Miks on jäikuse ühtlustamine oluline?
Kaldliide on alati pehmem kui siini korpus: kaks kaldplaati painduvad rattakoormuse all, liigend asetseb veidi rohkem kui külgnev rööbas ning üleminek tagasi rööpa täielikule jäikusele tekitab löögi igal läbimisel. Kiiretel-ja rasketel{2}}veoliinidel põhjustavad need löögid rööpa-otsa lööki, poldi lõdvenemist, liipri kahjustusi ja müra. Jäikuse ühtlustamise peamine disainieesmärk on hoida liigendi vertikaalset ja külgsuunalist jäikust umbes ±10% piires rööpa korpuse jäikusest, välistades tõukejõu. Järgnevad kaks tuletatud eesmärki: ühine vajumishälve peab jääma möödasõitva rongi all olevast rööbaste vajutusest 0,1 mm piiresse ja külgjäikus peab vastama liini anti-külgsuunalise-nihkele, vähemalt 80 kN/mm suurel{11}}kiirusel. Disain kontrollitakse ratta{13}}rööpajõudude dünaamilise simulatsiooniga kogu töökiiruse vahemikus, enne kui liigend kinnitatakse.
Disainimeetmed{0}}Kiirete kalaplaatide jaoks
Kiired{0}}kalaplaadid kasutavad võrdse-tugevusega konstruktsiooni, mille puhul kalaplaadi ristlõige- muutub piki selle pikkust, et järgida rööpa paindekäitumist. Pingestatud sektsiooni paksust suurendatakse umbes 22 mm-ni, mis vastab rööpapea paksusele, et tõsta liigendi paindejäikust. Poldi muster on sümmeetriline, kaheksa polti on mõlemal pool liigendit ühtlaselt jaotatud, nii et eelpingutusjõud -jaotub ühtlaselt ja pingekontsentratsiooni koefitsient jääb madalaks. Kalaplaatide ülemine ja alumine pind lihvitakse kareduseni Ra 1,6 või rohkem, hoides siini vahelise sobivuse vahe 0,05 mm või vähem ja parandades koormuse ülekandmist. Liitekohale asetatakse 3 mm elastne padjakiht, mille elastsusmoodul on sobitatud rööpa aluse mooduliga, et kompenseerida väikest jäikuse erinevust. Lõpuks kitsenevad kalaplaadi otsad vähemalt 100 mm pikkuse üleminekupikkuse ulatuses, nii et jäikus muutub järk-järgult, mitte astmeliselt.
Materjalid raske{0}}veolöögikindluse jaoks
| Komponent | Spetsifikatsioon | Eesmärk |
|---|---|---|
| Kalaplaadi teras | U75V ülitugev-legeerteras, tõmbetugevus 980 MPa või suurem | Talub pikkade raskete rongide mõju |
| Kalaplaadi karastamine | Karbureeritud ja karastatud pind, karastatud sügavus 0,5 mm või suurem, kõvadus 58 HRC või suurem | Liigese kulumis- ja väsimuskindlus |
| Poldid | 12,9-klassi kõrge-tugevus, eelpingutusmoment 800 N·m | Säilitab liigeste kinnituse tugeva{0}}veo vibratsiooni korral |
| Rööpa otsapinnad | Maapinna tasasuse hälve 0,02 mm või väiksem | Tihedalt liibuv kalaplaadiga, puudub kohalik koormuse kontsentratsioon |
U75V valiti seetõttu, et selle minimaalne tõmbetugevus 980 MPa annab liigendile suutlikkuse 10 000 -tonnise rongi löögi vastu ilma jäävdeformatsioonita. Materjali ülekuumenemise vältimiseks tuleb materjali ülekuumenemise vältimiseks kuumtöötlemisprotsessi rangelt kontrollida ja iga tootmispartii mehaaniliste omaduste suhtes kontrollitakse enne lähetamist.
