Formiranje navoja velike čvrstoće i-Projektovanje strukture šinskih vijaka protiv labavljenja/protiv klizanja
Koje su osnovne prednosti formiranja navoja kolosječnih vijaka postupkom hladnog navlačenja i valjanja navoja?
U poređenju sa tradicionalnim postupkom tokarenja, formiranje navoja šinskih vijaka hladnim postupkom i procesom valjanja navoja ima ključne prednosti upoboljšanje mehaničkih svojstava navoja, osiguravanje točnosti dimenzija, povećanje efikasnosti proizvodnje i smanjenje gubitka materijala, koji u potpunosti ispunjava zahtjeve visoke čvrstoće i visoke konzistencije vijaka u kolosiječnoj mašinstvu. Proces hladnog sastavljanja i valjanja navoja nije-metoda obrade. Navoji se formiraju ekstrudiranjem drške vijka pomoću kalupa. Metalna vlakna čelika se ne odsijecaju tokom obrade, već se umjesto toga kontinuirano raspoređuju duž profila navoja, čineći vlačnu čvrstoću i granicu tečenja dijela navoja 20%-30% većom od one kod tokovanih navoja, a otpornost na zamor više od 40% veća. Može podnijeti veliku silu pred{16}}zatezanja i ponovljeno opterećenje vibracijama pričvršćivanja gusjenice, izbjegavajući lom navoja. Što se tiče dimenzionalne tačnosti, proces hladnog kačenja i valjanja navoja kontrolišu CNC kalupi, sa odstupanjem navoja manjim od ili jednakim ±0,03 mm i odstupanjem ugla profila zuba manjim ili jednakim ±0,5 stepeni, što je mnogo veće od tačnosti tokovanih navoja, osiguravajući koncentraciju vijaka i preciznu koncentraciju napona između navoja poboljšanje stabilnosti pričvršćivanja. U smislu proizvodne efikasnosti, proces hladnog sastavljanja i valjanja navoja ostvaruje automatsku kontinuiranu obradu. Jedna oprema može obraditi 800-1000 vijaka na sat, što je 5-6 puta više od procesa tokarenja, zadovoljavajući potražnju ponude velikih željezničkih konstrukcija. Što se tiče gubitka materijala, proces tokarenja oblikuje navoje rezanjem drške sa stopom gubitka materijala od 15%-20%, dok je proces hladnog sastavljanja i valjanja navoja plastično oblikovanje sa stopom gubitka materijala manjom ili jednakom 3%, što uvelike smanjuje troškove sirovina. Osim toga, hrapavost površine navoja nakon hladnog navoja i valjanja navoja je Ra manja ili jednaka 1,6 μm, a površina je glatka, što može smanjiti otpor trenja tokom spajanja navoja, olakšati kontrolu sile prethodnog zatezanja tokom konstrukcije i smanjiti vjerovatnoću korozije navoja.
Koje ključne kriterije treba slijediti pri odabiru osnovnih-materijala visoke čvrstoće za vijke za šine?
