Tehnologija obrade površine i rješenja za povećanje otpornosti na habanje za elastične opruge
Koji su glavni tipovi i faktori utjecaja na površinsko trošenje elastičnih šipki?
Glavne vrste površinskog trošenja elastičnih šipki uključujuhabanje ljepila, abrazivno trošenje i habanje od zamora. Na kontaktnom dijelu između elastične šipke i mjernog bloka dolazi do habanja ljepila. Zbog vibracija -šine kotača, metal na kontaktnoj površini prianja, a zatim se tačke prianjanja pokidaju i formiraju tragove habanja. Abrazivno habanje je uzrokovano tvrdim česticama kao što su pijesak i hrđa s vanjske strane koje ulaze u kontaktno sučelje. Ove čestice će proizvesti ogrebotine na površini elastične šipke i ubrzati proces trošenja. Zamorno habanje je da se pod djelovanjem dugotrajnog{6}}naizmjeničnog opterećenja stvaraju mikro-prsline na površini elastične šipke, a širenje pukotina dovodi do ljuštenja materijala, formirajući trošenje u obliku rupica. Faktori koji utiču na habanje uglavnom uključuju kontaktni pritisak, frekvenciju vibracija i uslove okoline. Što je veći kontaktni pritisak, to je brža stopa habanja. Previše veliko prednaprezanje elastične šipke će povećati kontaktni pritisak; što je veća brzina rada voza, to je veća frekvencija vibracija i veći je broj ciklusa habanja; Vlažna i prašnjava okolina će pogoršati habanje abrazivnog materijala i ljepila, skraćujući vijek trajanja elastične šipke.
Koje su osnovne tehničke vrste i procesne točke obrade površine elastične šipke?
Osnovne tehničke vrste površinske obrade elastične šipke uključujutretman fosfatiranjem, učvršćivanje brizganjem i tretman dakrometom. Tretman fosfatiranjem je uranjanje elastične šipke u otopinu za fosfatiranje kako bi se na njenoj površini formirao fosfatni zaštitni film. Debljina filma se kontroliše na 5-10μm, temperatura rastvora za fosfatiranje je 50-60 stepeni, a vreme tretmana je 15-20 minuta. Fosfatni film može poboljšati otpornost na habanje i rđu elastične šipke i poboljšati prianjanje sljedećih premaza. Ojačanje čačkanjem je da udari na površinu elastične šipke sačmom od brzoreznog čelika za stvaranje zaostalog tlačnog naprezanja na površini. Prečnik čelične sačme je 0,2-0,4 mm, intenzitet sačmarenja je 0,2-0,3 A, a stopa pokrivenosti je veća ili jednaka 100%. Preostalo tlačno naprezanje može spriječiti nastanak zamornih pukotina i poboljšati učinak elastične šipke protiv zamora. Dacromet tretman je da se elastična šipka uroni u otopinu dacromet premaza, a nakon pečenja i sušenja formira se cink-aluminijski premaz. Sadržaj praha cink-aluminijuma u rastvoru premaza je veći ili jednak 80%, temperatura pečenja je 300-350 stepeni, vreme je 30 minuta, a debljina premaza je 6-8μm, što ima odličnu otpornost na koroziju i otpornost na habanje. Ova tri procesa treba da se sprovedu u nizu, prvo fosfatiranje, zatim ojačanje sačmarenjem i na kraju tretman dakrometom kako bi se osigurao optimalan efekat površinske obrade.
Koji je mehanizam poboljšanja fosfatiranja otpornosti na habanje elastičnih šipki?
