Udarna žilavost šiljaka kolosijeka i njihova adaptacija na dinamička opterećenja u skretnicama
Kako se dinamička udarna opterećenja u područjima prekidača razlikuju od onih u običnim vodovama i zašto se na šiljke nameću veći zahtjevi za čvrstoćom?
Područja prekidača karakterišu posebni uslovi kao što su promene preseka šine, udari prirubnica točkova i tačkasto aktiviranje mašine; amplituda dinamičkih udarnih opterećenja je 3-5 puta veća od običnih vodova, sa brojnim prolaznim udarnim impulsima. Šiljci na običnim vodovima uglavnom podnose statička opterećenja i niskofrekventne vibracije, dok šiljci prekidača podnose ogromnu energiju udara unutar milisekundi. Nedovoljna udarna žilavost uzrokuje krti lom (ne lom od zamora) pod prolaznim udarima - ovaj iznenadni kvar direktno narušava geometriju prekidača, izazivajući saobraćajne nesreće.
Koji tipični oblik loma se javlja u šiljcima prekidača sa nedovoljnom udarnom žilavošću?
Tipičan oblik je "-jednokratni krhki lom", karakteriziran ravnom, kristalnom površinom loma bez očiglednih pruga od zamora. Prijelomi se uglavnom javljaju u prijelaznoj zoni između drške i glave, ili u blizini spojne površine između sredstva za sidrenje i šiljka. Ovaj lom se obično dešava trenutno kada vozovi prođu skretnicu, bez prethodnog upozorenja. Za razliku od loma zbog zamora kod običnih šiljaka, krhki lom je uzrokovan udarnom energijom koja prelazi granicu žilavosti šiljaka; nakon-loma, šiljak odmah gubi kapacitet sidrenja, što predstavlja daleko veće opasnosti.
Kako poboljšati otpornost na udarce kroz odabir materijala i termičku obradu?
Materijal-u smislu materijala, nisko-legirani čelik sa niskim udjelom ugljika (npr. 20MnTiB) zamjenjuje običan srednji -ugljični čelik-niski ugljik osigurava žilavost matrice, dok legirajući elementi povećavaju snagu. Toplotna obrada usvaja kombinaciju "kaljenje i kaljenje + površinsko očvršćavanje": gašenje i kaljenje na visokim{9}}temperaturama formiraju žilavi kaljeni sorbit u jezgru, dok površinsko otvrdnjavanje poboljšava površinsku tvrdoću drške i otpornost na habanje. Ova mikrostruktura "tvrde vanjske, čvrste jezgre" omogućava šiljcima otpornost na habanje i prolazne udare, značajno povećavajući otpornost na udar.
Kako se kineski i međunarodni standardi razlikuju u zahtjevima za otpornost na udar za šiljke specifične za prekidač-?
Kineski standardi propisuju da udarna žilavost (Akv vrijednost) šiljaka specifičnih za prekidač-ne smije biti manja od 40J na sobnoj temperaturi i 27J na -20 stepeni. Međunarodni standardi kao što je BS EN 14662 nameću strože zahtjeve: Akv veći ili jednak 50J na sobnoj temperaturi i veći ili jednak 35J na -40 stepeni, sa višestrukim testovima na udar umjesto jednog udarca. Neki međunarodni standardi također određuju minimalnu vrijednost žilavosti loma (KIC) kako bi se spriječio brzi lomljivi lom čak i sa mikro-defektima.
Kako preliminarno procijeniti na-okviru da li otpornost na udarce ispunjava standarde koristeći jednostavne testove?
Na-mjestu, pojednostavljeni uređaj za "ispitivanje pada težine" može se koristiti za testove uzorkovanja. Popravite šiljak u stvarnom stanju ugradnje, ispustite određenu težinu sa određene visine da udarite o vrh šiljka i pratite ima li lomova. Manja deformacija bez loma ukazuje na kvalifikovanu udarnu žilavost; krhki lom ukazuje na kvar. Dodatno, analizirajte površine loma: vlaknasta površina sa plastičnom deformacijom označava dobru žilavost, dok glatka, kristalna površina ukazuje na nedovoljnu žilavost.