Uus materiaalne rakendus ja kevadiste klippide jõudluse parandamine
- Milliseid eeliseid on uus nikkel - titaanikujuga mälusulami elastne klipp traditsioonilise kevadise elastse klambri kohal?
Nikkel - titaanikuju mälusulami elastsed klambrid omavad ainulaadset kuju mälu efekti ja super elastsust. Pärast rongikoormuste tegevuse all deformeerumist saavad nad koormuse eemaldamisel kiiresti oma algse kuju juurde naasta, säilitades klammerdusjõu tõhusalt. Traditsioonilised vedruterasest elastsed klambrid on pärast pikka aega kasutamist väsimuse lõdvestumiseks ja kinnitusjõud laguneb märkimisväärselt. Eksperimentaalsed andmed näitavad, et pärast 1 miljonit väsimustsüklit langeb nikli - titaansulami elastsete klambrite kinnitusjõud ainult 5%, samas kui vedruterase elastsete klippide oma langeb 30%. Külmades piirkondades on nikli - titaansulami elastsete klambrite madala temperatuuri jõudlus suurepärased ja need võivad säilitada head elastsust. Kuid vedruterasest elastsed klambrid on madalatel temperatuuridel rabeda luumurru suhtes, mis mõjutab suuresti jälgimisohutust. Näiteks Kirde -Hiinas asuval raudteeharul on pärast nikli - titaansulami elastsete klambrite kasutamist talvel elastsete lõikemurdude arv 20 -lt aastas 2 -ni.
- Millised on süsinikkiust - tugevdatud komposiit elastsete klippide uurimis- ja arenguraskused ning läbimurded?
Peamised teadus- ja arendusraskused seisnevad süsinikkiu ja maatriksmaterjalide liidese sidumisprobleemis. Nende kahe materjali omaduste suurte erinevuste tõttu põhjustab liidese mittepiisav tugevus komposiitmaterjali üldise jõudluse languseni. Lisaks on komposiitmaterjali moodustamisprotsess keeruline ja elastse klipi mõõtmete täpsust ja sisemist ühtlust on keeruline täpselt kontrollida. Üks läbimurde suund on süsinikkiu ja maatriksi vahelise liidese sidumisjõu suurendamine pinna töötlemistehnoloogiate, näiteks plasma töötlemise ja keemilise pookimise kaudu, suurendades liidese nihketugevust rohkem kui 3 0%. Teine eesmärk on optimeerida moodustamisprotsessi, võtta kasutusele täiustatud vormimistehnoloogiad nagu survevormimine ja hõõgniidi mähkimine ning protsessi parameetrid koos numbrilise simulatsiooniga, et parandada elastse klipi mõõtmete täpsust ± 0,1mm ja tagada sisemine struktuurne ühtlus. Praegu on mõned laborid edukalt valmistanud süsinikkiust - tugevdatud komposiit elastsed klipid suurepärase jõudlusega ja viivad läbi tehniliste rakenduste testid.
- Millised silmapaistvad etendused on nano - täiustatud kummipõhisel elastsel klipil vibratsiooni ja müra vähendamise osas?
Nano - täiustatud kummipõhised elastsed klambrid parandavad kummi mehaanilisi omadusi ja summutavaid omadusi märkimisväärselt, lisades Nano -osakesi (näiteks nano - ränidioksiid, süsiniknanotorud jne) kummimaatriksile. Selle vibratsiooni vähendamise efekt on 40% kõrgem kui tavalistel kummi elastsete klambrite omadel ja võib tõhusalt imenduda rongide töö ajal tekkivate kõrgete sagedusvibratsioonidega. Müra vähendamise osas võib nano -täiustatud kummipõhine elastne klipp vähendada rajamüra 5 - 8 dB (a) võrra, luues elanikele vaiksema keskkonna. Näiteks Urban Rail Transis, pärast teatud metrooliini vastuvõetud nano -täiustatud kummipõhiseid elastseid klambreid, vähenes jaama müra märkimisväärselt ja reisijate mugavus paranes oluliselt. Selle põhjuseks on nanoosakeste lisamine kummi molekulaarstruktuuri, suurendades molekulidevahelist hõõrdekaotust, parandades sellega summutavat jõudlust ja mängides paremini vibratsiooni ja müra vähendamise rolli.
- Milline on erinevate materiaalsete elastsete klippide rakendatavus erinevatel raudtee stsenaariumidel?
Suure kiiruse ja rongide suure koormuse tõttu on kõrge kiirusega raudtee stsenaariumid elastsete klippide väsimuse jõudluse ja kinnitusjõu säilitusvõime tõttu äärmiselt nõudlikud. Nikkel - titaanikujuline mälusulamist elastsed klambrid või kõrge tugevuse vedruterase elastsed klambrid on sobivamad, mis tagab raja struktuuri pikaajalise stabiilsuse. Raskes raudteedes peavad elastsed klambrid taluma tohutuid vertikaalseid ja külgmisi jõude. Sel ajal võivad spetsiaalse kuumtöötlusega kõrge süsinikuterase elastsed klambrid koos täiustatud pinna töötlemise protsessidega rahuldada raskeveo transpordi vajadusi. Linnaraudtee transiidil, kuna liini ümbritsev tundlik keskkond ning vibratsiooni ja müra vähendamise silmapaistvad nõuded, saavad nano -täiustatud kummipõhised klambrid või süsinikkiud - tugevdatud komposiit elastsed klambrid tõhusalt parandada ratsutamiskogemust ja vähendada mõju ümbritsevale keskkonnale. Näiteks on mõned Shanghai metrooliinid valinud erinevate sektsioonide omadustele erinevad materiaalsed elastsed klambrid ja saavutanud häid tulemusi.
- Kuidas hinnata uute materiaalsete elastsete klippide tõhusust - tsükli kulusid - tõhusust?
Hindamisel on vaja põhjalikult kaaluda hankekulusid, paigalduskulusid ja hoolduskulusid, kasutusaega ja mõju rajalüsteemi muudele komponentidele. Ehkki uute materiaalsete elastsete klippide hankekulud võivad olla suured, saab nende jõudlusprobleemide tõttu hoolduskulusid märkimisväärselt vähendada ja kasutusaja pikendada. Näiteks, kuigi nikli - titaansulami elastsete klambrite hankehind on 50% kõrgem kui traditsiooniliste vedruterase elastsete klambrite, võib see laiendada elastsete klippide asendamistsüklit 5 aastalt 15 aastani ja vähendada radade komponentide kulumist, vähendades liinihoolduse sagedust. Tsükli kulude analüüsi kaudu, arvestades rahaliste vahendite ajaväärtust ja hoolduskulude aastaseid muudatusi, võib järeldada, et 15 - 20 - -aastase teenindustsükli jooksul on nikli - titaansulami elastsete klippide kogumaksumus 20 - 30% madalam kui traditsioonilised elastsed klambrid, näidates olulisi kulusid.