Korelacija med ujemanjem profila glave tirnice in utrujenostjo-kolesa v stiku s tirnico
Kako nezadostno ujemanje med profilom glave tirnice in tekalno plastjo kolesa spremeni morfologijo kontaktne površine kolesa-tirnice?
Nezadostno ujemanje spremeni idealno eliptično kontaktno liso v podolgovat trak ali več{0}}točkovni kontakt, s čimer se kontaktna površina zmanjša za več kot 30 %. Zmanjšana površina povzroči močno povečanje kontaktne napetosti na enoto površine, s čimer se preseže dovoljena kontaktna napetost materiala in povzroči plastični tok kovine površine glave tirnice. Ta nenormalna morfologija koncentrira tudi kontaktne napetosti na robu glave tirnice ali ne-standardnih območjih namesto na sredini, kar ustvarja pogoje za nastanek razpok zaradi utrujenosti. Sčasoma se na površini glave tirnice pojavijo razpoke rib{6}}lusk, ki se postopoma razvijejo v razpoke.
Zakaj imajo-hitrostne proge veliko višje zahteve za ujemanje profila glave tirnice kot običajne-hitrostne proge?
Vlaki za-visoke hitrosti delujejo pri velikih hitrostih, kar vodi do intenzivnejše dinamične interakcije med kolesi in tirnicami, položaj in morfologija kontaktne površine pa sta bolj občutljiva na spremembe hitrosti. Rahlo neusklajenost povzroči pogosto preskakovanje kontaktne točke kolesa-tirnice, kar ustvarja visoko{3}}frekvenčne udarne obremenitve. Čeprav je osna obremenitev hitrih-vlakov manjša kot težkih-vlečnih vlakov, Hertzova kontaktna napetost ostaja visoka; neujemanje profila lahko poveča najvišjo Hertzovo napetost za več kot 20 %. Poleg tega so-proge za visoke hitrosti večinoma neprekinjeno varjene tirnice, zaradi česar je popravilo razpok zaradi utrujenosti težko in drago, zato je treba od začetka zagotoviti visoko{10}}natančno ujemanje profila.
Kakšne so glavne razlike med kitajskim standardnim profilom CN60 in mednarodnim standardnim profilom UIC60 ter njihovimi ustreznimi scenariji?
Profil CN60 ima večji polmer loka glave tirnice, s kontaktno točko bližje središču glave tirnice, kar se prilagaja kolesnim profilom neodvisno razvitih kitajskih EMU in tovornih vagonov ter uravnoveša združljivost potniškega in tovornega prometa. Profil UIC60 ima strmejšo stran glave tirnice in bolj kompakten prehod v loku, pri čemer je kontaktna točka bližje zunanjemu robu, kar se večinoma ujema s kolesi vlakov za visoke{3}}hitrosti evropskih standardov. V praksi se profil CN60 pogosto uporablja v domačih navadnih-hitrih in mešanih potniških-tovornih železnicah, medtem ko se profil UIC60 uporablja v uvoženih-hitrostnih progah ali izvoznih železniških projektih; ni jih mogoče poljubno zamenjati, saj bi to resno motilo razmerje ujemanja kolesa-tirnice.
Katere ključne tehnične zahteve morajo biti izpolnjene pri obnovi profila glave tirnice z brušenjem po obrabi?
Uporabiti je treba posebne bruse, ki se ujemajo s ciljnim profilom, da se zagotovi natančnost profila brušenja po-v območju ±0,2 mm. Globina brušenja mora biti strogo nadzorovana--globina brušenja z enim prehodom ne sme presegati 0,5 mm-, da se izognete razpokam sekundarnega utrjevanja na površini glave tirnice, ki jih povzroči prekomerna vročina brušenja. Površinska hrapavost glave ozemljene tirnice mora biti manjša ali enaka Ra1,6 μm, da se zmanjša odpornost proti trenju kolesa-tirnice in koncentracija napetosti. Talni del mora biti gladek, z 10-15 m prehodnim brušenjem na obeh koncih, da se izognete stopničastim mutacijam profila in zagotovite stabilnost vožnje vlaka.
Kako hitro oceniti kvalifikacijo ujemanja profila glave tirnice na mestu?
Prenosni kolesni{0}}tirnični profilometer je mogoče uporabiti za hkratno zbiranje podatkov o profilu glave tirnice in tekalne plasti kolesa, s-terminalno programsko opremo na kraju samem, ki izvaja primerjalno analizo za neposredno ustvarjanje ustreznega poročila o stopnji. Brez posebne opreme je mogoče opazovati položaj svetlega traku glave tirnice (kontaktni pas). Pri kvalificiranem ujemanju mora biti svetel trak enakomerno rahlo porazdeljen znotraj središča glave tirnice brez očitnega odstopanja. Če je svetel pas nagnjen proti robu glave tirnice, se pojavi več svetlih pasov ali je pas preozek, to kaže na nezadostno ujemanje profila, kar zahteva nadaljnji pregled ali brušenje.