Дизајн за оптимизацију напрезања плоче лежаја гусенице и технологија прилагођавања динамичког оптерећења-технологија за тешке-водове оптерећења
Које су карактеристике напрезања и облици отказа гусеничарских потисних плоча у тешким-путевима?
Карактеристике напрезања гусеничарских потисних плоча у тешким-водовима за вучу се углавном манифестују као наизменична бочна оптерећења високе-наизменичне фреквенције, локална концентрација напона и динамичка суперпозиција удара. Када воз прође, бочне вибрације шине се преносе на потисну плочу, формирајући наизменично оптерећење са фреквенцијом од 10-50Хз, што може да изазове оштећење потисне плоче од замора. Делови са концентрацијом напона потисне плоче су углавном на деловима савијања и око рупа за вијке, са фактором концентрације напона од преко 2,8, много вишим од нивоа напона тела потисне плоче, што је главна област где настају пукотине. Динамичка суперпозиција удара је типична карактеристика тешких{12}}путева. Када прође воз са осовинским оптерећењем од 30т или више, он ће створити тренутно ударно оптерећење на потисној плочи, са вршном вредношћу више од 3 пута статичког оптерећења, што ће погоршати пластичну деформацију потисне плоче. Облици отказа потисних плоча колосека у линијама за тешке транспорте углавном укључују три типа: лом услед замора на деловима савијања, деформација хабања око рупа за вијке и укупна пластична деформација потисне плоче. Лом услед замора се углавном јавља 1-2 године након пуштања у рад потисне плоче, при чему се пукотине протежу од делова савијања до тела; деформација хабања око рупа за вијке је узрокована релативним клизањем између потисне плоче и вијака, а када количина хабања пређе 2 мм, ефекат причвршћивања ће се смањити; укупна пластична деформација се манифестује као одвајање притисне површине потисне плоче од бочне стране шине, што не може да ограничи бочно померање шине и директно угрожава безбедност вожње.
Која је основна шема дизајна за оптимизацију напрезања структуре потисне плоче колосека?
Основна шема дизајна за оптимизацију напрезања структуре потисне плоче колосека је дизајн дисперзије напона, подударање променљивог попречног пресека{0}} и повећање контактне површине. Дизајн дисперзије напона мења савијање потисне плоче под правим углом у прелаз лука од Р15-Р20мм, смањујући фактор концентрације напона на делу савијања са 2,8 на испод 1,3 и елиминишући извор концентрације напона. Променљиво{9}}подударање попречног пресека прилагођава-дебљину попречног пресека према расподели напона на потисној плочи. У областима концентрације напона као што су делови за савијање и око рупа за вијке,-дебљина попречног пресека се повећава са 12 мм на 18 мм да би се побољшала носивост{15}}оптерећења; у равним областима са малим{16}}напоном,-дебљина попречног пресека је смањена са 12 мм на 8 мм да би се постигао лагани дизајн уз обезбеђивање равномерне расподеле напрезања. Дизајн повећања контактне површине мења начин контакта између потисне плоче и шине од контакта линије до контакта површине. Притисна површина потисне плоче има лучни дизајн, са степеном уклапања већим или једнаким 90% са стране шине, смањујући контактни напон и избегавајући локално хабање. Поред тога, оптимизујте распоред рупа за вијке на потисној плочи, промените једноредни-завртње у дворедни-симетричан распоред, подесите размак вијака од 150мм до 200мм, тако да је оптерећење равномерно распоређено на два завртња, смањујући оптерећење напрезања једног завртња. Након што је оптимизација структуре завршена, потребна је анализа симулације коначних елемената да би се верификовало, симулирајући ударно оптерећење тешких возова како би се осигурало да је вредност напона сваког дела потисне плоче нижа од границе замора материјала.
Које су мере за побољшање перформанси материјала за потисне плоче у тешким{0}}путевима?
Мере за побољшање перформанси материјала за потисне плоче у тешким-водовима за вучу се фокусирају на три аспекта: материјал високе{1}}матрице високе чврстоће, третман површинског ојачавања и модификација против-замора. Материјал матрице користи К460 високо{5}}ниско легирани челик- уместо традиционалног челика К235. Граница течења челика К460 је већа или једнака 460МПа, а затезна чврстоћа је већа или једнака 550МПа, што је више него двоструко више од челика К235, са одличном отпорношћу на пластичну деформацију. Третман за површинско ојачавање усваја композитни процес ласерског гашења + бризгање. Кључни делови као што су делови за савијање и око рупа за вијке на потисној плочи су подвргнути ласерском гашењу, са дубином гашења контролисаном на 1,5-2мм, а површинска тврдоћа може да достигне ХРЦ50-55, побољшавајући отпорност површине на хабање и отпорност на замор; након гашења, врши се механичко чишћење како би се формирао слој заосталог тлачног напрезања дебљине 0,2-0,3 мм на површини, са вредношћу заосталог тлачног напона до -300МПа, неутралишући ефекат наизменичног затезног напона и одлажући почетак заморних прслина. Модификација против замора постиже се топлотном обрадом каљења и каљења, усвајањем процеса каљења + каљења на високим температурама, са температуром гашења од 880-900 степени и температуром каљења од 600-620 степени, тако да материјал добија каљену структуру сорбита са ударном жилавости већом од 5 или једнаке 20 степени. побољшање динамичке отпорности материјала на удар. За потисне плоче у водовима за тешке транспорте у корозивним срединама, на површину се распршује флуорокарбонски премаз дебљине 30-40 μм, који има одличну отпорност на временске услове и отпорност на корозију, а степен адхезије премаза је већи или једнак 1, обезбеђујући да се током дуготрајне употребе не осипа.