Tavaliste liigendite õmblusteta moderniseerimisprotseduur
Tavalise plaatliidese muutmine õmblusteta keevisliitmiks toimub viies etapis. Esmalt eemaldage algsed kalaplaadid ja poldid ning puhastage rööpa otspindadest rooste ja õli, et pinnad oleksid mustusevabad. Teiseks eelsoojendage vuuk keevitamiseks 200–300 kraadini mõlemal pool 100 mm tsoonis, vältides külmapragusid. Kolmandaks keevitage liitekoht aluminotermilise protsessiga, kasutades sobivat voolutugevust, reguleerides keevisõmbluse tugevdust 0–2 mm-ni, nii et keevisõmbluse tugevus ühtiks rööpa korpusega. Neljandaks lihvige keevisõmblus rööpa pinnaga ühetasaseks kareduseni Ra 3,2 või rohkem, välistades ratta{10}}rööpa kokkupõrked. Viiendaks paigaldage lisatugevdusena uus elastne kalaplaat, et tõsta tagantjärele paigaldatud liitekoha väsimuskindlust. Pärast teisendamist testitakse keevisõmblust ultraheliga, et veenduda, et sellel pole defekte, enne kui liin uuesti kasutusele võetakse.
Ülevaatus ja rikete käsitlemine
Kasutusajal kontrollitakse plaadi liigendeid fikseeritud tsükliga. Ultraheli testimine tehakse kord kuus, et tuvastada pragusid keevisõmbluses või poldi aukude ümber ning iga 3 mm või pikema pragu töödeldakse koheselt. Visuaalne kontroll kontrollib kalaplaadi deformatsiooni ja korrosiooni: 2 mm või rohkem deformeerunud kalaplaat või rooste katab 20% või rohkem selle pindalast tuleb välja vahetada. Poltide pöördemomenti kontrollitakse kord kvartalis ja kui pöördemoment on vähenenud 10% või rohkem, pingutatakse poldid uuesti; poldid, mis ei suuda pärast uuesti pingutamist standardit hoida, asendatakse. Rööpa pinna kulumist liigendis mõõdetakse regulaarselt; sügavam kui 1 mm kulumine parandatakse lihvimisega ja tugevalt kulunud rööpad vahetatakse välja. Tagantjärele paigaldatud õmblusteta ühenduste puhul tehakse metallograafilised testid igal aastal, et jälgida keevisõmbluse struktuuri muutusi ja vältida keevisõmbluse vananemisest tingitud tugevuse halvenemist. Vigade käsitlemisel järgitakse alati põhimõtet, et kõigepealt tuleb liiklust kaitsta ja alles seejärel parandada, nii et väike defekt ei muutu kunagi jooksva{11}}liini rikkeks.
Korduma kippuvad küsimused
Q1: Kuidas mõõdetakse liigese jäikuse hälvet?
Liigeste vertikaal- ja külgjäikust mõõdetakse rööbastee paneelil tehtavate koormuskatsetega ning tulemusi võrreldakse rööpa kere jäikusega. Hälve ±10% piires vastab ühtlustamise eesmärgile.
2. küsimus: miks kasutatakse kiiretel-kalaplaatidel kaheksat polti?
Kaheksa polti jaotavad eelpingutusjõu ühtlaselt piki liigendit, vähendavad pinge kontsentratsiooni igas augus ja hoiavad plaati tugevalt vastu siini surutud-kõrgsagedusliku koormuse all.
K3: Millal on õmblusteta moderniseerimine parem kui vuugi asendamine?
Retrofiit valitakse siis, kui rööp ise on terve ja probleemiks on liigendi katkestus. Kui siini-otsa tainas on lõiku juba vähendanud, tuleks siini otsad enne keevitamist kärpida või rööbas välja vahetada.
Q4: Mis on elastse padjakihi funktsioon liigendis?
3 mm padi kompenseerib väikese allesjäänud jäikuse erinevuse liitekoha ja siini korpuse vahel, pehmendades üleminekut ja kaitstes keevisõmblust paindeväsimise eest.
K5: Miks tehakse tagantjärele paigaldatud keevisõmblustele metallograafilisi katseid igal aastal?
Keevisliited vananevad kasutusel: keevisõmbluse struktuur võib jämeneda või tekkida mikro{0}}defekte. Iga-aastane metallograafiline proovivõtt tuvastab need muutused varakult, nii et liigendit saab parandada või välja vahetada enne, kui tugevus langeb alla liininõude.