδίαση, επιλογή υλικού και διαδικασία εγκατάστασης, όπως η αύξηση της ακτίνας φιλέτου, η πάχυνση του{14}ανθεκτικού στρώματος και η βελτίωση της ακρίβειας τοποθέτησης της εγκατάστασης. Η βελτιστοποιημένη πλάκα πίεσης πρέπει να δοκιμαστεί ξανά για καταπόνηση έως ότου ανταποκριθεί στο πρότυπο, διασφαλίζοντας ότι η ικανότητα διασποράς τάσεων της πλάκας πίεσης πληροί τις απαιτήσεις φορτίου γραμμής και πραγματοποιώντας το συντονισμένο σέρβις της ράγας και της πλάκας πίεσης.