Odabir osnovnih-materijala visoke čvrstoće za vijke za šine slijedi četiri osnovna kriterija:mehanička prilagodba performansi, dobra obradivost, odlična otpornost na koroziju i kontrola troškova. Neophodno je precizno odabrati materijale prema uslovima rada na liniji (teški-izvoz/veliki-brzini/obični-brzini) i uslužnim okruženjima (priobalno/unutrašnje/alpsko) kako bi se izbjegao prevelik-izbor ili nedovoljan izbor materijala. Prilagodba mehaničkih performansi je primarni kriterij. Čelične materijale odgovarajućeg stepena čvrstoće treba odabrati u skladu sa pozicijom upotrebe i zahtjevima sile pred{7}}zatezanja vijaka. Za vijke za pričvršćivanje jezgra kolosijeka potrebni su visoko{9}}legirani konstrukcioni čelici razreda 8.8 i 10.9 (zavrtnji za riblje ploče, vijci sa elastičnom trakom). Vijci razreda 10.9 imaju vlačnu čvrstoću veću ili jednaku 1000MPa i granicu tečenja veću ili jednaku 900MPa, prilagođavajući se zahtjevima velike sile pred{16}}zatezanja teških-puteva i velikih{18}}brzina; Ugljični konstrukcioni čelici razreda 4.8 i 6.8 mogu se koristiti za pomoćne vijke stanica i grana kako bi se smanjili troškovi. Dobra obradivost je osnovni kriterijum. Odabrani osnovni materijal mora imati dobre performanse procesa hladnog odvajanja, valjanja navoja i termičke obrade, da nije lako pucati tokom hladnog kačenja, potpuno formiranje navoja tokom valjanja navoja i dobru otvrdnjavanje tokom termičke obrade, osiguravajući ujednačene ukupne performanse vijaka. Na primjer, 42CrMo čelik koji se obično koristi za vijke razreda 10.9 ima odličnu sposobnost kaljenja, a jezgra i površinska čvrstoća su konzistentne nakon toplinske obrade bez odstupanja u performansama. Odlična otpornost na koroziju je kriterij prilagođavanja okolišu. Legirani čelici otporni na koroziju-treba odabrati za priobalna okruženja sa visokim-slanim prskanjem, ili treba dodati vrhunski-protivkorozivni-tretman na bazi običnih čelika visoke{32}}vrste; čelike sa dobrom otpornošću na niske{33}temperature, kao što je čelik 35CrMnSi, treba odabrati za alpska područja kako bi se izbjeglo krto lomljenje vijaka na niskim temperaturama; konvencionalni čelici visoke{35}}vrste mogu se odabrati za unutrašnje suvo okruženje kako bi se pojednostavio -proces protiv korozije. Trošak koji se može kontrolisati je ekonomski kriterijum. Na osnovu ispunjavanja mehaničkih performansi i ekoloških zahtjeva, prioritet treba dati odabiru osnovnih materijala sa visokim troškovima. Za istu ocjenu čvrstoće, prioritet bi trebao biti dat odabiru zrelih domaćih čeličnih materijala kako bi se smanjili troškovi uvoza, a u isto vrijeme izbjegavati odabir čeličnih materijala iznad{40}}specifikacija za visoke performanse, što rezultira gubitkom troškova.
Koje su osnovne metode modifikacije navoja za sprječavanje-olabavljenja i sprječavanje-proklizavanja vijaka gusjenica?
Osnovne metode modifikacije navoja za sprječavanje-olabavljenja i sprječavanje-proklizavanja vijaka gusenice uključujulijepljenje navoja, naugljičenje navoja, narezivanje navoja i spajanje najlonskih umetaka. Svi oni povećavaju trenje između navoja promjenom površinskih karakteristika ili strukture mreže navoja, kompenziraju moment otpuštanja uzrokovanog vibracijama i prilagođavaju se zahtjevima protiv-olabavljenja različitih linija. Ljepljenje niti je najraširenija metoda modifikacije. Specijalni anaerobni ljepilo protiv labavljenja premazuje se na površinu navoja zavrtnja sa debljinom premaza od 5-10μm. Nakon zatezanja, ljepilo protiv -olabavljenja stvrdnjava u međuprostoru navoja kako bi formirao sloj ljepila visoke{11}}vrste, pretvarajući mehaničko spajanje niti u "mehaničko spajanje + lijepljenje", a sila trenja se povećava nekoliko puta. Čak i pod jakim vibracijama, vijak se neće olabaviti, prilagođavajući se osnovnim linijama kao što su velike-brzine i teške{16}}puteve. Proces lijepljenja je jednostavan i može se obraditi u serijama. Karburizacija navoja je poboljšana metoda modifikacije. Atomi ugljika se infiltriraju u površinu navoja kroz-proces naugljičenja na visokoj temperaturi kako bi se formirao naugljenični sloj visoke{20}}tvrdoće debljine 0,1-0,2 mm, a površinska tvrdoća dostiže više od HV800, što ne samo da poboljšava otpornost na habanje i postižu navoj, već i povećava