Mehanizam poboljšanja fosfatiranja na otpornost na habanje elastičnih šipki uglavnom se ogleda u dva aspekta:smanjenje koeficijenta trenja i formiranje zaštitne barijere. Fosfatni film je porozna kristalna struktura koja može pohraniti ulje za podmazivanje, formirati uljni film na kontaktnoj granici između elastične šipke i mjernog bloka, smanjiti koeficijent trenja sa 0,3 na ispod 0,1 i smanjiti pojavu habanja ljepila. Tvrdoća fosfatnog filma je veća od tvrdoće matrice elastične šipke, tvrdoća po Vickersu može doseći 300-400HV, što može izdržati grebanje tvrdih čestica i spriječiti oštećenje abrazivnog habanja matrice. Fosfatni film također može izolirati kontakt između zraka, vlage i matrice elastične šipke, spriječiti rđanje matrice i izbjeći abrazivno trošenje uzrokovano česticama rđe. Osim toga, fosfatni film može poboljšati hrapavost površine elastične šipke, poboljšati učinak naknadnog ojačanja mlazom, učiniti dubinom sloja zaostalog tlačnog naprezanja dubljom i ravnomjernijom raspodjelom, te dodatno poboljšati performanse elastične šipke protiv zamora i habanja. Obradom fosfatiranja, vijek otpornosti na habanje elastične šipke može se produžiti za 20%-30%, ispunjavajući zahtjeve upotrebe brzih i teških željeznica.
Koje su razlike u odabiru tehnologija površinske obrade za različite vrste elastičnih šipki?
Razlike u odabiru tehnologija površinske obrade za različite vrste elastičnih šipki uglavnom su određenematerijal i scenarij primjene elastične šipke. Elastična šipka tipa W- koja se koristi u-brzim željeznicama je napravljena od 55SiCrA sa visokim modulom elastičnosti i velikim prednaprezanjem, i treba je usvojitifosfatiranje + brizganje + dakrometTehnologija kompozitne obrade kako bi se osiguralo da otpornost na habanje i otpornost na zamor ispunjavaju standarde i da se prilagodi uslužnom okruženju visokih{0}}vibracija. Elastična šipka tipa Ω- koja se koristi u teškim-prugama ima jaku nosivost i veliki kontaktni pritisak, te je potrebno dodatiobrada tvrdom anodizacijomna bazi kompozitne tehnologije tretmana. Debljina anodiziranog filma je veća ili jednaka 10μm, tvrdoća je veća ili jednaka 500HV, što dodatno poboljšava performanse protiv abrazivnog habanja. Elastična šipka tipa E- koja se koristi u običnim-brzim željeznicama ima relativno blag servisno okruženje i može prihvatitifosfatiranje + brizganjepojednostavljena tehnologija obrade za smanjenje troškova proizvodnje i ispunjavanje osnovnih zahtjeva otpornosti na habanje. Zbog čestih pokretanja i zaustavljanja i velikih utjecaja vibracija, elastične šipke koje se koriste u gradskom željezničkom tranzitu moraju se usvojitibrizganje + elektroforetski premaztehnologija tretmana. Adhezija elektroforetskog premaza je veća ili jednaka 4MPa, a otpornost na udar je veća ili jednaka 50kg·cm, prilagođavajući se složenom radnom okruženju.
Koje su metode detekcije i standardi prihvatljivosti za kvalitet površinske obrade elastičnih šipki?
Metode detekcije kvalitete površinske obrade elastičnih šipki uključujuinspekcija izgleda, inspekcija debljine filma i inspekcija performansi. Inspekcija izgleda usvaja vizuelnu metodu, koja zahteva da sloj obrade na površini elastične šipke bude ujednačen i kontinuiran, bez izostanka premaza, ljuštenja, ljuštenja i drugih nedostataka. Fosfatni film je sive ili crne boje, a dakromet premaz je srebrno-siv. Inspekcija debljine filma koristi mjerač debljine vrtložne struje. Debljina fosfatnog filma je 5-10μm, debljina prevlake dakrometom je 6-8μm, debljina anodiziranog filma je veća ili jednaka 10μm, a odstupanje debljine je manje od ili jednako ±1μm. Ispitivanje performansi uključuje ispitivanje koeficijenta trenja, ispitivanje slanom sprejom i ispitivanje habanja na zamor. Koeficijent trenja bi trebao biti manji ili jednak 0,1, vrijeme ispitivanja otpornosti na koroziju u slanom spreju je veće ili jednako 1000 sati, a test habanja na zamor zahtijeva da elastična šipka nema očito trošenje ispod ciklusa naizmjeničnog opterećenja 1×10⁷. Standard prihvatanja je zasnovan na TB/T 3395-2015. Stopa kvalifikacije inspekcije izgleda treba da bude 100%, a stopa kvalifikacije debljine filma i inspekcije performansi treba da bude veća ili jednaka 98%. Nekvalifikovane elastične šipke moraju se ponovo tretirati dok ne ispune standarde.