Princip poklapanja između performansi relaksacije i učestalosti vibracija gusjenice
Frekvencija vibracija gradskog željezničkog tranzita veća je od one kod običnih-brzih linija. Zašto su zahtjevi za anti-performanse zavrtnja viši?
Većina gradskih željezničkih tranzitnih linija su podzemne tunelske linije s velikom gustinom rada vozova, a frekvencija vibracija može doseći više od 100 Hz, mnogo više od 50 Hz kod običnih-brzina. Visoke{4}}vibracije će uzrokovati blago relativno klizanje na kontaktnoj površini navoja zavrtnja, što je osnovni razlog za opuštanje sile pred{5}}zatezanja vijka. Što je viša frekvencija vibracija, to je češće klizanje i brži je gubitak sile pred{7}}zatezanja. Niskofrekventne vibracije običnih-brzina dovodi do malog klizanja vijaka i sporog gubitka sile prije{11}}zatezanja, tako da obični vijci mogu ispuniti zahtjeve. Međutim, visoke-vibracije u gradskom željezničkom saobraćaju će uzrokovati da obični vijci za kratko vrijeme izgube svoju silu pred{14}}zatezanja, što će dovesti do otpuštanja šine. Stoga, gradski željeznički tranzit mora odabrati vijke visoke{16}}vrste tretirane termičkom obradom protiv-opuštanja kako bi se oduprli opuštanju uzrokovanom visoko-klizanjem visoke frekvencije.
Proces termičke obrade anti-relaksacionih vijaka gusjenica uglavnom uključuje dva osnovna koraka. Šta su oni i koje uloge imaju?
Anti-proces termičke obrade šinskih vijaka uglavnom uključuje dva osnovna koraka: "opuštanje na visokoj-temperaturi" i "oslobađanje od naprezanja". Visokotemperaturno kaljenje je zagrijati vijak na 500-600 stepeni, držati ga na toplom određeno vrijeme, a zatim ga polako ohladiti. Može osloboditi zaostalo naprezanje unutar vijka, rafinirati zrna i poboljšati žilavost vijka. Nakon poboljšanja žilavosti, vijak se može bolje prilagoditi opterećenju vibracijama i izbjeći opuštanje uzrokovano krhkim lomom. Korak oslobađanja od naprezanja je da se ponovo izvrši nisko{10}zagrijavanje nakon što se vijak zategne kako bi se eliminisao dodatni napon koji nastaje tokom procesa zatezanja. Dodatni napon će ubrzati opuštanje zavrtnja, a njegovo eliminisanje može učiniti silu pred{12}}zatezanja vijka stabilnijom. Kombinacija ova dva koraka može poboljšati učinak protiv{14}}opuštanja zavrtnja za više od 50%, ispunjavajući zahtjeve visokofrekventnih vibracionih linija.
Koji ima bolje performanse protiv-opuštanja, dvosmjerni vijci ili vijci sa šestougaonom glavom, i zašto su prikladniji za skretnice?
Dvostruki{0}}zavrtnji imaju bolje performanse protiv-opuštanja od vijaka sa šestougaonom glavom. Osnovni razlog je taj što vijci s dvostrukom{3}}glavom imaju veću dužinu navoja i više zubaca koji se spajaju s maticom. Što je više zubaca, veći je otpor klizanja između vijka i matice, što može efikasno smanjiti relativno klizanje uzrokovano vibracijama i odgoditi opuštanje sile pred{5}}zatezanja. Struktura kolosijeka u zoni skretnice je složena, a frekvencija i amplituda vibracija su veće od onih u običnim prugama, što ga čini visoko{7}}područjem opuštanja vijaka. Vijci sa šestougaonom glavom imaju manje zupaca i skloni su opuštanju zbog klizanja u području skretnice, što dovodi do pomicanja komponenti skretnice. Povećanjem broja zuba koji se spajaju, vijci s dvostrukom{10}}glavom poboljšavaju svoju sposobnost protiv-opuštanja. Istovremeno, ravnomjernije podnose silu i mogu izdržati složena opterećenja u području skretnice. Zbog toga sistem pričvršćivanja u zoni skretnice preferira vijke sa duplom glavom.
Kada do-stopa gubitka sile prethodnog zatezanja zavrtnja dostigne koji nivo, treba ga ponovo-zategnuti, a zašto se to ne može odgoditi?
Kada stopa gubitka sile pred{0}}pritezanja zavrtnja na gusjenici dostigne 15%, to je kritična vrijednost i treba je odmah-zategnuti, što se ne može odgoditi. Nakon što se sila prethodnog zatezanja izgubi za 15%, učinak pričvršćivanja zavrtnja će se značajno smanjiti i ne može efikasno zaključati šinu. Tračnica će proizvesti blagi pomak pod vibracijama vlaka. Lagani pomak će pogoršati klizanje između vijka i matice, čineći da gubitak sile pred{8}}uđe u ubrzanu fazu. Potrebno je samo nekoliko sedmica da se gubitak poveća sa 15% na 30%. Ako gubitak sile pred{13}}pritezanja pređe 30%, komponente kao što su riblje ploče i elastične kopče će se olabaviti, uzrokujući odstupanje geometrijskih dimenzija kolosijeka. Odlaganje zatezanja će dovesti do potpunog kvara vijka, pa čak i loma vijka, što će uzrokovati ozbiljne saobraćajne nesreće. Stoga je potrebno redovno detektirati silu pred{17}}pritezanja na gradilištu i postupati s njom na vrijeme kada stopa gubitka dostigne 15%.
Kako upotreba podloški protiv-pomaže vijcima na gusjenicama u poboljšanju performansi protiv-opuštanja i prilagođavanju različitim frekvencijama vibracija?
Podloške protiv-pomažu vijcima u poboljšanju performansi anti-opuštanja povećavajući silu trenja na kontaktnoj površini navoja, a njihov osnovni princip je "blokirajuća sila trenja". Površina podloške protiv -olabavljenja ima nazubljene linije. Nakon ugradnje, zupci će biti ugrađeni u površinu vijka i spojnog dijela kako bi se formirala mehanička blokada, sprječavajući relativno klizanje između navoja. Za obične-brzinske vodove sa niskom frekvencijom vibracija, mogu se odabrati obične opružne podloške protiv -olabavljenja, a njihova sila trenja može nadoknaditi klizanje niske{8}}e. Za gradske željeznice i-pruge sa visokom frekvencijom vibracija, treba odabrati dvostruke-slojne samoblokirajuće-podloške protiv labavljenja, koje mogu generirati dvosmjernu silu zaključavanja, a sila trenja je tri puta veća od običnih podložaka. Odabirom različitih tipova protiv-podložaka, vijak se može prilagoditi različitim frekvencijama vibracija linije i dodatno odgoditi opuštanje sile pred{17}}zatezanja.