Izbira materiala ribiške plošče in tehnologija združljivosti za različne tirne spoje
Katere so točke izbire materiala za ribje plošče za navadne spoje tirnic po nacionalnem standardu 60 kg/m?
Ribe plošče za običajne spoje tirnic po nacionalnem standardu 60 kg/m morajo po možnosti uporabljati nizko-legirano jeklo Q345B z visoko-trdnostjo, ki ima natezno trdnost večjo ali enako 510 MPa in mejo tečenja večjo ali enako 345 MPa, kar izpolnjuje zahteve glede obremenitve običajnih vodov. Pri izbiri materialov se je treba osredotočiti na preverjanje indeksa razteznosti materiala. Raztezek, večji ali enak 21 %, lahko zagotovi, da ribja plošča ni nagnjena k krhkemu lomu, ko je izpostavljena udarnim obremenitvam vlaka. Hkrati je treba posvetiti pozornost upogibnim lastnostim materiala pri hladnem. Preizkus hladnega upogibanja za 180 stopinj brez razpok je nujen pogoj, da se izognete krhkemu lomu ribje plošče v okoljih z nizko-temperaturo. Prav tako je treba preveriti vsebnost žvepla in fosforja v materialu. Vsebnost žvepla manjša od ali enaka 0,040 % in vsebnost fosforja manjša ali enaka 0,040 % lahko zmanjšata tveganje krhkosti materiala pri temperiranju. Nazadnje je treba uskladiti postopek toplotne obdelave ribje plošče. Ribja plošča po normalizacijski obdelavi ima enotno trdoto, vrednost HB pa je nadzorovana med 180-220, kar lahko bolje prenese silo skupaj s tirnim spojem.
Kakšne so posebne zahteve glede materiala ribjih plošč za izolirane spoje tujih standardnih tirnic?
Glavna zahteva ribjih plošč za izolirane spoje tujih standardnih tirnic je visoka trdnost in izolacija. Material mora biti kompozitni material epoksi smole, ojačan s steklenimi vlakni, katerega prostorninska upornost, večja ali enaka 10¹²Ω·cm, lahko učinkovito blokira prevajanje toka. Natezna trdnost materiala mora biti večja ali enaka 450MPa, da se izpolnijo zahteve glede obremenitve tujih standardnih vrvi za težke{4}}vleke (kot so standardne vrvi AREMA). Hkrati je treba zagotoviti odpornost materiala na staranje. Pod vplivom ultravijoličnega sevanja in ciklov temperature-vlažnosti je stopnja slabljenja izolacijske učinkovitosti manjša ali enaka 5 % na leto. Pozornost je treba posvetiti tudi odpornosti materiala proti koroziji. Po 1000-urnem potopitvi v slano prho na površini ni očitnih korozijskih madežev, kar zagotavlja varnost uporabe obalnih vodov. Poleg tega mora biti koeficient toplotne razteznosti materiala blizu koeficientu tirnice, da se prepreči povečanje rež med spoji zaradi temperaturnih sprememb in vpliva na gladkost linije.
Kakšni so ukrepi za modifikacijo materiala ribjih plošč za dilatacijske spoje tirnic v alpskih regijah?
Ribe plošče za dilatacijske spoje tirnic v alpskih regijah morajo biti izdelane iz jekla Q345D in morajo biti podvržene modifikaciji nizko{1}}temperaturne žilavosti. Bistvo modifikacije je znižanje temperature krhkega prehoda materiala, tako da lahko še vedno ohranja dobro žilavost pri -40 stopinjah. Prvi modifikacijski ukrep je dodajanje elementa niklja med taljenjem, vsebnost niklja pa je nadzorovana pri 1,0 %-1,5 %, kar lahko znatno izboljša udarno žilavost jekla pri nizkih-temperaturah. Drugič, sprejet je postopek toplotne obdelave kaljenja in popuščanja s temperaturo kaljenja 880 stopinj in temperaturo popuščanja 600 stopinj, tako da je udarna energija materiala pri nizki-temperaturi večja ali enaka 34J. Hkrati mora biti površina ribje plošče pocinkana, debelina cinkove plasti pa mora biti večja ali enaka 80 μm, da se prepreči korozija zaradi ledu, snega in sredstev za odmrzovanje v alpskih regijah. Poleg tega je treba optimizirati prehodni lok prečnega prereza ribje plošče, povečati polmer prehoda s 5 mm na 8 mm, zmanjšati faktor koncentracije napetosti in preprečiti razpoke, ki jih povzroča koncentracija napetosti pri nizkih temperaturah.
Kakšen je vpliv natančnosti obdelave ribjih plošč na gladkost spoja tirnic?
Natančnost obdelave ribje plošče neposredno določa gladkost tirne površine spoja tirnice, njegovo ključno odstopanje dimenzij pa mora biti strogo nadzorovano znotraj ±0,2 mm. Če odstopanje ravnosti kontaktnega dela površine tirnice preseže 0,3 mm, bo med vožnjo vlaka prišlo do očitnega udarca kolesa-tirnice, kar bo poslabšalo obrabo koles-tirnice in vibracije proge. Če odstopanje položaja luknje za vijak presega 0,5 mm, se ribja plošča ne bo tesno prilegala tirnici in na spoju se bodo pojavile vrzeli, kar bo povzročilo neenakomerno posedanje spoja tirnice. Prekomerno odstopanje debeline ribje plošče bo povzročilo visoke in nizke zamaknjene zobe tirnice na spoju, kar bo vplivalo na nemoteno delovanje vlaka. Poleg tega mora biti površinska hrapavost Ra ribje plošče manjša ali enaka 3,2 μm. Prekomerna hrapavost bo povečala torni upor s tirnico, kar bo povzročilo neenakomerno porazdelitev napetosti na spoju in zmanjšalo življenjsko dobo spoja zaradi utrujenosti.
Kakšna so načela kooperativnega ujemanja napetosti med ribjimi ploščami in sorniki?
Jedro kooperativnega ujemanja napetosti med ribjimi ploščami in sorniki je ujemanje trdnosti in togosti. Natezna trdnost obeh mora biti na enaki ravni, da se izognete situaciji, ko "močni deli poškodujejo šibke dele". Natezna trdnost sornika mora biti nekoliko višja od natezne trdnosti ribje plošče, z razliko 50-100 MPa, tako da bo sornik ob preobremenitvi najprej podvržen plastični deformaciji, ki igra vlogo zaščite pred preobremenitvijo. Kar zadeva ujemanje togosti, mora biti modul elastičnosti ribje plošče blizu modula sornika, da se zagotovi usklajena deformacija obeh pod obremenitvijo, s čimer se prepreči koncentracija napetosti na določeni komponenti. Hkrati je potrebno nadzorovati prednapetost vijaka. Nezadostna prednapetost bo povzročila, da se ribja plošča ne bo tesno prilegala tirnici, medtem ko bo prekomerna prednapetost povzročila plastično deformacijo ribje plošče. Običajno je prednapetost nadzorovana pri 60%-70% meje tečenja vijaka. Poleg tega je treba število in razporeditev vijakov prilagoditi dolžini ribiške plošče. 6 vijakov, ki podpirajo 60 kg/m ribiško ploščo tirnice, mora biti enakomerno porazdeljenih z razmikom, manjšim ali enakim 2 mm, da se zagotovi enakomerno prenašanje sile.