Odabir materijala za riblje ploče i tehnologija kompatibilnosti za različite spojeve šina
Koje su tačke odabira materijala ribljih ploča za obične spojeve šine nacionalnog standarda 60 kg/m?
Ploče za ribu za obične spojeve nacionalnog standarda šine od 60 kg/m po mogućnosti bi trebale koristiti Q345B nisko-nelegirani čelik visoke-čvrstoće, koji ima vlačnu čvrstoću veću ili jednaku 510MPa i granicu tečenja veću ili jednaku 345MPa, što zadovoljava zahtjeve opterećenja običnih vodova. Prilikom odabira materijala potrebno je fokusirati se na provjeru indeksa istezanja materijala. Izduženje veće od ili jednako 21% može osigurati da riblja ploča nije sklona krtom lomu kada je podvrgnuta udarnom opterećenju vlaka. Istovremeno treba obratiti pažnju na učinak hladnog savijanja materijala. Ispitivanje hladnog savijanja od 180 stepeni bez pukotina je neophodan uslov da se izbjegne krhko lomljenje riblje ploče u okruženjima niskih{12}}temperatura. Također je potrebno provjeriti sadržaj sumpora i fosfora u materijalu. Sadržaj sumpora manji ili jednak 0,040% i sadržaj fosfora manji ili jednak 0,040% može smanjiti rizik od lomljivosti materijala. Konačno, potrebno je uskladiti proces toplinske obrade ribljeg tanjura. Ploča za ribu nakon normalizirajućeg tretmana ima ujednačenu tvrdoću, a HB vrijednost je kontrolirana između 180-220, što može bolje podnijeti silu zajedno sa spojem šine.
Koji su posebni zahtjevi za materijalom ribljih ploča za izolovane spojeve stranih standardnih šina?
Osnovni zahtjev ribljih ploča za izolovane spojeve stranih standardnih šina je da imaju i visoku čvrstoću i izolacijske performanse. Materijal treba da bude kompozitni materijal od epoksidne smole ojačan staklenim vlaknima, čija zapreminska otpornost veća ili jednaka 10¹²Ω·cm može efikasno blokirati provođenje struje. Vlačna čvrstoća materijala treba biti veća ili jednaka 450 MPa kako bi se zadovoljili zahtjevi za naprezanjem za teške-strane standardne vodove (kao što su AREMA standardne linije). Istovremeno, otpornost materijala na starenje treba biti zajamčena. Pod djelovanjem ciklusa ultraljubičastog zračenja i temperature{7}}vlažnosti, stopa slabljenja izolacijskih performansi je manja ili jednaka 5% godišnje. Također treba obratiti pažnju na otpornost materijala na koroziju. Nakon 1000 sati uranjanja u okruženje slanog spreja, na površini nema vidljivih mrlja korozije kako bi se osigurala sigurnost korištenja obalnih linija. Osim toga, koeficijent toplinske ekspanzije materijala trebao bi biti blizak koeficijentu šine kako bi se izbjeglo povećanje zazora spojeva uzrokovano promjenama temperature i utjecalo na glatkoću linije.
Koje su mjere modifikacije materijala ribljih ploča za šinske dilatacije u alpskim regijama?
Riblje ploče za dilatacijske spojeve tračnica u alpskim regijama trebale bi koristiti čelik Q345D i trebale bi biti podvrgnute tretmanu za modifikaciju žilavosti na niskim{1} temperaturama. Suština modifikacije je da se smanji temperatura lomljivog prijelaza materijala tako da i dalje može održavati dobru žilavost na -40 stepeni. Prva mjera modifikacije je dodavanje elementa nikla tokom topljenja, a sadržaj nikla je kontroliran na 1,0%-1,5%, što može značajno poboljšati žilavost čelika na nisku-udarnu žilavost. Drugo, usvojen je proces termičke obrade kaljenja i popuštanja, sa temperaturom gašenja od 880 stepeni i temperaturom kaljenja od 600 stepeni, tako da je energija udara materijala na niskoj-energija udarca materijala veća ili jednaka 34J. U isto vrijeme, površina riblje ploče treba biti poprskana cinkom, a debljina sloja cinka je veća ili jednaka 80 μm kako bi se spriječila korozija ledom, snijegom i sredstvima za odmrzavanje u alpskim regijama. Osim toga, potrebno je optimizirati prijelazni luk poprečnog presjeka riblje ploče, povećavajući prijelazni radijus sa 5 mm na 8 mm, smanjujući faktor koncentracije naprezanja i izbjegavajući pucanje uzrokovano koncentracijom naprezanja pri niskim temperaturama.
Kakav je utjecaj tačnosti obrade ribljih ploča na glatkoću šinskih spojeva?
Preciznost obrade riblje ploče direktno određuje glatkoću površine šine na spoju šine, a njeno ključno odstupanje dimenzija mora se strogo kontrolisati unutar ±0,2 mm. Ako odstupanje ravnosti kontaktnog dijela površine šine premašuje 0,3 mm, pojavit će se očigledan udar -tračnice točka kada voz prođe, što će pogoršati trošenje šine- točaka i vibracije pruge. Ako odstupanje položaja otvora za vijke prelazi 0,5 mm, riblja ploča neće pristajati blisko sa šinom, a na spoju će se pojaviti praznine, što će dovesti do neravnomjernog slijeganja spoja šine. Prekomjerno odstupanje debljine riblje ploče će uzrokovati visoke i niske poređane zube šine na spoju, što utiče na nesmetan rad voza. Osim toga, hrapavost površine Ra riblje ploče treba biti manja ili jednaka 3,2 μm. Previše velika hrapavost će povećati otpor trenja sa šinom, što dovodi do neravnomjerne raspodjele naprezanja na spoju i smanjuje vijek trajanja spoja.
Koji su principi kooperativnog usklađivanja naprezanja između ribljih ploča i vijaka?
Srž kooperativnog usklađivanja naprezanja između ribljih ploča i vijaka je usklađivanje snage i krutosti. Zatezna čvrstoća oba treba biti na istom nivou kako bi se izbjegla situacija da "jaki dijelovi oštete slabe dijelove". Vlačna čvrstoća vijka bi trebala biti nešto veća od one riblje ploče, s razlikom od 50-100MPa, tako da će vijak prvi doživjeti plastičnu deformaciju kada je preopterećen, igrajući ulogu zaštite od preopterećenja. U smislu usklađivanja krutosti, modul elastičnosti riblje ploče trebao bi biti blizak modulu zavrtnja kako bi se osigurala koordinacija deformacije oba pod opterećenjem, izbjegavajući koncentraciju naprezanja na određenoj komponenti. Istovremeno, potrebno je kontrolirati prednaprezanje vijka. Nedovoljno prednaprezanje će uzrokovati da ploča za ribu ne pristaje čvrsto uz šinu, dok će pretjerano prednaprezanje uzrokovati plastičnu deformaciju ploče za ribu. Obično se prednaprezanje kontrolira na 60%-70% granice popuštanja vijka. Osim toga, broj i razmak između vijaka treba prilagoditi dužini riblje ploče. 6 vijaka koji podupiru šinu od 60 kg/m treba da budu ravnomjerno raspoređeni s razmakom manjim ili jednakim 2 mm kako bi se osigurala ujednačena sila.