Dizajn uniformizacije krutosti zgloba riblje ploče

Zašto je važna uniformizacija krutosti

Spoj riblje ploče uvijek je mekši od tijela šine: dvije riblje ploče se savijaju pod opterećenjem kotača, spoj se slegne malo više od susjedne šine, a prijelaz natrag na punu krutost šine stvara udar pri svakom prolazu. Na prugama velikih{1}}brzina i teških{2}}puteva ovi udari uzrokuju udarce-kraja šine, otpuštanje vijaka, oštećenje pragova i buku. Osnovni cilj dizajna uniformizacije krutosti je da se vertikalna i bočna krutost spoja drži unutar oko ±10% krutosti tijela šine, eliminirajući trzaj pri vožnji. Slijede dva izvedena cilja: zajedničko odstupanje od slijeganja mora ostati unutar 0,1 mm od slijeganja šine ispod voza koji prolazi, a bočna krutost mora zadovoljiti zahtjeve pruge protiv -bočnog-pomaka, najmanje 80 kN/mm na pruzi velikih-brzina. Dizajn je verificiran dinamičkom simulacijom sila tračnica -točkova u rasponu radnih brzina prije nego što se spoj odobri.

Dizajnerske mjere za{0}}brze riblje ploče

-Brze ploče za ribu koriste jednaku-dizajn u kojem se poprečni presjek-tanjira mijenja duž svoje dužine kako bi pratio ponašanje savijanja šine. Debljina napregnutog dijela se povećava na oko 22 mm, što odgovara debljini glave šine, kako bi se povećala krutost spoja na savijanje. Uzorak vijaka je simetričan, sa osam vijaka ravnomjerno raspoređenih na obje strane spoja, tako da se sila pred{6}}pritezanja ravnomjerno širi, a koeficijent koncentracije napona ostaje nizak. Gornja i donja površina ribljih ploča su brušene do hrapavosti Ra 1,6 ili bolje, držeći razmak prianjanja na šinu na 0,05 mm ili manje i poboljšavajući prijenos opterećenja. Na spoju je postavljen sloj elastičnog jastuka od 3 mm, sa modulom elastičnosti koji je usklađen sa modulom baze šine, kako bi se kompenzirala mala zaostala razlika u krutosti. Konačno, krajevi riblje ploče se sužavaju na prijelaznoj dužini od najmanje 100 mm tako da se krutost mijenja postupno umjesto u koraku.

Materijali za otpornost na teške{0}}teške udarce

U75V je odabran jer njegova minimalna vlačna čvrstoća od 980 MPa daje spoju kapacitet da apsorbira udar od 10.000-tonskih vlakova bez trajne deformacije. Proces toplinske obrade tijekom proizvodnje ribljih ploča mora biti strogo kontroliran kako bi se izbjeglo pregrijavanje materijala, a svaka proizvodna serija se testira na mehanička svojstva prije otpreme.

Bešavni postupak naknadne ugradnje običnih spojeva

Pretvaranje običnog spoja riblje ploče u bešavni zavareni spoj slijedi pet koraka. Prvo uklonite originalne riblje ploče i vijke i očistite rđu i ulje s čeonih površina šine kako bi površine bile čiste od nečistoća. Drugo, zagrejte spoj za zavarivanje na 200 do 300 stepeni u zoni od 100 mm sa obe strane, sprečavajući hladne pukotine. Treće, zavarite spoj aluminotermnim postupkom koristeći odgovarajući razred fluksa, kontrolirajući pojačanje zavara na 0 do 2 mm tako da čvrstoća zavara odgovara tijelu šine. Četvrto, izbrusiti zavar u ravnini sa površinom šine do hrapavosti od Ra 3,2 ili bolje, eliminišući udar točaka{10}}u šinu. Peto, ugradite novu elastičnu riblju ploču kao pomoćno ojačanje kako biste povećali otpornost na zamor naknadno ugrađenog spoja. Nakon konverzije, zavar se ultrazvučno testira kako bi se potvrdilo da nema grešaka prije nego se linija vrati u rad.

Inspekcija i rukovanje greškama

U radu, spojevi ribljih ploča se provjeravaju u fiksnom ciklusu. Ultrazvučno ispitivanje se obavlja mjesečno kako bi se otkrile pukotine u zavaru ili oko rupa za vijke, a svaka pukotina od 3 mm ili više se odmah tretira. Vizuelna inspekcija provjerava deformaciju i koroziju riblje ploče: riblja ploča deformirana za 2 mm ili više, ili s hrđom koja pokriva 20% ili više površine, mora se zamijeniti. Zakretni moment vijka se ponovo ispituje kvartalno, a ako je obrtni moment opao za 10% ili više, vijci se ponovo zatežu; zamjenjuju se vijci koji ne mogu držati standard nakon ponovnog zatezanja. Istrošenost površine šine na spoju se redovno meri; habanje dublje od 1 mm popravlja se brušenjem, a jako istrošene šine se zamjenjuju. Za naknadno ugrađene bešavne spojeve, metalografsko ispitivanje se provodi jednom godišnje kako bi se uočile promjene strukture zavara i spriječila degradacija čvrstoće zbog starenja šava. Rukovanje kvarovima uvijek slijedi princip zaštite saobraćaja prvo, a zatim popravke, tako da se mali kvar nikada ne proširi u kvar na liniji koja radi.

Često postavljana pitanja

P1: Kako se mjeri odstupanje krutosti zgloba?

Vertikalna i bočna krutost zgloba mjere se ispitivanjem opterećenja na panelu kolosijeka, a rezultati se uspoređuju s krutošću tijela tračnice. Odstupanje unutar ±10% zadovoljava cilj uniformizacije.

P2: Zašto se na brzim -pločama koristi osam vijaka?

Osam vijaka ravnomjerno raspoređuje silu pred{0}}zatezanja duž spoja, smanjuje koncentraciju naprezanja na svakoj rupi i drži riblju ploču čvrsto pritisnutu na šinu pod visokim-opterećenjem.

P3: Kada je bešavna naknadna oprema bolja od zamjene spoja?

Retrofit se bira kada je sama šina zdrava i problem je diskontinuitet spoja. Ako je masa{1}}kraja šine već smanjila presjek, krajeve šine treba obrezati ili zamijeniti šinu prije zavarivanja.

P4: Koja je funkcija elastičnog jastučnog sloja na zglobu?

Jastuk od 3 mm kompenzira malu preostalu razliku u krutosti između spoja i tijela šine, omekšava prijelaz i štiti zavar od zamora pri savijanju.

P5: Zašto se metalografsko ispitivanje vrši svake godine na naknadno ugrađenim zavarenim spojevima?

Zavareni spojevi stari u upotrebi: struktura šava može grubi ili razviti mikro{0}}defekte. Godišnje metalografsko uzorkovanje rano otkriva ove promjene tako da se spoj može popraviti ili zamijeniti prije nego što čvrstoća padne ispod zahtjeva linije.