Zasnova klasifikacije elastične togosti tirnic in shema prilagajanja za različne zahteve glede zmanjšanja vibracij tirnice
Kakšne so konstrukcijske točke togosti elastičnih trakov tipa W-za železniške-hitrosti?
Zasnova togosti elastičnih trakov tipa W-za-železniške proge za visoke hitrosti mora uravnotežiti dvojne zahteve visoke prednapetosti in nizke togosti. Vrednost togosti je običajno nadzorovana pri 30-40kN/mm, da se izpolnijo zahteve glede zmanjšanja vibracij pri visoko-vibracijah. Med načrtovanjem je treba optimizirati-velikost preseka elastičnega traku. Premer srednjega loka je ključni dejavnik, ki vpliva na togost. Povečanje premera za 1 mm lahko poveča togost za približno 10 kN/mm, kar je treba natančno izračunati, da ustreza ciljni togosti. Hkrati je treba nadzorovati razliko med prosto višino in delovno višino elastičnega traku, razlika pa je nadzorovana pri 8 - 10 mm, da se zagotovi, da lahko elastični trak zagotovi stabilno prednapetost v delovnem stanju. Prav tako je potrebno analizirati porazdelitev napetosti elastičnega traku s pomočjo simulacije končnih elementov. Največjo obremenitev je treba nadzorovati znotraj 70 % meje tečenja materiala, da preprečimo zlom zaradi utrujenosti, ki ga povzročijo dolgotrajne vibracije. Na koncu je potreben preskus utrujenosti na napravi. Pri 10⁷ vibracijskih obremenitvah je stopnja oslabitve togosti elastičnega traku manjša ali enaka 5%, kar lahko izpolni zahteve uporabe železniških prog za visoke hitrosti.
Kakšni so ukrepi za ojačitev togosti elastičnih trakov za težke{0}}vlečne vrvi?
Togost elastičnih trakov za težke-vrvi je treba povečati na 50-60kN/mm. Prvi ojačitveni ukrep je uporaba materialov z večjo-trdnostjo, kot je vzmetno jeklo 60Si2MnA, katerega natezna trdnost večja ali enaka 1860MPa in meja tečenja večja ali enaka 1660MPa zagotavljajo materialno osnovo za utrjevanje togosti. Drugič, povečajte premer-prereza elastičnega traku z običajnih 14 mm na 16 mm, površina prečnega-prereza se poveča za več kot 30 %, togost pa se lahko poveča za približno 40 %. Hkrati optimizirajte strukturno obliko elastičnega traku in povečajte dolžino končne oporne roke. Povečanje dolžine nosilne roke za 15 % lahko znatno izboljša odpornost proti deformaciji elastičnega traku. Prav tako je treba sprejeti postopek toplotne obdelave kaljenja + popuščanja pri srednji-temperaturi, da doseže trdoto elastičnega traku HRC45-50 in izboljša mejo elastičnosti materiala. Poleg tega namestite proti obrabi odporna tesnila na kontaktni del med elastičnim trakom in tirnico, da preprečite oslabitev togosti elastičnega traku zaradi obrabe in podaljšate njegovo življenjsko dobo.
Kakšna je ekonomična shema optimizacije togosti elastičnega traku za navadne{0}}hitre železnice?
Jedro sheme ekonomične optimizacije togosti elastičnega traku za navadne{0}}hitre železnice je zmanjšanje stroškov ob predpostavki izpolnjevanja zahtev uporabe. Vrednost togosti, nadzorovana pri 20-30kN/mm, lahko izpolni zahteve glede obremenitve običajnih-hitrostnih prog. Prvi optimizacijski ukrep je uporaba jekla Q235 namesto visoko{8}}cenovnega vzmetnega jekla in zagotavljanje togosti s prilagajanjem postopka toplotne obdelave. Normalizacija, ki ji sledi popuščanje pri nizki-temperaturi, omogoča, da elastične lastnosti materiala izpolnjujejo zahteve. Drugič, poenostavite strukturno zasnovo elastičnega traku, prekličite kompleksen ločni prehodni odsek in uporabite linearno podporno roko, da zmanjšate težave pri obdelavi kalupa in proizvodne stroške. Hkrati nadzorujte dovoljenje za obdelavo elastičnega traku in zmanjšajte dovoljenje z 2 mm na 1 mm, da zmanjšate odpad materiala. Namesto postopka kovanja se lahko uporabi tudi postopek oblikovanja s serijskim žigosanjem, kar izboljša učinkovitost proizvodnje za več kot 50 % in zmanjša stroške na enoto za 20 %. Končno, s standardizirano zasnovo poenotite vgradne dimenzije elastičnih trakov različnih modelov za železnice z navadno hitrostjo, izboljšajte vsestranskost in dodatno zmanjšajte stroške nabave in vzdrževanja.