otpornost na zamor na trošenje navoja tokom kočenja. protiv-labavljenja i-proklizavanja, prilagođavanje gradskim prugama uz česte vibracije i lako habanje navoja. Narezivanje navoja je metoda fizičke modifikacije. Sićušni dijamantski uzorci dubine 0,05-0,1 mm valjaju se na bočnu površinu navoja vijka. Nakon zatezanja, šare se isprepliću sa zupčastom stranom navoja matice da formiraju mehaničku okluziju, povećavajući otpor trenja. U isto vrijeme, uzorci mogu razbiti uljni film između navoja kako bi se izbjeglo klizanje uzrokovano kontaminacijom uljem, prilagođavajući se stanici i granama s malom silom prethodnog zatezanja. Mrežica od najlona je metoda strukturalne modifikacije. Najlonski prsten je umetnut u navojnu rupu matice, a unutrašnji prečnik najlonskog prstena je nešto manji od glavnog prečnika navoja vijka. Kada se zategne, navoj vijka ekstrudira najlonski prsten kako bi se formirala elastična deformacija, a najlonski prsten je usko pričvršćen za navoj kako bi se stvorila kontinuirana elastična sila držanja kako bi se nadoknadio moment otpuštanja. Osim toga, najlonski prsten ima efekat prigušenja, koji može smanjiti utjecaj vibracija na navoj, prilagođavajući se brzim linijama s visokim zahtjevima za preciznost protiv labavljenja.
Koji su principi protiv-olabavljenja i zahtjevi za prilagođavanje podloški protiv-olabavljenja u pričvršćivanju vijaka na gusjenici?
Osnovni princip protiv-olabavljenja podložaka protiv-pričvršćivanja vijaka na kolosijeku jekompenzacija elastične deformacije + blokada povratnog trenja. Kroz strukturne karakteristike podloški, kada vijak ima blagi trend otpuštanja zbog vibracija, sila prethodnog zatezanja se kompenzuje na vrijeme i stvara se obrnuto trenje kako bi se spriječilo da vijak nastavi da olabavi, što je važna pomoćna struktura za sprječavanje olabavljenja vijka gusjenice.- Većina podloški protiv-olabavljenja su u obliku diska-ili dvostruke-samozaključajuće strukture-. Disk -u obliku protiv-podloška je komprimiran da proizvede elastičnu deformaciju kada se vijak zategne, pohranjujući elastičnu potencijalnu energiju. Kada se vijak olabavi zbog vibracije i sila pred-pritezanja se smanji, elastična potencijalna energija podloške se oslobađa da generiše obrnutu silu pritiska kako bi se kompenzirao gubitak sile pred{13}}zatezanja. U isto vrijeme, površina trenja između podloške i glave vijka, i površina spojenog dijela će generirati obrnuto trenje kako bi se nadoknadio moment otpuštanja; dvostruka-samozaključujuća -podloška se sastoji od dvije podloške sa spiralnim zupcima. Kada su zategnuti, spiralni zupci dvije podloške se međusobno spajaju. Prilikom vibriranja, samo-struktura spiralnih zubaca spriječit će relativnu rotaciju podložaka, čime će blokirati vijak, a efekat protiv-otpuštanja je bolji od podloška u obliku diska{21}}. Adaptacija podloški protiv -labavljenja mora ispunjavati tri zahtjeva:usklađenost sa snagom vijaka, usklađivanje sa radnim uslovima i podudaranje sa površinom za ugradnju. U smislu usklađenosti čvrstoće, za vijke visoke-vrste visoke čvrstoće 8.8 i 10.9 treba odabrati podloške visoke{1}}odgovarajuće klase protiv otpuštanja. Zatezna čvrstoća i granica elastičnosti podloški moraju odgovarati vijcima kako bi se izbjegla deformacija i kvar podložaka prije vijaka; u smislu usklađivanja radnih uslova, dvostruko-samozaključavajuće-podloške visoke čvrstoće protiv-treba odabrati za teške-povlačenje i velike{{12}brzine, disk-prigušivače u obliku diska protiv-može odabrati obične opruge za pranje i urbane opruge za pranje za obične-brzine i vodove za grananje mogu se odabrati podloške protiv labavljenja; u smislu podudaranja površine ugradnje, ravne podloške protiv-treba odabrati kada je površina spojenog dijela glatka ravna, a protiv-podloške protiv labavljenja sa zupcima protiv klizanja-treba odabrati kada je površina hrapava ili zakrivljena površina kako bi se povećalo trenje s površinom za ugradnju i izbjeglo klizanje podloške. Osim toga, unutrašnji i vanjski promjeri podloške protiv-moraju biti precizno usklađeni sa specifikacijama vijaka, sa razmakom manjim od ili jednakim ±0,1 mm, kako bi se osiguralo centriranje i pozicioniranje tokom instalacije i izbjegao kvar protiv-otpuštanja uzrokovan ekscentričnim opterećenjem.
