Mechanizm korelacji między prawem tłumienia napięcia wstępnego zacisków sprężynowych a cyklicznym obciążeniem temperaturowym
O ile spadnie napięcie wstępne zacisku elastycznego przy zmianie temperatury o 30 stopni i dlaczego wykazuje ono okresowe zmiany?
Gdy temperatura zmieni się o 30 stopni, napięcie wstępne elastycznego zacisku spadnie o 8%-12%, wykazując okresowe wahania wraz z cyklami temperatury. W wysokich temperaturach rozszerzalność cieplna elastycznego materiału zaciskowego zwiększa odkształcenie sprężyste, maleje naprężenie wewnętrzne i spada napięcie wstępne; w niskich temperaturach materiał kurczy się na zimno, odkształcenie sprężyste maleje, a naprężenia wewnętrzne powracają, co prowadzi do odbicia napięcia wstępnego. Jednak w każdym cyklu występuje niewielkie pełzanie, powodując relaksację naprężeń, a napięcie wstępne nie może w pełni powrócić do wartości początkowej. W przypadku długotrwałych cykli temperatur napięcie wstępne elastycznego zacisku będzie nadal spadać i ostatecznie spadnie poniżej wartości projektowej, powodując poluzowanie szyny.
Dlaczego linie w obszarach-o wysokiej temperaturze wybierają elastyczne zaciski 60Si2CrA zamiast elastycznych zacisków 60Si2MnA?
Temperatura otoczenia w-obszarach o wysokiej temperaturze może przekraczać 50 stopni. Moduł sprężystości-w wysokiej temperaturze elastycznych zacisków 60Si2MnA szybko maleje, szybkość pełzania jest wysoka, a szybkość zaniku napięcia wstępnego osiąga 15% rocznie.. 60Elastyczne zaciski Si2CrA zawierają elementy chromowe, co zapewnia lepszą stabilność-w wysokich temperaturach, mniejszy spadek modułu sprężystości, zmniejszenie szybkości pełzania o 40% i tempo zaniku napięcia wstępnego wynoszące tylko 6% rocznie. Ponadto wytrzymałość na rozciąganie-w wysokich temperaturach elastycznych zacisków 60Si2CrA jest o 120 MPa wyższa niż w przypadku elastycznych zacisków 60Si2MnA, które są odporne na odkształcenia plastyczne w wysokich temperaturach. Dlatego do linii wysokotemperaturowych-należy wybierać elastyczne zaciski 60Si2CrA o lepszych parametrach-w wysokich temperaturach.
Zależność między zanikiem napięcia wstępnego zacisków sprężystych a szybkością zmiany temperatury szyny. Dlaczego im większa szybkość, tym poważniejszy zanik?
Im większa jest szybkość zmiany temperatury szyny, tym bardziej opóźniona jest odpowiedź na rozszerzanie i kurczenie termiczne elastycznego materiału zaciskowego oraz większa amplituda mutacji naprężeń wewnętrznych. Podczas szybkiego nagrzewania elastyczny klips nie może się z czasem rozszerzać, powodując wewnątrz naprężenia rozciągające i przyspieszając pełzanie; podczas szybkiego chłodzenia elastyczny zacisk nie może się z czasem kurczyć, powodując wewnątrz naprężenia ściskające i powodując zmęczenie sprężyste. Gdy szybkość zmian temperatury szyny przekracza 5 stopni na godzinę, szybkość zaniku napięcia wstępnego elastycznego zacisku wzrośnie o 30%. Zmiana temperatury szyny na zwykłych-liniach szybkiego ruchu jest niewielka, zwykle mniejsza lub równa 3 stopnie na godzinę, a zanik elastycznych zacisków jest powolny; częste hamowanie i przyspieszanie pociągów na liniach dużych-szybkich prędkości prowadzi do szybkich zmian temperatury szyn, co powoduje, że zanik zacisków sprężystych jest bardziej znaczący.
Jaki wpływ będzie miało zmniejszenie siły zaciskania zacisków elastycznych w środowisku o niskiej-temperaturze na wymiary geometryczne toru?
W niskich temperaturach moduł sprężystości elastycznego materiału klipsa wzrasta, a siła docisku maleje, co uniemożliwia skuteczne zablokowanie szyny. Szyna będzie powodować przemieszczenia wzdłużne w wyniku spadku temperatury, co doprowadzi do powiększenia odstępów między szynami i wzrostu odchylenia skrajni. Gdy odchylenie skrajni przekracza 2 mm, pociąg będzie generował uderzenia boczne podczas przejeżdżania przez zakrzywiony odcinek, zwiększając zużycie-szyny. Jednocześnie niewystarczająca siła docisku elastycznego zacisku spowoduje nierównomierne naprężenia-podkładki podszynowej, zwiększy lokalne odkształcenie ściskające i zmniejszy gładkość toru. W-terminie niskiej-temperatury odchylenie od wymiarów geometrycznych toru będzie się stale kumulować, zwiększając koszty utrzymania linii, a nawet wpływając na bezpieczeństwo jazdy.
Jak kontrolować okresowy zanik napięcia wstępnego zacisku elastycznego poprzez kompensację temperatury na miejscu?
Na miejscu można zastosować metodę kompensacji temperatury, aby dostosować napięcie wstępne instalacji elastycznej obejmy w zależności od temperatury szyny. Gdy temperatura szyny jest wyższa niż 35 stopni, zwiększ napięcie wstępne o 5%-8%, aby zrównoważyć spadek wysokiej-temperatury; gdy temperatura szyny jest niższa niż 0 stopni, zmniejsz napięcie wstępne o 3%-5%, aby uniknąć kruchego pękania w niskiej temperaturze. Jednocześnie można wybrać bimetaliczne zaciski elastyczne, których zakres wahań modułu sprężystości przy zmianie temperatury jest o 50% mniejszy niż w przypadku zwykłych zacisków elastycznych, a zanik napięcia wstępnego jest delikatniejszy. Ponadto należy regularnie wykrywać napięcie wstępne zacisków elastycznych i dokręcać je lub wymieniać w odpowiednim czasie, gdy zanik przekroczy 10%, aby zapewnić długoterminową stabilność toru.