Lahka zasnova in sinergija visoko{0}}trdnega materiala za komponente tirov
Katera so temeljna načela in cilji nadzora teže lahke zasnove za tirno opremo?
Lahka zasnova dodatkov za proge mora slediti temeljnim načelomznatno zmanjšanje teže, zagotavljanje učinkovitosti in zmanjšanje stroškov, doseganje zmanjšanja teže s tremi ukrepi: strukturno optimizacijo, nadgradnjo materiala in izboljšavo postopka, hkrati pa zagotavlja, da natezna odpornost, strižna odpornost in odpornost proti utrujenosti niso nižje od tistih pri tradicionalnih dodatkih. Cilj lahke-železniške opreme za visoke hitrosti je zmanjšanje teže za 15 %-20 %. Na primer, teža tlačnih plošč tipa 75 se zmanjša z 8 kg na 6,5 kg, teža elastičnih trakov pa se zmanjša s 3 kg na 2,5 kg, kar učinkovito zmanjša navpično obremenitev pragov. Cilj zmanjšanja teže za navadne železniške dodatke je 10 %-15 %, kar zmanjša porabo materiala in stroške prevoza ob predpostavki zagotavljanja osnovne zmogljivosti. Cilj zmanjšanja teže za industrijske in rudarske dodatke za težke obremenitve je razmeroma konzervativen, nadzorovan pri 5 %-10 %, pri čemer se izogiba pretirano lahki zasnovi, ki vpliva na odpornost na udarce. Vsak oblikovan lahek dodatek mora prestati mehanske teste delovanja, da se zagotovi, da delovanje ustreza standardom po zmanjšanju teže, in je strogo prepovedano zamenjati trdnost z lahkim dizajnom.
Kakšna je strukturna optimizacija in shema izbire materiala za lahke elastične trakove-železnic za visoke hitrosti?
Lahki elastični trakovi za-železnice za visoke hitrosti uporabljajo aspremenljiv-odsek votle oblike, s krožnimi votlimi luknjami premera 8-10 mm v ne-napetostnih-delih, kar zmanjša lastno težo, ne da bi vplivalo na napetostno stabilnost, in doseže 18-odstotno zmanjšanje teže v primerjavi s tradicionalnimi trdnimi elastičnimi trakovi. Material je60Si2CrVATi nizko{2}}legirano vzmetno jeklo-visoke trdnosti. Na podlagi ohranjanja visoke elastičnosti tradicionalnega 60Si2CrVA ta material doda titanove elemente za rafiniranje zrn, s čimer poveča natezno trdnost na 1450 MPa in mejo tečenja na 1300 MPa, kar nadomesti morebitno izgubo trdnosti, ki jo povzroči votla oblika. Kremplji elastičnih trakov so lokalno odebeljeni za 2 mm, da okrepijo moč ugriza z režami za tirnice in preprečijo zmanjšanje sile upogibanja. Površina je premazana zokolju prijazen premaz Dacrometnamesto tradicionalnega vročega-cinkanja. Z debelino prevleke le 8-12 μm ne le zmanjša težo, ampak tudi izboljša proti-korozijsko delovanje, z odpornostjo na preskus nevtralnega slanega prha do 1000 ur. Optimizirani elastični trakovi morajo prestati 2 milijona preskusov utrujenosti brez zloma, preden se uporabijo na železniških progah za visoke hitrosti.
Kakšni so ukrepi za izboljšanje postopka in zagotavljanje trdnosti za lahke ribje plošče navadnih železnic?
Lahke ribiške plošče za navadne železnice sprejmejovroče{0}}natančen postopek oblikovanjanamesto tradicionalnega postopka kovanje + strojna obdelava, zmanjšanje izgube materiala pri rezanju, povečanje stopnje izkoriščenosti materiala s 60 % na 90 % in zmanjšanje teže za 12 %. Struktura sprejme atanjšanje koprene + zgoščevanje prirobnicezasnova, pri čemer je debelina traku zmanjšana z 12 mm na 8 mm in debelina prirobnice povečana s 15 mm na 18 mm, kar zagotavlja, da je upogibna togost na spoju skladna s trdnostjo tradicionalnih ribjih plošč. Material jeQ420 nizko-legirano visoko{2}}trdno jeklonamesto tradicionalnega jekla Q355, z natezno trdnostjo, povečano na 420MPa, in mejo tečenja, povečano na 345MPa, ki izpolnjuje zahteve glede obremenitve običajnih železniških prog. Luknje za vijake ribjih plošč sprejmejopostopek oblikovanja s hladnim iztiskanjemda bi se izognili koncentraciji napetosti, ki jo povzroči vrtanje, s hrapavostjo stene luknje, ki je nadzorovana pod Ra1,6, kar izboljša odpornost proti utrujenosti. 10% vsake serije lahkih ribiških plošč je treba vzorčiti za-izvlečne preskuse, izvlečna-sila, večja ali enaka 70kN, pa velja za primerno za zagotavljanje stabilnosti povezave tirnih spojev.