Kako dizajn zubaca protiv klizanja na glavi vijka gusjenice poboljšava stabilnost pričvršćivanja?
Dizajn zuba protiv klizanja na glavi zavrtnja gusjenice poboljšava ukupnu stabilnost pričvršćivanja od izvora pričvršćivanja vijka kroz tri aspekta:povećanje koeficijenta trenja sa površinom za ugradnju, sprečavanje relativne rotacije glave vijka i raspršivanje sile pred{0}}zatezanja, efektivno nadoknađuje rizik od otpuštanja uzrokovanog vibracijama voza, i osnovna je struktura protiv klizanja kolosiječnih vijaka. Zupci protiv klizanja su dizajnirani na donjoj površini glave zavrtnja (strana koja je u kontaktu sa površinom za ugradnju), uglavnom trouglasti ili trakasti zupci raspoređeni u prstenu, sa visinom zuba od 0,2-0,5 mm i nagibom zubaca od 1-2 mm. Kada se vijak zategne, zupci protiv klizanja će biti ugrađeni u površinu spojenog dijela (kao što je pritisna ploča, riblja ploča) kako bi formirali mehaničku okluziju, pretvarajući jednostavan površinski kontakt između glave vijka i spojenog dijela u "površinski kontakt + okluzija zuba", koeficijent trenja se povećava za 2{3 puta u odnosu na glavu vijka, što se značajno smanjuje} relativna glava vijka{12} vibracijama i sprečava otpuštanje vijaka iz izvora. Istovremeno, zupci protiv klizanja su ravnomjerno raspoređeni u prstenu, što može učiniti da se pritisak glave vijka ravnomjerno prenosi na površinu spojenog dijela, rasprši pred{15}}silu zatezanja, izbjegne deformaciju površine ugradnje uzrokovanu lokalnom koncentracijom naprezanja i osigura stabilan prijenos pred{17} pred{17}. Ako na glavi vijka nema zubaca protiv klizanja, glava se lako klizi sa površinom za ugradnju tokom vibracija, što dovodi do brzog slabljenja sile pred-zatezanja i kvara sistema pričvršćivanja. Osim toga, veličina zubaca protiv klizanja je precizno dizajnirana u skladu sa specifikacijama vijaka i položajima upotrebe. Protuklizni zupci velikih-zavrtnja (M24 i više) su viši i gušći, prilagođavajući se zahtjevima velike sile pred{26}}zatezanja; zupci protiv klizanja malih-zavrtnja (M16 i ispod) su plići i rjeđi, čime se izbjegava prekomjerna oštećenja površine spojenog dijela zbog previsokih zubaca; zupci protiv klizanja vijaka s ribljom pločom su zupci trake, koji se prilagođavaju ravnoj ugradnoj površini riblje ploče, a protuklizni zupci vijaka elastične trake su trokutasti zupci, koji se prilagođavaju zakrivljenoj ugradnoj površini elastične trake. Tačna veličina i oblik dizajna maksimiziraju efekat zubaca protiv klizanja. Zupci protiv klizanja sarađuju sa podloškama protiv -olabavljenja i-olabavljenja navoja kako bi formirali trostruki sistem protiv klizanja - "glava protiv klizanja + navoj protiv otpuštanja + kompenzacija podloške", tako da vijci gusjenice uvijek ostaju pričvršćeni u uslovima dugotrajnih vibracija.