Mehanizam spajanja zamora i habanja elastičnih šinskih obujmica pod visoko-dinamičkim opterećenjem na vlakovima
P1: Šta je tresenje između spojnice i kontaktne površine šine i pod kojim uslovima se to najlakše javlja?
A1: Fretting se odnosi na povratno relativno kretanje sa izuzetno malom amplitudom (obično na nivou od mikrona do milimetra) između dvije čvrsto povezane komponente pod vanjskim vibracijama. Za elastične kopče, visoko{1}}vertikalne i bočne vibracije koje stvaraju brzi vozovi- uzrokuju blago proklizavanje na kontaktnoj tački između šine i kopče. Kada klip ne može da obezbedi potpuno kruto ograničenje, fretting se javlja kontinuirano. Posebno je značajan u presjecima s nedovoljnom silom stezanja, visokom elastičnošću jastučića i jakim bočnim vibracijama u zakrivljenim dijelovima, što dovodi do kontinuiranog trenja i istiskivanja između kontaktnih površina i upornih oštećenja od nagrizanja.
P2: Kako trošenje postupno oštećuje radnu površinu kopče?
A2: Tokom frettinga dolazi do ponavljanja plastične deformacije, adhezije i smicanja na metalnoj površini kontaktne površine, što dovodi do očvršćavanja i ljuštenja, formirajući sitne ostatke habanja. Većina ovih ostataka su željezni oksid visoke tvrdoće, koji formira tro-abrazivno trošenje unutar kontaktne površine i dalje seče površine kopče i baze šine. Dugoročno, na radnoj površini obujmice pojavljuju se očigledni žljebovi habanja, površinsko gnječenje i gubitak materijala, uništavajući stanje prianjanja i kontinuirano pomjerajući točku naprezanja, što dovodi do kontinuiranog pada efektivne sile stezanja.
P3: Koja je razlika između uznemirenog umora i običnog umora i zašto je štetniji?
A3: Uobičajeni zamor je uglavnom uzrokovan vanjskim naizmjeničnim naprezanjem savijanja, s napuklinama koje nastaju iz unutrašnjih područja ili područja koncentracije naprezanja; fretting umor je rezultat kombinacije trošenja i naizmjeničnog naprezanja. Fretting formira veliki broj mikro-ogrebotina, udubljenja i rad-očvrsnutih slojeva na površini, koji su prirodni izvori pukotina. Na istom nivou naprezanja, pukotine od fretting-zamora počinju nekoliko puta brže od običnog zamora, sa složenijim putevima širenja, često pokazujući istovremeni razvoj više pukotina. Stoga, zamor od frettinga može uzrokovati iznenadno pucanje ili lom kopči prije nego što dosegnu projektni vijek, uz snažno prikrivanje i opasnost.
P4: Koji uvjeti staze značajno pogoršavaju oštećenje klipova od zamora od frettinga?
A4: Prvo, velike-brzine i međugradske željeznice sa velikom brzinom i frekvencijom vibracija pojačavaju uznemirenost. Drugo, krive malog - radijusa i prijelazne krive sa složenim bočnim silama povećavaju amplitudu klizanja. Treće, sekcije sa naborima šine i nepravilnostima spojeva povećavaju udarne vibracije i naglo povećavaju cikluse fretinga. Četvrto, sekcije sa dugotrajnom-niskom steznom silom i neblagovremenim ponovnim zatezanjem pružaju veći prostor za glodanje. Osim toga, okolina vjetra{7}}pijeska i prašine uvode vanjske abrazive, ubrzavajući trošenje i oštećenje od zamora.
P5: Kako suzbiti zamor zbog aspekata dizajna, materijala i rada i održavanja?
A5: U dizajnu, optimizirajte profil kopče i kontaktni luk kako biste poboljšali kondiciju i smanjili prostor za uznemiravanje; pravilno povećati projektnu silu stezanja kako bi se poboljšalo ograničenje interfejsa. U materijalu, odaberite opružni čelik sa boljom otpornošću na fretting, u kombinaciji sa brizganjem, naugljičenjem i drugim procesima površinskog ojačanja kako bi se poboljšala površinska tvrdoća i tlačno naprezanje, odgađajući početak mikro-pukotina. U radu, striktno provodite ponovno zatezanje obrtnog momenta kako biste izbjegli slabljenje sile stezanja; pravovremeno brušenje nepravilnosti šine kako bi se smanjio utjecaj vibracija; redovno proveravajte istrošenost površine kopče i unapred zamenite istrošene kopče kako biste sprečili širenje pukotina do opasnih nivoa.