Dizajn konstrukcije i tehnologija prilagođavanja sile stezanja elastičnih šinskih obujmica
Koje su uobičajene strukturalne vrste elastičnih kopči? Koje su karakteristike njihovih sila stezanja?
Uobičajeni strukturni tipovi elastičnih kopči uključuju W-tip, Ω-tip, E-tip i poboljšane elastične kopče. Elastične obujmice tipa W- imaju kompaktnu strukturu i lako se postavljaju, sa silom stezanja obično između 8-12kN, pogodne za obične-brze željeznice, podzemne željeznice i druge pruge sa zahtjevima srednje sile stezanja. Elastične obujmice tipa Ω- imaju jak kapacitet elastične deformacije, silu stezanja od 12-16kN i malo slabljenja sile stezanja nakon dugotrajne upotrebe, pogodne za-brze željeznice, teške-i druge zahtjeve za pruge visoke relacije. E- elastične obujmice imaju jednostavnu strukturu i niske troškove proizvodnje, sa silom stezanja između 6-10 kN, pogodne za scenarije niskog opterećenja kao što su laka željeznica i fabričke transportne linije. Poboljšane elastične kopče imaju promjenjiv dizajn poprečnog presjeka, a sila stezanja može se podesiti između 10-18 kN prema potrebama, prilagođavajući se različitim tipovima šina sa velikom svestranošću. Razlika u sili stezanja različitih strukturalnih elastičnih obujmica direktno utječe na učinak pričvršćivanja šine, koji treba odabrati prema opterećenju linije.
Koji su posebni zahtjevi za silu stezanja elastičnih obujmica u prugama za velike brzine? Kako ih upoznati?
Željezničke pruge{0}}brzine imaju velike radne brzine i velike vibracije -šine kotača, što zahtijeva da sila stezanja elastičnih obujmica bude veća ili jednaka 12kN, a slabljenje sile stezanja ne smije prelaziti 15% nakon dugotrajne-korisnice (više od 5 godina). Da bi se ispunio ovaj zahtjev, materijal elastične obujmice trebao bi biti opružni čelik visoke čvrstoće kao što je 60Si2MnA, sa zateznom čvrstoćom većom ili jednakom 1500MPa i stabilnim modulom elastičnosti. Strukturno, Ω-tip ili poboljšani dizajn je usvojen da poveća opseg elastične deformacije elastične kopče, osiguravajući dovoljnu silu stezanja pod visoko-vibracijom. Tokom proizvodnog procesa, proces termičke obrade mora biti strogo kontroliran, usvajajući gašenje + srednje{16}}kaljenje na srednjoj temperaturi kako bi se poboljšala granica elastičnosti i vijek trajanja elastične kopče. Tokom ugradnje, visina ugradnje elastične obujmice mora biti precizno kontrolirana kako bi se osigurala ravnomjerna raspodjela sile stezanja, izbjegavajući prevelik ili nedovoljan lokalni pritisak. Redovno provjeravajte silu stezanja elastičnih obujmica i odmah zamijenite one s prekomjernim prigušenjem kako biste osigurali sigurnost rada željeznice velike brzine{19}.
Kako konstrukcijski dizajn elastičnih obujmica utječe na njihov vijek trajanja?
Strukturni dizajn elastičnih obujmica direktno određuje raspodjelu naprezanja, a razumna struktura može smanjiti koncentraciju naprezanja i produžiti vijek trajanja. Elastične kopče sa dizajnom prelaza luka, izbjegavajući strukture pod pravim-uglom i oštre{2}}uglove, mogu smanjiti koncentraciju naprezanja na dijelovima savijanja, a vijek trajanja zamora se povećava za više od 30%. Elastične obujmice s promjenjivom strukturom poprečnog-presjeka povećavaju-površinu poprečnog presjeka na dijelovima sa visokim-naprezanjem i smanjuju je na dijelovima sa niskim-naprezanjem, čineći raspodjelu naprezanja ravnomjernijom i izbjegavajući prekomjerno lokalno naprezanje. Ugao otvaranja elastične kopče mora biti dizajniran razumno; preveliki ili premali će povećati oštećenje od zamora, a ugao otvaranja se obično kontroliše između 30 stepeni -45 stepeni . Kontaktni dio između elastične kopče i mjernog bloka i osnovne ploče ima dizajn zakrivljene površine kako bi se smanjilo lokalno naprezanje uzrokovano dodirom točke i smanjila vjerojatnost zamornih pukotina. Optimizirani strukturni dizajn može povećati vijek trajanja elastične kopče na zamor većim ili jednakim 10 miliona ciklusa, ispunjavajući zahtjeve visoko{16}}linija visoke frekvencije i velikih vibracija.
Kako uskladiti silu stezanja elastičnih kopči koje odgovaraju različitim modelima šina?
Laka tračnica (8-30kg/m) zahtijeva da se sila stezanja odgovarajućih elastičnih obujmica kontrolira između 6-10kN, prilagođavajući se elastičnim kopčama tipa W- ili E- kako bi se izbjegla deformacija šine uzrokovana prekomjernom silom stezanja. Srednju šinu (30-50 kg/m) kao što su šine P43 i P50 potrebno je uskladiti sa W-tipom ili poboljšanim elastičnim kopčama sa silom stezanja od 8-12kN kako bi se izbalansirao efekat fiksiranja i naprezanje šine. Teške šine (50-75kg/m) kao što su šine od 60kg/m i 75kg/m, zbog velike težine i visokih zahtjeva za nosivošću, moraju koristiti elastične obujmice tipa Ω sa silom stezanja od 12-16kN kako bi se osiguralo da se šina ne olabavi pod velikim opterećenjem. Inozemne standardne UIC60 i 136RE šine se moraju uskladiti sa posebnim elastičnim kopčama, a sila stezanja se prilagođava njihovim dimenzijama poprečnog presjeka i zahtjevima nosivosti, obično između 14-18kN. Prilikom usklađivanja treba obratiti pažnju na težinu šine, krutost poprečnog presjeka i transportnu zapreminu linije kako bi se osiguralo da sila stezanja elastične kopče ne samo da može fiksirati šinu, već i da ne utiče na normalno širenje i kontrakciju šine.
Koje su mjere strukturalne optimizacije za elastične kopče u okruženjima niskih{0}}temperatura?
Elastične kopče su sklone krtom lomu u okruženjima sa niskim-temperaturama, a optimizacija strukture treba povećati elastičnu rezervu elastičnih kopči kako bi se izbjegla pretjerana krutost. Više-struktura za savijanje je usvojena umjesto jednog dizajna savijanja kako bi se povećao kapacitet deformacije elastične kopče i poboljšala žilavost pri niskim{3}}ima. Smanjite razliku u debljini stijenke elastične kopče kako biste izbjegli koncentraciju naprezanja uzrokovanu prekomjernom lokalnom debljinom, a raspodjela naprezanja je ravnomjernija pri niskim temperaturama. Kraj elastične kopče ima glatki prelazni dizajn kako bi se izbjegle oštre strukture i smanjio rizik od nastanka pukotina pri niskim temperaturama. Optimizirajte razmak između elastične kopče i ostalih komponenti zatvarača, rezervirajte određeni prostor za deformaciju kako biste se prilagodili termalnoj kontrakciji na niskim temperaturama i smanjite dodatno naprezanje. Strukturno optimizirana elastična obujmica i dalje može održati dobru elastičnost na niskoj temperaturi od -40 stepeni, a slabljenje sile stezanja ne prelazi 10%.