Mehanizem rasti utrujenosti in strategija zatiranja spomladanskih posnetkov
- Kje se ponavadi sproži utrujenost v elastičnih sponkah?
Stres - koncentrirana območja elastičnih sponk so nagnjena k iniciaciji razpok, kot so kavelj posnetka, podporne točke, ki so v stiku s spalnico, in prečna mutacijska območja. Pod obremenitvami vlakov lahko koeficient koncentracije napetosti v teh delih doseže 2 - 3 krat kot na običajnih območjih. Statistični podatki kažejo, da se več kot 80% razpok utrujenosti v elastičnih sponkah začne z notranje strani kavelj, ki je podvržena dolgoročnemu upogibanju napetosti in trenja ter površinska mikro - poškodba, ki postanejo vir razpoke.
- Kako okoljski dejavniki pospešijo širjenje razpok utrujenosti v elastičnih sponkah?
V vlažnih okoljih se pojavi elektrokemična korozija elastičnih sponk, ki tvorijo korozijske jame na konicah razpoke, povečajo stopnjo koncentracije napetosti in pospešijo stopnjo širjenja razpok za 30% - 50%. Na območjih s kislino in dežjem so korozijski produkti na površini elastičnih sponk ohlapni in porozni, kar zmanjšuje trdnost materiala. Hkrati korozivni mediji prodrejo v razpoke in pospešujejo širjenje razpok. Poleg tega nizko temperaturna okolja zmanjšujejo žilavost elastičnih materialov. Pod isto obremenitvijo se vrednost praga za širjenje razpok zmanjšuje za 20% - 30%, zaradi česar se bo bolj verjetno pojavil krhki zlom.
- Kakšno je izboljšanje novega bainitičnega vzmetnega jekla na utrujenosti elastičnih sponk?
Bainitsko vzmetno jeklo ima odlično trdnost - koordinacijo žilavosti, z natezno trdnostjo 1800 - 2000 MPA in udarno žilavostjo nad 60J/cm². V primerjavi s tradicionalnim vzmetnim jeklom se stopnja širjenja razpok utrujenosti elastičnih sponk bainitic vzmetno jekleno jekla zmanjša za 40% - 50%. V laboratorijskih simulacijskih testih je po 10^7 cikli nalaganja dolžina razpoke bainitnih vzmetnih jeklenih elastičnih sponk le 1/3 dolžine tradicionalnih elastičnih sponk. V dejanski aplikaciji na železnici Datong - Qinhuangdao se njena življenjska doba podaljša na 4 - 5 leta.
- Kakšno je načelo obdelave površinskega strela, da zavirajo razpoke utrujenosti v elastičnih sponkah?
Zdravljenje s strelom uporablja posnetke s hitrostjo (premer 0. 3 - 0. 8mm), da vpliva na površino elastičnih sponk, kar povzroči plastično deformacijo površinske plasti in tvori preostalo kompresivno napetostno plast z debelino 0. Preostali stiskalni stres nadomešča del delovnega nateznega napetosti, kar zamuja začetek razpok. Hkrati streljanje rafinira površinska zrna, poveča trdoto površine za 20 - 30 HV, zmanjša hrapavost površine in zmanjša koncentracijo napetosti. Življenjska življenjska doba strela - pokukane elastične sponke lahko podaljšate za 1. 5 - 2 krat.
- Kako zmanjšati razpoke utrujenosti v elastičnih sponkah s strukturno optimizacijo?
Optimizacija geometrijske oblike elastičnih sponk z uporabo velikih prehodov polmera file namesto ostrih vogalov lahko zmanjša koeficient koncentracije napetosti za 30% - 40%. Povečanje območja elastične deformacije nog elastičnih sponk lahko razprši porazdelitev napetosti in zmanjša raven napetosti na ključnih delih. Na primer, nova vrsta elastičnih posnetkov oblikuje noge v valoviti obliki. Pod isto obremenitvijo se največji stres pri kavlji zmanjša za 25%, kar učinkovito zmanjša tveganje za nastajanje razpok utrujenosti.