Ballastplaadi materjali kõvadus ja selle seos magamisseadme kokkuvarisemise riski vältimise mehhanismiga
Miks suurendab surveplaadi materjali kõvadus üle HRC40 betoonliipri muljumisohtu?
Betoonist liiprite survetugevus on tavaliselt C60-C80, mis vastab lubatud survepingele 30-40MPa. Kui surveplaadi materjali kõvadus ületab HRC40, on pinna kõvadus kõrge, kontaktpind liipriga väike ja survepinge pindalaühiku kohta suureneb 25–30%, ületades liipri lubatud survepinge. Suure pinge mõjul tekitab liipri lokaalset muljumist koos pragude ja lõhenemisega. Pikaajalise vahelduva koormuse korral levivad praod kiiresti, põhjustades liipri purunemist ja mõjutades rööbastee üldist stabiilsust. Lisaks on liiga kõrge kõvadusega surveplaatidel lihtne liipriga kõvasti kokku puutuda, mis suurendab liipri kulumist ja suurendab veelgi muljumisohtu.
Miks valivad tavaliste{0}}kiirusliinide liiprid HRC35-38 surveplaadid, mitte HRC40 või kõrgemad?
Tavaliste{0}}kiirusliinide betoonliiprite survetugevus on C60 ja lubatud survepinge on 30 MPa. Surveplaatidel HRC35-38 on mõõdukas pinna kõvadus, suur kontaktpind liipriga ja survepinget pindalaühiku kohta reguleeritakse 25 MPa piires, mis on lubatust madalam. Sellise kõvadusega surveplaatidel on hea kulumiskindlus, neid ei ole kerge deformeerida ja need võivad liiprit tõhusalt kaitsta muljumise eest. Surveplaadid, mille karedus on HRC40 või üle selle, on liiga kõrge kõvadusega ja üksuse survepinge ületab normi, mis põhjustab kergesti liiprite muljumist, ei sobi tavalistele{11}}kiirusliinidele. Seetõttu valivad tavalised{12}}kiireliinid keskmise kõvadusega surveplaadid, mis tasakaalustavad kinnitusjõu ja liiprite kaitse vajadused.
Liiprite muljumise oht on suur{0}}raskete liinide korral. Kuidas seda vältida surveplaadi materjali valikuga?
Rasketel{0}}veoliinidel on suur teljekoormus ja liipri survepinge võib ulatuda üle 50 MPa. HRC38-42-ga on vaja valida karastatud ja karastatud legeerterasest surveplaadid. Selle materjali kõvadus on mõõdukas. Pärast karburiseerivat töötlemist paraneb kulumiskindlus 30% ja samal ajal saab vähendada kontaktpinget liipriga. Lisaks saab surveplaadi ja liipri vahelist kontaktpinda suurendada, et kontrollida survepinget pindalaühiku kohta 35 MPa piires, mis on madalam liipri lubatud survepingest. Samal ajal valitakse tugevad surveplaadimaterjalid, et vältida surveplaadi deformatsiooni, mis on põhjustatud koormuse mõjust, vähendades veelgi liiprite muljumisohtu.
Millist mõju avaldab surveplaadi materjali madal kõvadus rööbastee kinnitussüsteemi üldisele toimimisele?
Madala materjali kõvadusega surveplaatidel on nõrk vastupidavus plastilisele deformatsioonile ja need võivad rongi koormuse mõjul deformeeruda. Deformeerunud surveplaat ei saa olla rööpa aluse lähedal ja kinnitusjõud väheneb 20–30%, mis põhjustab rööpa külgsuunalist nihkumist ja gabariidi hälbe suurenemist. Samal ajal moodustab deformeerunud surveplaat liipriga lüngad, katkendlik pinge ülekanne, suurendades liiprile lokaalset pinget ja suurendades muljumisohtu. Lisaks põhjustab surveplaadi deformatsioon elastsetele klambritele ebaühtlast pinget, kiirendades elastsuse väsimist ja lühendades kasutusiga. Seetõttu peab surveplaadi materjali kõvadus vastama projekteerimisnõuetele, et vältida süsteemi jõudluse halvenemist ebapiisava kõvaduse tõttu.
Kuidas testida surveplaadi materjali kõvadust-kohal, et tagada selle vastavus liipri survetugevusele?
Surveplaadi pinna kõvaduse kontrollimiseks kohapeal saab kasutada Rockwelli kõvaduse testerit. Tavaliste kiirusjoonte puhul peab surveplaadi kõvadus olema HRC35-38 ja suure koormusega liinide puhul HRC38-42. Samal ajal tuleb see kombineerida liipri survetugevuse testimisega. Kui liipri on C60, on lubatud survepinge 30 MPa ja surveplaadi kõvadus ei tohiks ületada HRC38; kui liipri on C80, on lubatud survepinge 40 MPa ja surveplaadi kõvadust saab suurendada kuni HRC42. Lisaks saab läbi viia muljumiskatse, rakendades surveplaadile nimikoormust ja jälgides, kas liipri muljub, tagades kõvaduse sobivuse. Alles pärast testi läbimist saab rada kasutusele võtta.