Механизам спајања замора и хабања еластичних шинских обујмица под високо-динамичким оптерећењем у возовима
П1: Шта је тресење између спојнице и контактне површине шине и под којим условима се то најлакше јавља?
A1: Фреттинг се односи на повратно релативно кретање са изузетно малом амплитудом (обично на нивоу од микрона до милиметра) између две чврсто повезане компоненте под спољашњом вибрацијом. За еластичне копче, високо{1}}вертикалне и бочне вибрације које генеришу брзи возови-проузрокују благо клизање на контактној тачки између шине и копче. Када клип не може да обезбеди потпуно круто ограничење, узнемирење се јавља непрекидно. То је посебно значајно у пресецима са недовољном силом стезања, високом еластичношћу јастучића и јаким бочним вибрацијама у закривљеним деловима, што доводи до континуираног трења и истискивања између контактних површина и упорних оштећења од фреттинга.
П2: Како трошење постепено оштећује радну површину копче?
A2: Током фреттинга, на металној површини контактне површине долази до поновљене пластичне деформације, адхезије и смицања, што доводи до очвршћавања и ломљења, формирајући ситне остатке хабања. Већина ових остатака је оксид гвожђа високе тврдоће, који формира тро-абразивно хабање унутар контактне површине и даље сече површине обујмице и основе шине. Дугорочно, на радној површини обујмице појављују се очигледни жљебови за хабање, површинско гњечење и губитак материјала, уништавајући стање уклапања и непрекидно померајући тачку напрезања, што доводи до континуираног пада ефективне силе стезања.
П3: Која је разлика између узнемиреног умора и обичног умора, и зашто је штетнији?
A3: Уобичајени замор је углавном узрокован спољашњим наизменичним напрезањем савијањем, при чему пукотине настају из унутрашњих области или области концентрације напона; замор од фреттинга је резултат комбинације трошења и наизменичног напрезања. Фреттинг формира велики број микро-огреботина, удубљења и рад-очврснутих слојева на површини, који су природни извори пукотина. На истом нивоу напрезања, пукотине од фреттинг замора почињу неколико пута брже од обичног замора, са сложенијим путевима ширења, често показујући истовремени развој више пукотина. Због тога, замор од трења може да изазове изненадно пуцање или лом штипаљки пре него што достигне пројектни век, уз снажно прикривање и опасност.
П4: Који услови на стази значајно погоршавају оштећење клипова од замора од трења?
A4: Прво, велике-брзине и међуградске железнице са великом брзином и фреквенцијом вибрација појачавају узнемиреност. Друго, мале-криве радијуса и прелазне криве са сложеним бочним силама повећавају амплитуду клизања. Треће, делови са наборима шине и неправилностима спојева повећавају ударне вибрације и нагло повећавају циклусе фреттинга. Четврто, делови са дуготрајном-ниском стезном силом и неблаговременим поновним затезањем пружају већи простор за глодање. Поред тога, окружења са ветром{7}}песком и прашином уводе спољне абразиве, убрзавајући трошење и оштећење од замора.
П5: Како сузбити замор због аспеката дизајна, материјала и рада и одржавања?
A5: У дизајну, оптимизујте профил клипова и контактни лук да бисте побољшали кондицију и смањили простор за узнемиравање; правилно повећати конструкцијску силу стезања како би се побољшало ограничење интерфејса. У материјалу, изаберите опружни челик са бољом отпорношћу на фреттинг, у комбинацији са бризгањем, карбуризацијом и другим процесима површинског ојачања да бисте побољшали површинску тврдоћу и притисак на притисак, одлажући појаву микро-прслина. У раду, стриктно примените поновно затезање обртног момента како бисте избегли слабљење силе стезања; благовремено брусити неправилности шине како би се смањио утицај вибрација; редовно проверавајте истрошеност површине копче и унапред замените истрошене копче како бисте спречили ширење пукотина до опасних нивоа.