Конструкція поперечних-зрізів Fishplate і технологія балансування напруги в рейкових з’єднаннях
Які основні кріпильні деталі та вимоги до відповідності розмірів спеціальної-форми поперечного-перерізу пластин для риби?
Основні кріпильні частини спеціальної -форми-конструкції поперечного перерізу пластин для риби поділяються на три частини: секція кріплення головки рейки, секція затиску рейки та опорна секція основи рейки. Розміри кожної частини мають бути точно узгоджені з відповідним поперечним-перерізом рейки, щоб забезпечити щільний контакт повної-секції з рейкою. Секція кріплення головки рейки – це контактна зона між пластиною та головкою рейки, яка повинна мати вигнуту поверхню спеціальної -форми, що відповідає дузі головки рейки, з відхиленням дуги кривої поверхні менше або дорівнює ±0,2 мм, а довжина секції кріплення становить не менше 2/3 довжини головки рейки, забезпечуючи рівномірну передачу вертикального навантаження та уникаючи локальної концентрації напруги головка рейки. Затискна ділянка рейкового полотна є зоною напруження серцевини пластини, яка повинна мати структуру канавок, адаптовану до товщини рейкового полотна. Ширина канавки на 0,1-0,2 мм менша за товщину полотна рейки, утворюючи пружне затискання після складання, а відхилення перпендикулярності затискної секції менше або дорівнює 0,1 мм/м, забезпечуючи рівномірну дію бічної сили затиску на полотно рейки. Опорна ділянка основи рейки — це контактна зона між пластиною та основою рейки, яка повинна мати спеціальну -формовану похилу поверхню, що відповідає нахилу основи рейки, з відхиленням нахилу похилої поверхні менше або дорівнює ±0,5 градуса, а площа контакту опорної секції становить не менше 1/2 площі основи рейки, що забезпечує ефективну підтримку основи рейки та запобігання осіданню основи рейки. Відповідність розмірів трьох основних частин має відповідати параметрам поперечного-перерізу національних стандартних рейок, у той час як міжнародні стандартні пластини мають відповідати поперечним-розмірам перерізу відповідних міжнародних стандартних рейок, а зазор для кріплення повного перерізу становить менше або дорівнює 0,1 мм для забезпечення безшовного з’єднання між пластиною риби та рейкою.
Як конструкція довжини рибних плит адаптується до вимог спільного напруження різних рейок?
Конструкція довжини пластин встановлюється по-різному відповідно до моделей рейок, типів навантаження на лінію та робочих швидкостей, і суть полягає у зміні площі контакту напруги шляхом регулювання довжини для адаптації до величини напруги та вимог щодо розподілу напруги різних з’єднань рейок. Спільне навантаження звичайних-швидкісних рейок національного стандарту 50 кг/м невелике, а адаптована довжина пластини становить 820 мм. Ця довжина може забезпечити помірну контактну площу в місці з’єднання, яка не тільки відповідає основній передачі напруги, але й контролює витрати на матеріали, адаптуючись до умов роботи звичайних-швидкісних ліній із середнім і низьким навантаженням і низькою вібрацією. З’єднання важких-рейкових рейок національного стандарту 60 кг/м витримують велике навантаження на вісь і сильну вібрацію, тому довжину пластини потрібно збільшити до 1000 мм. Збільшена довжина може збільшити площу контакту з рейками, зменшити напругу одиничної площі на 20%-25%, ефективно розподілити зосереджене навантаження, викликане важкими перевезеннями, і уникнути концентрації напруги в суглобах. З’єднання високо{18}}швидкісних рейок (60 кг/м безбаластної колії) пред’являють надзвичайно високі вимоги до гладкості, а довжина пластини риби становить 1250 мм. Над-довга конструкція може зробити перехід напруги в з’єднанні більш м’яким, усунути мутацію напруги, спричинену високошвидкісним ударом-колеса-рейки, і забезпечити плавність, коли потяг проїжджає на високій швидкості. Довжина пластин для рейок міжнародного стандарту UIC60 та BS113A узгоджується з поперечним-перерізом рейок та умовами роботи лінії: довжина пластини для важких-транспортних рейок UIC60 становить 1050 мм, а для звичайних-швидкісних рейок BS113A становить 850 мм. Крім того, для рейкових з’єднань спеціальної форми в секціях стрілочних переводів рибні пластини повинні мати індивідуальну конструкцію довжини, адаптовану до адаптованого розміру відповідно до характеристик напруги рейок стрілочного переводу, щоб забезпечити відповідність напруги в з’єднанні робочим умовам стрілочного переводу.
У яких аспектах відображено потовщення та зміцнення конструкції рибних пластин для важкої-волоки?
Конструкція потовщення та зміцнення пластин для важких-тросів зосереджена на основних напружених частинах, що в основному відображається в трьох аспектах: потовщення затискної секції перетинки рейки, зміцнення навколо отворів для болтів і загальне покращення матеріалу, що цілеспрямовано покращує стійкість до-деформації, -втоми та-зсуву пластин для риб. Затискна секція рейки є основною частиною рибної пластини, що несе поперечну силу затиску та вертикальну силу зсуву. Товщина цієї частини збільшена з 16 мм у звичайних рибних пластинах до 20-22 мм. Конструкція потовщення може підвищити міцність поперечного{13}}перерізу на зсув, збільшити несучу здатність на зсув більш ніж на 30%, ефективно протистояти великій зсувній силі, спричиненій важким перевезенням, і уникнути деформації затискної секції. Периферія отворів для болтів є ключовою зоною концентрації напруги. Під час проходження навантажень поїзда навколо отворів утворюється комплексна напруга-зсуву, яка може утворювати тріщини. Збільшивши радіус фаски отворів для болтів і сконструювавши кільцеві підсилювальні платформи навколо отворів на пластині, напругу навколо отворів можна зменшити на 25%-30%, щоб усунути концентрацію напруги. Загальний матеріал оновлено зі звичайної сталі Q235 на високоякісну вуглецеву сталь 45#-, а на деяких-вантажних лініях навіть використовується легована сталь 42CrMo. Після модернізації матеріалу межа міцності на розрив рибної плити зросла з 375 МПа до понад 600 МПа, межа текучості значно покращилася, що може витримати велике навантаження та повторювану вібрацію важких -ліній, а термін служби від втоми збільшується більш ніж у 2×10^7 разів. Крім того, опорна частина рейкової основи пластин для важкої риби також локально потовщена на 2 мм, щоб покращити опорну здатність основи рейок, запобігти провисанню та деформації основи рейки внаслідок великих навантажень і всебічно посилити опорні характеристики пластин для риби.
