Технологія вибору матеріалу та сумісності рейкових з’єднань для різних рейкових з’єднань
Які точки вибору матеріалу рибних плит для звичайних з’єднань рейок національного стандарту 60 кг/м?
Рибки для звичайних з’єднань рейок національного стандарту 60 кг/м бажано використовувати низько-леговану високо-сталь Q345B, яка має міцність на розрив більше або дорівнює 510 МПа та межу текучості більше або дорівнює 345 МПа, що відповідає вимогам щодо навантаження звичайних ліній. При виборі матеріалів необхідно звернути увагу на показник подовження матеріалу. Відносне подовження більше або дорівнює 21% може гарантувати, що рибна пластина не буде схильна до крихкого руйнування під час ударних навантажень. У той же час слід звернути увагу на показники холодного вигину матеріалу. Випробування на холодне згинання під кутом 180 градусів без тріщин є необхідною умовою, щоб уникнути крихкого руйнування пластини в умовах низьких-температур. Також необхідно перевірити вміст сірки і фосфору в матеріалі. Вміст сірки менше або дорівнює 0,040 % і вміст фосфору менше або дорівнює 0,040 % може зменшити ризик крихкості матеріалу від відпуску. Нарешті, необхідно узгодити процес термічної обробки рибної тарілки. Рибна плита після нормалізуючої обробки має рівномірну твердість, а значення HB контролюється між 180-220, що може краще витримувати силу разом із рейковим з'єднанням.
Які спеціальні вимоги до матеріалів рибних пластин для ізольованих з’єднань рейок іноземного стандарту?
Основна вимога до пластин для ізольованих з’єднань рейок іноземного стандарту полягає в тому, щоб мати високу міцність та ізоляційні характеристики. Матеріалом має бути композитний матеріал на основі епоксидної смоли, армований скловолокном, питомий об’ємний опір якого більше або дорівнює 10¹²Ω·см і може ефективно блокувати проведення струму. Міцність на розрив матеріалу повинна бути більше або дорівнювати 450 МПа, щоб відповідати вимогам до напруги для іноземних стандартних строп-важких перевезень (таких як стандартні стропи AREMA). При цьому повинна бути гарантована стійкість матеріалу до старіння. Під дією ультрафіолетового випромінювання та температурних-циклів вологості швидкість ослаблення ізоляції становить менше або дорівнює 5% на рік. Також слід звернути увагу на стійкість матеріалу до корозії. Після занурення в соляні бризки на 1000 годин на поверхні не залишається явних плям корозії, що гарантує безпеку використання берегових ліній. Крім того, коефіцієнт теплового розширення матеріалу має бути близьким до коефіцієнта теплового розширення рейки, щоб уникнути збільшення щілин у з’єднаннях, спричинених змінами температури, і впливати на гладкість лінії.
Які заходи щодо модифікації матеріалу рибних пластин для компенсаторів рейок у альпійських регіонах?
Рибки для компенсаторів рейок у альпійських регіонах мають використовувати сталь Q345D і пройти низьку-температурну обробку на міцність. Суть модифікації полягає у зниженні температури переходу крихкості матеріалу, щоб він все ще міг зберігати хорошу в’язкість при -40 градусах. Першим заходом модифікації є додавання елемента нікелю під час плавлення, а вміст нікелю контролюється на рівні 1,0%-1,5%, що може значно покращити низько{14}}температурну в’язкість сталі. По-друге, застосовується процес термічної обробки загартування та відпуску з температурою загартування 880 градусів і температурою відпуску 600 градусів, так що енергія удару матеріалу при низькій-температурі перевищує або дорівнює 34 Дж. У той же час поверхня пластини для риби повинна бути оцинкована, а товщина цинкового шару повинна бути більше або дорівнювати 80 мкм, щоб запобігти корозії льодом, снігом і антиожеледними агентами в альпійських регіонах. Крім того, необхідно оптимізувати перехідну дугу поперечного перерізу рибної пластини, збільшивши радіус переходу з 5 мм до 8 мм, зменшивши коефіцієнт концентрації напруги та уникаючи розтріскування, викликаного концентрацією напруги при низьких температурах.
Який вплив точності обробки пластини на гладкість з’єднання рейок?
Точність обробки рибної пластини безпосередньо визначає гладкість поверхні рейкового з’єднання, і його ключове відхилення розміру повинно суворо контролюватися в межах ±0,2 мм. Якщо відхилення площинності контактної частини поверхні рейки перевищує 0,3 мм, під час проходження поїзда відбуватиметься очевидний удар коліс-рейки, що посилить знос коліс-рейки та вібрацію лінії. Якщо відхилення положення отвору для болта перевищує 0,5 мм, рибна пластина не буде прилягати до рейки впритул, і на стику з’являться зазори, що призведе до нерівномірного осідання з’єднання рейки. Надмірне відхилення товщини пластини призведе до появи високих і низьких зубців рейки в місці з’єднання, що вплине на безперебійну роботу поїзда. Крім того, шорсткість поверхні Ra пластини для риби повинна бути менше або дорівнювати 3,2 мкм. Надмірно висока шорсткість збільшить опір тертю з рейкою, що призведе до нерівномірного розподілу напруги в з’єднанні та зменшить втомний ресурс з’єднання.
Які принципи спільного узгодження напруг між пластинами та болтами?
Основою спільного узгодження напруги між пластинами та болтами є узгодження міцності та жорсткості. Міцність на розрив обох має бути на одному рівні, щоб уникнути ситуації, коли "сильні частини пошкоджують слабкі частини". Міцність болта на розрив повинна бути трохи вищою, ніж міцність рибної пластини, з різницею в 50-100 МПа, щоб болт спочатку піддався пластичній деформації при перевантаженні, відіграючи роль захисту від перевантаження. З точки зору відповідності жорсткості, модуль пружності пластини риби повинен бути близьким до модуля болта, щоб забезпечити узгоджену деформацію під навантаженням, уникаючи концентрації напруги на певному компоненті. При цьому необхідно контролювати попередній натяг болта. Недостатнє попереднє натяг спричинить нещільне прилягання рибної пластини до рейки, а надмірне попереднє натяг призведе до пластичної деформації рибної пластини. Зазвичай попереднє натяг контролюється на рівні 60-70% межі текучості болта. Крім того, кількість і відстань між болтами повинні бути адаптовані до довжини рибної пластини. 6 болтів, що підтримують рейкову пластину 60 кг/м, повинні бути рівномірно розподілені з відхиленням відстаней менше або дорівнює 2 мм, щоб забезпечити рівномірну опорну силу.