Katere so standardne metode in natančne kontrolne točke za testiranje togosti elastičnega traku?
Standardna metoda za preskušanje togosti elastičnega traku je statični kompresijski preskus. Univerzalni stroj za testiranje materiala se uporablja za obremenitev elastičnega traku korak za korakom, beleženje vrednosti obremenitve, ki ustrezajo različnim količinam stiskanja, in pridobitev vrednosti togosti z izračunom razmerja med obremenitvijo in deformacijo. Med preskušanjem je treba nadzorovati hitrost obremenitve, ki je nastavljena na 1 mm/min, da se izognemo preveliki hitrosti obremenitve, ki vodi do večje vrednosti preskusa togosti. Prva kontrolna točka natančnosti je izbira vzorcev. 10 elastični trakovi so naključno izbrani iz vsake serije za testiranje, da se zagotovi reprezentativnost vzorcev. Drugič, nadzorujte temperaturo preskusnega okolja in vzdržujte temperaturo pri 20±2 stopinjah. Previsoka ali prenizka temperatura bo vplivala na elastične lastnosti elastičnega traku, kar bo povzročilo napake pri testiranju. Hkrati zagotovite natančnost senzorja preskusnega stroja, pri čemer je natančnost senzorja sile manjša ali enaka ±0,5 % in natančnost senzorja premika manjša ali enaka ±0,01 mm, da se zagotovi točnost preskusnih podatkov. Nazadnje je treba popraviti preskusne podatke, odstraniti nenormalne vrednosti in vzeti povprečno vrednost, odstopanje vrednosti togosti pa je treba nadzorovati v okviru ±3kN/mm.
Kakšen je skupni mehanizem za zmanjševanje tresljajev med elastičnimi trakovi različnih togosti in pod-tirničnimi blazinicami?
Jedro skupnega zmanjševanja tresljajev med elastičnimi trakovi različnih togosti in pod-tirničnimi blazinicami je »kombinacija togosti in prožnosti«, ki absorbira energijo tresljajev, ki nastane pri delovanju vlaka, prek koordinacije deformacij obeh. Visoko{2}}elastični trakovi morajo biti usklajeni z visoko{3}}elastičnostjo pod-tirničnimi blazinicami, kot so poliuretanske blazinice. Elastični trakovi zagotavljajo stabilne omejitve tirnic, blazinice pa absorbirajo visokofrekvenčne-vibracije. Sodelovanje obeh lahko poveča stopnjo dušenja vibracij na več kot 60 %. Elastični trakovi nizke{10}}trdosti se ujemajo s srednje{11}}elastičnimi blazinicami, kot so gumijaste blazinice. Elastični trakovi sami lahko povzročijo določeno mero elastične deformacije in delijo nalogo zmanjševanja vibracij z blazinicami, kar je primerno za običajne-hitrostne proge s srednjim obsegom prometa. Ko se uporabi obremenitev vlaka, je elastični trak najprej podvržen elastični deformaciji, da izravna del navpične obremenitve, preostala obremenitev pa se prenese na pod-tirnično blazino, ki se nadalje deformira, da absorbira energijo vibracij. Istočasno se mora togost elastičnega traku ujemati z modulom elastičnosti blazinice. Če je togost elastičnega traku veliko večja od modula elastičnosti blazinice, bo to povzročilo prekomerno deformacijo blazinice; če je togost elastičnega traku premajhna, ne more učinkovito omejiti premika tirnice. Poleg tega mora biti življenjska doba obeh sinhronizirana, da se prepreči prezgodnja okvara določene komponente, ki vpliva na splošni učinek zmanjšanja vibracij.