Де в основному виникають концентрації напружень рейкових з’єднань? Як їх усунути за допомогою оптимізації рибної тарілки?
Концентрація напруги в з’єднаннях рейок відбувається в основному в трьох частинах: навколо отворів під болти, проміжків з’єднань головки рейок і затискних поверхонь рейкового полотна. Ці деталі утворюють концентрацію напруги через переривчасту передачу навантаження та надмірне локальне напруження, яке можна цілеспрямовано усунути за допомогою оптимізації конструкції рибних пластин. Периферія болтових отворів є найважливішою частиною концентрації напруги. Під час проходження навантажень поїзда навколо отворів утворюється комплексна напруга-зсуву, яка може утворювати тріщини. Збільшивши радіус фаски отворів для болтів і розробивши підсилювальні платформи навколо отворів на пластині, напругу навколо отворів можна зменшити на 25%-30%, щоб усунути концентрацію напруги. У місці з’єднання головки рейки є невеликий зазор через зрощення рейок, і під час проходження навантажень на колесо-рейку через неї виникне ударна напруга. Завдяки оптимізації вигнутої поверхні кріпильної секції головки рейки пластини для досягнення безшовного тісного контакту з головкою рейки та одночасного додавання еластичного буферного шару в секції кріплення енергія удару може бути поглинена, а ударна напруга в розриві може бути зменшена на 15%-20%. Локальна концентрація напруги виникне на поверхні затиску рейкового полотна через нерівномірну посадку. Завдяки розробці затискної секції рейкового полотна рибної пластини як еластичної канавки для покращення ступеня прилягання до рейкового полотна та прийняття симетричного розташування болтів, щоб затискна сила діяла на рейкову полотно рівномірно, локальне напруження на затискній поверхні можна усунути та напругу можна рівномірно розподілити. Крім того, проектуючи кінець пластини як дугу замість традиційного прямокутного кінця, концентрацію контактної напруги між кінцем пластини та рейкою можна усунути, перехід напруги в частині з’єднання можна зробити більш м’яким, а проблему концентрації напруги в з’єднанні рейки можна повністю усунути.
Як регулювати силу попереднього-затягування болтів пластин і рейкових з’єднань, щоб досягти балансу напруг?
Регулювання сили попереднього затягування болтів пластин і рейкових з’єднань має бути точно встановлено відповідно до моделей рейок, робочих умов лінії та частин з’єднання, а суть полягає в розумному розподілі сили попереднього затягування черезпокрокове-за-попереднє-затягування, рівномірне застосування зусилля та динамічне калібрування, щоб напруга в з’єднанні була збалансована з основним корпусом рейки. Спочатку виконайте поетапне-за-попереднє-затягування, розділяючи зусилля попереднього-затягування болта на три рівні: початкове затягування, повторне-затягування та остаточне затягування. Початкове зусилля затягування рейок національного стандарту 60 кг/м контролюється на рівні 80-100 Н·м, -сила повторного затягування збільшується до 250-300 Н·м, а кінцеве зусилля затягування точно встановлено на 400-450 Н·м. Поетапне-за-попереднім затягуванням можна уникнути деформації пластин або рейок, спричинених надмірним одноразовим застосуванням зусилля, і забезпечити стабільну передачу зусилля попереднього затягування. По-друге, застосувати симетричний і рівномірний метод застосування зусилля, затягуючи болти в порядкудіагональне застосування сили, від середини до обох кінців, таким чином, щоб відхилення сили попереднього затягування кожного болта було менше або дорівнювало ±5%, забезпечуючи рівномірність сили затиску пластини на рейці та уникаючи ексцентричного навантаження на з’єднання, спричиненого нерівномірною силою попереднього затягування. Динамічно регулюйте силу попереднього затягування-відповідно до різних робочих умов шнура: збільште кінцеве зусилля затягування до 500-550 Н·м для важких-тросов, щоб покращити анти-деформаційну здатність з’єднання; контроль-сили попереднього затягування на 380-420 Н·м для високошвидкісних ліній, враховуючи гладкість з’єднання, забезпечуючи затиск; встановіть силу попереднього затягування на 350-400 Н·м для звичайних-швидкісних ліній, адаптуючись до умов роботи із середнім і низьким навантаженням. Для спеціальних деталей з’єднань, таких як стрілочні переводи та вигини, силу попереднього затягування потрібно збільшити на 10%-15% на основі базового значення, щоб усунути додаткову напругу, спричинену особливими умовами роботи. Крім того, необхідно регулярно динамічно калібрувати силу попереднього затягування болта: калібрувати кожні 3 місяці для великовантажних ліній і кожні 1 місяць для високошвидкісних ліній, а також своєчасно доповнювати ослаблену силу попереднього затягування, щоб гарантувати, що з’єднана частина зберігає збалансований напружений стан протягом тривалого часу.