Raspored rupa za vijke na pločicama i metode za ublažavanje koncentracije naprezanja na spojevima šina
Zašto će koncentracija naprezanja na spoju šine biti povećana kada razmak otvora za vijke na ribljoj ploči prelazi 150 mm?
Preveliki razmak otvora za vijke na pločici za ribu će dovesti do lošeg prianjanja između šine i riblje ploče na spoju i diskontinuiranog prijenosa naprezanja. Pod djelovanjem opterećenja vlaka, naprezanje će se koncentrirati na područje šine bez oslonca za rupu za vijke, formirajući zonu visokog-naprezanja. Amplituda naprezanja ovog područja može dostići 2,5 puta veću od srednjeg dijela šine, a mikro-pukotine se lako stvaraju. Pod dugotrajnim{6}}izmjeničnim opterećenjima, mikro-pukotine će se brzo širiti, što će dovesti do lomljenja i loma na spoju šine. Osim toga, prevelik razmak rupa će uzrokovati neravnomjerno naprezanje vijaka, a neki vijci će podnijeti prekomjernu silu smicanja, ubrzavajući otpuštanje vijaka i dodatno pogoršavajući koncentraciju naprezanja.
Zašto GB rail spojne riblje ploče imaju raspored od 4 rupe, dok spoljne standardne riblje ploče za šine uglavnom imaju raspored sa 6 rupa?
Nivo opterećenja GB šinskih spojeva je nizak, a raspored 4-rupa može zadovoljiti zahtjeve za prijenosom naprezanja i smanjiti troškove obrade i težinu. 4 rupe za vijke su ravnomjerno raspoređene, što može efikasno raspršiti naprezanje spoja i kontrolirati amplitudu naprezanja unutar 60% granice popuštanja šine. Vanjske standardne šine se uglavnom koriste za velike-brzine ili velike vučne linije sa visokim nivoom opterećenja, tako da je raspored sa 6 rupa potreban da bi se povećao broj vijaka i poboljšala čvrstoća ograničenja spoja. 6 rupa za vijke mogu raspršiti put prijenosa naprezanja u 5 sekcija, smanjujući amplitudu naprezanja za 30% i povećavajući površinu kontakta između vijaka i ribljih ploča, smanjujući posmično naprezanje vijaka. Stoga je razlika u broju rupa ključ za prilagođavanje različitim razinama opterećenja linije.
Zašto će raspored rupa za vijke na rubu riblje ploče povećati rizik od loma riblje ploče?
Raspored rupa za vijke na rubu ploče za ribu smanjit će efektivni nosivi dio ploče za ribu i formirati točku koncentracije naprezanja. Pod djelovanjem opterećenja vlakom, napon na rubnom otvoru za vijak će se prenijeti na ivicu riblje ploče, što dovodi do koncentracije naprezanja u području ruba. Amplituda naprezanja ovog područja može doseći 2 puta veću od središnje površine, a pukotine od zamora se lako stvaraju. Osim toga, preciznost ugradnje rupa za ivične vijke je visoka, a odstupanje položaja rupe će uzrokovati pomaknuto naprezanje zavrtnja, dodatno pogoršavajući koncentraciju naprezanja. Pod dugotrajnim-izmjeničnim opterećenjima, pukotine će se brzo širiti, što će dovesti do loma riblje ploče i utjecati na ukupnu čvrstoću zgloba.
Kako ublažiti koncentraciju naprezanja na spoju šine kroz zakošenje rupa za vijke i poliranje?
Zakosite ivicu otvora za vijke ploče za ribu, sa preporučenim radijusom skošenja od 3-5 mm, što može eliminisati strukturu oštrog ugla na ivici rupe i dispergovati koncentraciju naprezanja. Istovremeno polirajte unutrašnji zid rupe za vijak kako biste smanjili hrapavost površine i koeficijent koncentracije naprezanja. Nakon skošenja i poliranja, amplituda naprezanja na rupi za vijak može se smanjiti za 25%-30%, a vjerovatnoća stvaranja mikro-pukotina je značajno smanjena. Osim toga, polirana rupa za vijak može smanjiti oštećenje trenja između navoja i vijka, produžavajući vijek trajanja vijka. Ova metoda je jednostavna za rukovanje i jeftina, pogodna za promociju i primjenu na licu mjesta.
Kakav će utjecaj koncentracija naprezanja na spoju šine imati na vijek trajanja podmetača ispod -šine?
Koncentracija naprezanja na spoju šine će dovesti do neravnomjernog slijeganja šine na spoju i prekomjernog lokalnog naprezanja na ispod-podstave šine. Pod velikim naprezanjem, stepen kompresije podloge se ubrzava, a vijek trajanja se skraćuje za 30%-40%. Istovremeno, koncentracija naprezanja će smanjiti glatkoću kolosijeka na spoju, a udarno opterećenje koje stvara vlak prilikom prolaska će pogoršati trošenje i starenje podloge. Osim toga, fluktuacija naprezanja na spoju će se prenijeti na prag, uzrokujući neravnomjeran stres na pragu, ubrzavajući oštećenje praga i indirektno utječući na servisni ciklus ispod -šine. Stoga, ublažavanje koncentracije naprezanja na spoju može efikasno produžiti vijek trajanja podmetača ispod šine.