Konstrukcja ujednolicenia sztywności złącza Fishplate i technologia bezproblemowej modernizacji
Jakie są główne cele projektowe dotyczące ujednolicenia sztywności połączeń płytkowych?
Podstawowym celem homogenizacji sztywności złącza nakładkowego jest osiągnięcie odchylenia mniejszego lub równego ± 10% pomiędzy sztywnością pionową i sztywnością boczną złącza a sztywnością korpusu szyny, eliminując wstrząsy napędowe spowodowane nagłymi zmianami sztywności. Sztywność pionowa musi odpowiadać sztywności zginania szyny, aby zapewnić, że osiadanie złącza jest zgodne z osiadaniem szyny podczas przejazdu pociągu, z odchyleniem osiadania mniejszym lub równym 0,1 mm. Sztywność poprzeczna musi spełniać wymagania dotyczące-przemieszczenia bocznego szyny. W przypadku linii kolejowych-dużych prędkości sztywność poprzeczna połączenia większa lub równa 80 kN/mm, aby zapobiec bocznemu przemieszczeniu szyn podczas-jazdy z dużą prędkością. Sztywność skrętna złącza musi być dopasowana do szyny, aby uniknąć odkształcenia skrętnego złącza podczas przejazdu pociągu, wpływającego na stabilność jazdy. Projekt homogenizacji sztywności należy zweryfikować poprzez symulację dynamiczną, symulującą siły kół-szyny przy różnych prędkościach, aby upewnić się, że sztywność połączenia spełnia wymagania wszystkich warunków pracy.
Jakie są środki optymalizacji strukturalnej w celu ujednolicenia sztywności połączeń płytowych-kolejów dużych prędkości?
Nakładki stykowe dla-kolejowych dużych prędkości mają konstrukcję o jednakowej-wytrzymałości, przy czym grubość-przekroju poprzecznego zmienia się wraz z przekrojem-szyny. Grubość części złącza-przenoszącej naprężenia została zwiększona do 22 mm, zgodnie z grubością główki szyny, co poprawia sztywność złącza na zginanie. Otwory na śruby w nakładkach są rozmieszczone symetrycznie, z 8 śrubami równomiernie rozmieszczonymi po obu stronach złącza, dzięki czemu siła-przed dokręcaniem jest równomiernie przenoszona, a współczynnik koncentracji naprężeń jest zmniejszony. Górna i dolna powierzchnia nakładek jest szlifowana o chropowatości mniejszej lub równej Ra1,6, co zapewnia szczelinę pasowania z szyną mniejszą lub równą 0,05 mm i poprawia wydajność przenoszenia obciążenia. Na złączu zainstalowana jest elastyczna warstwa amortyzująca o grubości 3mm, której moduł sprężystości odpowiada modułowi podstawy szyny, aby skompensować niewielkie różnice w sztywności złącza. Końce nakładek przyjmują konstrukcję stopniowego przejścia, z długością przekroju przejściowego większą lub równą 100 mm, dzięki czemu sztywność płynnie przechodzi od złącza do szyny i eliminuje punkty nagłej zmiany sztywności.
Jaki jest schemat wzmacniania materiału pod kątem odporności na uderzenia połączeń nakładkowych w-liniach transportu ciężkiego?