Које су кључне тачке заједничког дизајна прилагођавања између потисних плоча шина, шина и вијака?
Колаборативни дизајн прилагођавања између потисних плоча шина, шина и вијака треба да постигне три циља: координацију напрезања, усклађивање величине и компатибилност са корозијом. У погледу координације напрезања, крутост потисне плоче треба да одговара крутости шине. Крутост потисне плоче за тешке-путеве се контролише на 120-150кН/мм како би се осигурало да се потисна плоча и шина синхроно деформишу под ударним оптерећењем воза, избегавајући концентрацију напона узроковану разликама у крутости. У смислу подударања величине, лук притисне површине потисне плоче треба да буде у складу са луком бочне стране шине. Лук потисне плоче прилагођен националним стандардним шинама је Р130мм, а лук страних стандардних шина треба да се подеси према одговарајућим стандардима; пречник отвора за завртње на потисној плочи треба да формира прелазно уклапање са пречником завртња, са зазором прилегања контролисаним на 0,05-0,1 мм како би се избегло квар преноса оптерећења узрокован превеликим празнинама. У погледу компатибилности са корозијом, површински премази потисне плоче, шине и завртња треба да усвоје материјале са истим потенцијалом, као што је Дацромет премаз, како би се избегла електрохемијска корозија узрокована разликама потенцијала; на контактну површину између потисне плоче и шине положена је изолациона заптивка дебљине 2 мм, која не само да може ублажити вибрације, већ и спречити корозију узроковану директним контактом између два метала. Колаборативни дизајн прилагођавања такође треба да узме у обзир процес инсталације. Момент уградње потисне плоче треба да одговара степену обртног момента завртња. Момент уградње потисне плоче за водове за тешке транспорте контролише се на 800-900Н·м како би се осигурало да се сила притиска потисне плоче на шину стабилно одржава на 25-30кН, постижући поуздано ограничење.
Који су индикатори тестова перформанси и стандарди прихватања за потисне плоче у тешким{0}}путевима?
Индикатори теста перформанси плоча за притисак на тешким{0}}водовима за вучу укључују три категорије: индикаторе механичких перформанси, индикаторе перформанси замора и индикаторе прилагођавања инсталације. Индикатори механичких перформанси испитују границу течења, затезну чврстоћу и ударну жилавост материјала. Граница течења челичних плоча за притисак К460 је већа од или једнака 460 МПа, затезна чврстоћа већа или једнака 550 МПа и - жилавост на удар од 20 степени већа или једнака 50 Ј; површинска тврдоћа се испитује помоћу Роцквелл тестера тврдоће, а тврдоћа каљених делова је већа или једнака ХРЦ50. Индикатори перформанси замора се тестирају на столу за испитивање замора, применом наизменичног оптерећења са фреквенцијом од 30Хз и амплитудом оптерећења од 20-30кН. Притисна плоча мора проћи 2 милиона циклуса оптерећења без пукотина, а век трајања замора је више него двоструко већи од традиционалних потисних плоча. Индикатори прилагођавања инсталације тестирају тачност димензионисања и уградњу притисне плоче. Одступање дебљине потисне плоче мање од или једнако ±0,5 мм, одступање ширине мање или једнако ±1 мм; степен уклапања са шином већи или једнак 90%, а одступање од вертикалности потисне плоче након уградње мање или једнако 1 степен; одступање од степена положаја рупе за завртње Мање или једнако ±0,5 мм да би се обезбедила тачна инсталација завртња. Стандард прихватања је да сви индикатори испитивања испуњавају стандарде, а стопа квалификације исте серије потисних плоча је већа или једнака 99%; инсталиране потисне плоче треба да се подвргну-тестирању оптерећења на градилишту, а када прођу тешки{26}}возови, максимални напон потисне плоче је мањи или једнак дозвољеном напрезању материјала; годишња стопа оштећења током сервиса Мања или једнака 0,5%, испуњавајући дугорочне услове рада линија за тешке транспорте. Неквалификоване потисне плоче морају бити потпуно уклоњене и строго им је забрањен улазак на градилиште.