Kakšna je konstrukcijska shema -odpornosti proti obrabi in-odpornosti na udarce za lahke osnovne plošče za velike industrijske in rudarske obremenitve?
Sprejmejo lahke osnovne plošče za težke industrijske in rudarske obremenitvepoliuretan + kompozitni material iz steklenih vlakennamesto tradicionalnih osnovnih plošč iz čiste gume, z zmanjšano gostoto z 1,2 g/cm³ na 0,9 g/cm³, težo zmanjšano za 25 % in odpornostjo proti obrabi, izboljšano za 3-krat. Struktura sprejme aoblikovanje vmesnega sloja satjaz odprtino v obliki satja 15 mm in debelino stene luknje 2 mm, kar ne le zmanjša lastno-težo, ampak tudi poveča odpornost na udarce, ki lahko prenese visoko{3}}frekvenčni kotalni udarec rudniških vozil. Zgornja površina osnovne plošče je poškropljena zaluminijev oksid keramični premaz,{0}}odporen proti obrabiz debelino 0,5 mm in trdoto HRC60 ali več, kar preprečuje obrabo površine osnovne plošče zaradi mineralnih materialov in podaljšuje življenjsko dobo. Rob osnovne plošče sprejme azasnova robov jeklenega okvirjaz debelino ovoja 3 mm, kar poveča odpornost na trganje osnovne plošče in prepreči poškodbe zaradi strganja koles rudniških vozil. Dinamično-razmerje statične togosti lahkih osnovnih plošč je nadzorovano na manj kot ali enako 2,8, kar ustreza zahtevam za blaženje udarcev industrijskih in rudarskih linij, tlačna trdnost pa je večja ali enaka 150 MPa, da se zagotovi odsotnost plastične deformacije pod velikimi obremenitvami.
Kakšni so standardi za inšpekcijo kakovosti in sprejemljivost za tirno opremo po lahki zasnovi?
Pregled kakovosti tirnih dodatkov po lahki zasnovi je treba dodatienostavno preverjanje koeficienta. Koeficient lahke teže=(teža tradicionalnih dodatkov - teža lahkih dodatkov) / teža tradicionalnih dodatkov × 100 %, ki mora izpolnjevati načrtovani cilj zmanjšanja teže. Preizkušanje mehanske zmogljivosti mora zajemati štiri glavne kazalnike: natezno trdnost, mejo tečenja, strižno trdnost in življenjsko dobo ob utrujenosti, pri čemer vsi ne smejo biti nižji od standardov učinkovitosti tradicionalnih dodatkov. Na primer, življenjska doba lahkih elastičnih trakov mora biti večja ali enaka 2 milijon-krat, strižna trdnost lahkih plošč za ribe pa mora biti večja ali enaka 60 kN. Pro-korozijska učinkovitost je preizkušena s preskusom nevtralnega solnega razpršila: železniški dodatki za-visoke hitrosti morajo biti odporni več kot ali enako 1000 ur brez rdeče rje, običajni železniški pripomočki več kot ali enako 500 ur, industrijski in rudarski dodatki pa več kot ali enako 800 ur. Sprejem na-lokaciji mora slediti načelupregled vzorčenja + test namestitve, vzorčenje 5 % lahke dodatne opreme na kilometer. Po namestitvi se izvede poskusno obratovanje, da se opazuje posedanje in vrednost tresljajev tira. Sedanje, manjše ali enako 0,1 mm, in pospešek tresljajev, manjši ali enak 0,5 g, veljata za primerna. Serijska uporaba je dovoljena šele po sprejemu, da se zagotovi varnost inženirske uporabe lahkih dodatkov.