Nakładki stykowe do ciężkich-linii transportowych wykonane są ze stali stopowej o wysokiej-wytrzymałości U75V, która ma wytrzymałość na rozciąganie większą lub równą 980 MPa, granicę plastyczności większą lub równą 880 MPa i udarność większą lub równą 30 J/cm², zdolną wytrzymać obciążenie udarowe pociągów o masie 10 000- ton. Powierzchnia nakładek jest nawęglana i hartowana, z głębokością warstwy nawęglania większą lub równą 0,5 mm i twardością powierzchni większą lub równą 58HRC, co poprawia odporność na zużycie i odporność zmęczeniową złącza. Śruby to śruby-o wysokiej wytrzymałości- klasy 12,9, wykonane z 40CrNiMoA, z momentem wstępnego dokręcania zwiększonym do 800 N·m, co zwiększa siłę blokującą złącza i zapobiega poluzowaniu się śrub na skutek uderzenia podczas transportu ciężkiego. Powierzchnie czołowe szyn na połączeniu są szlifowane, z odchyłką płaskości mniejszą lub równą 0,02 mm, co zapewnia ścisłe dopasowanie do nakładek stykowych i pozwala uniknąć miejscowej koncentracji obciążenia. Proces obróbki cieplnej musi być ściśle kontrolowany podczas produkcji płytek stykowych, aby uniknąć pogorszenia wydajności spowodowanego przegrzaniem materiałów, a dla każdej partii produktów należy przeprowadzić kontrolę próbek właściwości mechanicznych.
Jaka jest technologia konstrukcyjna umożliwiająca bezproblemową transformację zwykłych połączeń płytkowych?
Pierwszym krokiem bezproblemowej transformacji zwykłych połączeń nakładkowych jest usunięcie oryginalnych nakładek i śrub, oczyszczenie rdzy i plam olejowych z powierzchni czołowych złącz szynowych, aby upewnić się, że są czyste i wolne od zanieczyszczeń. Drugi etap polega na podgrzaniu złącza szyny przed spawaniem, kontrolując temperaturę podgrzewania na poziomie 200-300 stopni, aby uniknąć pęknięć zimnych podczas spawania, przy zakresie podgrzewania wstępnego wynoszącym 100 mm po obu stronach złącza. Trzeci etap polega na zespawaniu złącza metodą spawania aluminiotermicznego, wybierając specjalny aluminotermiczny topnik spawalniczy jako materiał spawalniczy, aby zapewnić wytrzymałość spoiny odpowiadającą korpusowi szyny, oraz kontrolując wzmocnienie spoiny na poziomie 0-2 mm. Czwarty etap polega na zeszlifowaniu spoiny tak, aby powierzchnia spoiny zrównała się z powierzchnią szyny, o chropowatości mniejszej lub równej Ra3,2, co eliminuje uderzenia koła o szynę podczas jazdy. Piątym krokiem jest zainstalowanie nowej elastycznej nakładki jako dodatkowego wzmocnienia w celu poprawy wytrzymałości zmęczeniowej złącza. Po transformacji należy przeprowadzić wykrywanie wad, aby upewnić się, że spoina jest wolna od wad.
Jakie są punkty codziennej kontroli i usuwania usterek połączeń płytkowych?
Co miesiąc należy przeprowadzać codzienną kontrolę połączeń nakładkowych za pomocą defektoskopów ultradźwiękowych w celu wykrycia uszkodzeń spoin lub otworów na śruby. Pęknięcia o długości większej lub równej 3 mm należy natychmiast usunąć. Kontrola wzrokowa powinna koncentrować się na sprawdzeniu deformacji i rdzy nakładki. Nakładki stykowe z odkształceniem większym lub równym 2 mm lub obszarem rdzy większym lub równym 20% należy wymienić na nowe. Moment dokręcania śrub należy sprawdzać raz na kwartał. Jeśli tłumienie momentu obrotowego jest większe lub równe 10%, dokręć je w odpowiednim czasie i wymień śruby, jeśli po dokręceniu nie można spełnić wymagań normy. Należy regularnie mierzyć zużycie powierzchni szyny na złączu. Zużycia o głębokości większej lub równej 1 mm należy naprawić poprzez szlifowanie, a w przypadku silnego zużycia szynę należy wymienić. W przypadku złączy po płynnej transformacji należy corocznie przeprowadzać badania metalograficzne w celu obserwacji zmian w strukturze spoiny i zapobiegania degradacji wytrzymałości spowodowanej starzeniem się spoiny. Postępowanie w przypadku usterek musi odbywać się zgodnie z zasadą „najpierw ochrona, potem naprawa”, aby uniknąć rozszerzania się usterek i wpływu na bezpieczeństwo jazdy.