Fishplate soone disain ja rööpaliidete pingeülekande tõhusus
Millised on sümmeetrilise soone tüüpi ja asümmeetrilise soone tüüpi kalaplaatide kasutusstsenaariumite erinevused?
Kalaplaatide sümmeetrilise soonega plaadi ülemise ja alumise sälgu suurus on sama ning see on sümmeetriline vasakul ja paremal, mida kasutatakse peamiselttavalised rööpaühendused sirgetel lõikudel ja{0}}suurte raadiusega kõverate lõikudel. Selliste liigendite rööpad on ühtlaselt pingestatud. Sümmeetrilise soone tüüp võib panna kalaplaadi kandma ühtlast jõudu üles ja alla, saavutama ühtlase pingeülekande ning sellel on lihtne töötlemistehnoloogia ja madal hind. Asümmeetrilise soone tüüpi kalaplaatidel on erinevad ülemise ja alumise sälgu suurused või asümmeetrilised vasakul ja paremal, mis on kasutatav peamiseltrööbaste liitekohad pöördealadel, väikese{0}}raadiusega kõveraosad ja erikujulised-rööpad. Pöördepiirkonna punktrööpa ja konnarööpa lõik on asümmeetriline, seega on täpse sobituse saavutamiseks vaja asümmeetrilise soonega kalaplaati; väikese -raadiusega kõvera lõigul oleval siinil on külgjõud ja asümmeetrilise soone tüüp võib olla konstrueeritud nii, et liigendi stabiilsuse parandamiseks on pingeküljele kallutatud sobiv pind. Asümmeetriline soone tüüp saab kohanduda spetsiaalsete-sektsioonsiinidega ja tagada ühenduskohas sujuva pingeülekande.
Miks ei tohiks kalaplaadi soone tüüpi üleminekukaare raadius olla väiksem kui 3 mm?
Kalaplaadi soone tüübi üleminekukaare raadius viitab kaare üleminekule sälgu ja kalaplaadi korpuse vahel. Standard nõuab, et raadius oleks suurem või võrdne 3 mm ja põhieesmärk on kõrvaldada pinge kontsentratsioon sälgus. Kui kalaplaat töötab, kannab sälk rööpa poolt edastatavaid tõmbe- ja nihkejõude, mis on pingete kontsentratsiooni -kõrge esinemissagedus. Kui kaare raadius on ＜3mm, moodustub sälku juures terav nurk ja pingekontsentratsiooni tegur suureneb oluliselt. Rongi vibratsioonikoormuse korral võivad terava nurga juures tekkida väsimuspraod, mis võivad veelgi kaasa tuua kalaplaadi murdumise. Kui kaare raadius on 3 mm või suurem, saab pinget piki kaare pinda ühtlaselt hajutada ja pinge kontsentratsioonitegurit saab vähendada 40–50%, vältides tõhusalt pragude teket. Lisaks võib suurem üleminekukaar hõlbustada kalaplaadi ja siini kokkupanemist, vältides kokkupaneku ajal siini pinna kriimustamist.
Millist mõju avaldab pingeülekandele kalaplaadi soone laiuse ja rööpaosa vaheline sobivusvahe?
Ideaalne vahekaugus kalaplaadi soone laiuse ja rööpaosa vahel on 0,1–0,3 mm. See vahe ei taga mitte ainult sujuvat kokkupanekut, vaid tagab ka tõhusa pingeülekande. Kui sobivusvahe on liiga suur, jääb kalaplaadi ja siini vahele tühimik. Kui rong möödub, kõigub rööbas pisut sälgus, mis toob kaasa katkendliku pingeülekande liigeses ja suurenenud kohaliku pinge kontsentratsiooni. Liiga suured vahed panevad ka kalaplaadi poldid kandma täiendavat nihkejõudu, kiirendades poltide lõdvenemist ja väsimusmurde. Kui sobivusvahe on liiga väike, on kalaplaat ja rööp interferentssobivas, mistõttu on lihtne kahjustada monteerimisel rööpa pinda ja kalaplaadi soone tüüpi ega saa kõrvaldada rööpaühenduse tootmisviga. Mõistlik sobituspilu võib muuta kalaplaadi rööpaga tihedalt sobivaks ja pinge kandub ühtlaselt läbi kinnituspinna, parandades liigendi üldist tugevust.
Miks kasutavad raskeveoliinide{0}}kalaplaadid oma soonekujunduses süvendatud soone struktuuri?
Raskete{0}}õngeliinide kalaplaadid kasutavad süvendatud soone struktuuri, kusjuures soone sügavus on tavaliste kalaplaatidega võrreldes suurenenud 2-3 mm võrra, peamiselt selleks, et suurendada kalaplaadi ja rööpa vahelist kontaktpinda ning parandada pinge ülekandmise tõhusust. Rasketel{10}}veoliinidel sõitvatel rongidel on suur teljekoormus ning tõmbe- ja nihkejõud rööpa ühenduskohas on palju suuremad kui tavaliinidel. Soone süvendamine võib suurendada kalaplaadi ja siini vahelist kontaktikõrgust, suurendada kontaktpinda 15%-20% ja vähendada oluliselt pindalaühiku kohta kantavat pinget. Süvendatud soone tüüp võib suurendada ka kalaplaadi paindejäikust, muutes kalaplaadi koormuse all vähem deformeeruvaks ja vältides kalaplaadi deformatsioonist tingitud liigendivahe suurenemist. Lisaks saab süvendatud soonega tüüp rööpa otsa paremini mähkida, vähendada pinge kontsentratsiooni rööpa otsas ja vältida rööpa otsa kahjustusi. Seetõttu kasutavad raskeveoliinide spetsiaalsed kalaplaadid süvendatud soone kujundust, et kohaneda suure koormusvajadusega.
Millist mõju avaldab kalaplaadi soone tüüpi pinnakaredus rööpa liigendi toimimisele?
Kalaplaadi soone tüüpi pinnakaredus nõuab Ra, mis on väiksem või võrdne 3,2 μm, ning pind on sile ja tasane, millel on oluline mõju rööpaühenduse toimimisele. Madala pinnakaredusega soonetüüp sobib paremini rööpaga, on suurem kontaktpind ja ühtlasem pinge ülekandmine, mis võib vähendada pinge kontsentratsiooni liigendis. Kui pinna karedus on suur, on soone pinnal mikro-eendid, mis põhjustavad kalaplaadi ja rööpa vahelise punkt- või joonekontakti, mille tulemuseks on lokaalse pinge järsu suurenemise ja väsimuskahjustuste tekkimise oht. Sile soonepind võib vähendada ka hõõrdetakistust monteerimise ajal, vältida rööpa pinna{5}}korrosioonivastase katte kriimustamist ja kaitsta siini rooste eest. Lisaks ei kogune vähese karedusega pinnale kergesti tolmu ja niiskust, mis võib vähendada soone elektrokeemilist korrosiooni ja pikendada kalaplaadi kasutusiga.