Thiết kế răng-chống trượt của tấm kẹp ray và các giải pháp thích ứng cho các yêu cầu khóa ray khác nhau
Các thông số cốt lõi của thiết kế biên dạng răng có độ bền-cao cho các tấm chịu áp trên đường-tàu nặng là gì?
Cốt lõi của thiết kế biên dạng răng có độ bền-cao cho các tấm chịu áp trên đường ray-nặng là để đối phó với lực ngang lớn của đường ray. Đầu tiên, hồ sơ răng thông quarăng chống trượt hình thang, với chiều cao răng là 3 mm, chiều rộng đỉnh răng là 2 mm, chiều rộng đáy răng là 4 mm và bước răng là 5 mm. Diện tích chịu lực của răng hình thang lớn hơn 50% so với răng hình tam giác, có thể chịu lực ngang Lớn hơn hoặc bằng 80kN, đáp ứng yêu cầu khóa của tải trọng trục 30 tấn trên đường-nặng. Tấm áp được làm bằng thép hợp kim cường độ cao 42CrMo{11}}, có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 1080MPa và độ cứng đạt HRC32-36 sau khi tôi và tôi. Phần biên dạng răng được tôi bề mặt với độ sâu tôi là 2mm và độ cứng bề mặt được tăng lên HRC55{21}}60, tăng cường khả năng chống mài mòn của biên dạng răng và ngăn ngừa hiện tượng trượt-do mòn biên dạng răng. Tỷ lệ khớp giữa mặt cắt răng của tấm áp suất và đế ray Lớn hơn hoặc bằng 95% và độ chính xác gia công của mặt cắt răng được kiểm soát ở mức ± 0,1mm, đảm bảo rằng mặt cắt răng có thể được nhúng vào các đường chống trượt của đế ray, tăng ma sát tiếp xúc và hệ số chống trượt Lớn hơn hoặc bằng 0,5. Độ dày tổng thể của tấm áp suất được thiết kế là 25 mm và phần chịu ứng suất được làm dày lên 30 mm để cải thiện cường độ nén và tránh biến dạng dẻo khi tải trọng lớn. Ngoài ra, cạnh của tấm áp suất được cung cấp chuyển tiếp hồ quang với bán kính chuyển tiếp là 10 mm, giảm nồng độ ứng suất, cải thiện khả năng chống mỏi và tuổi thọ mỏi Lớn hơn hoặc bằng 2 × 10⁶ chu kỳ.
Những điểm chính của thiết kế biên dạng răng nhẹ cho các tấm áp lực đường ray trong quá trình vận chuyển đường sắt đô thị là gì?
Cốt lõi của thiết kế biên dạng răng nhẹ cho các tấm chịu áp trong đường sắt đô thị là để giảm-trọng lượng bản thân và đảm bảo hiệu quả khóa. Đầu tiên, hồ sơ răng thông quarăng-chống trượt{1}}hình kim cương, với chiều cao răng là 2 mm và bước răng là 4 mm. Trọng lượng bản thân của răng hình kim cương{4}}nhẹ hơn 20% so với răng hình thang, phù hợp với cấu trúc đường ray nhẹ trên cao của hệ thống vận tải đường sắt đô thị. Tấm áp được làm bằng hợp kim nhôm 6061{11}}T6, có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 240MPa, nhẹ hơn 60% so với tấm áp bằng thép, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt ở độ cao-cao. Đồng thời, phần mặt cắt răng được xử lý anodizing cứng, với độ dày màng oxit lớn hơn hoặc bằng 15μm, độ cứng bề mặt được tăng lên trên HV300, tăng cường khả năng chống mài mòn của mặt cắt răng. Cấu hình răng của tấm áp suất được khớp chính xác với cấu hình đế ray của đường ray vận chuyển đường sắt đô thị (chẳng hạn như 50kg/m), với tỷ lệ lắp lớn hơn hoặc bằng 90% và hệ số chống trượt Lớn hơn hoặc bằng 0,4, có thể ngăn chặn hiệu quả sự dịch chuyển ngang của đường ray Nhỏ hơn hoặc bằng 1mm. Cấu trúc của tấm áp suất thông qua mộtthiết kế rỗng, với các lỗ rỗng hình tròn được bố trí ở các bộ phận không bị ứng suất, có đường kính lỗ 10 mm và khoảng cách lỗ 20 mm, giúp giảm thêm 15% trọng lượng bản thân mà không làm giảm độ bền kết cấu. Ngoài ra, bề mặt của tấm áp suất được xử lý chống-ăn mòn bằng cách phun tĩnh điện, với độ dày lớp phủ Lớn hơn hoặc bằng 80μm và cấp độ chống-ăn mòn đạt C5, thích ứng với môi trường ẩm ướt của vận tải đường sắt đô thị.
Các biện pháp điều chỉnh và điều chỉnh biên dạng răng cho các tấm áp suất theo dõi thích ứng với đường ray tiêu chuẩn nước ngoài (UIC60) là gì?
Cốt lõi của việc điều chỉnh biên dạng răng cho các tấm áp suất ray thích ứng với đường ray UIC60 tiêu chuẩn nước ngoài là để phù hợp với biên dạng đế ray không đối xứng của nó. Đầu tiên, hồ sơ răng thông quarăng hình thang không đối xứng, với chiều cao răng là 3mm và bước răng là 5mm ở mặt rộng của đế ray, chiều cao răng là 2,5mm và bước răng là 4,5mm ở mặt hẹp, đảm bảo rằng mặt cắt răng được lắp chính xác với mặt cắt đế ray không đối xứng của ray UIC60, với tỷ lệ lắp lớn hơn hoặc bằng 95%. Chiều dài của tấm ép được thiết kế là 220mm, dài hơn 30mm so với tấm ép tiêu chuẩn quốc gia, giúp tăng diện tích tiếp xúc với tà vẹt, giảm áp lực trên một đơn vị diện tích, tránh hư hỏng bề mặt tà vẹt. Phần hồ sơ răng làđược cacbon hóa, với độ dày lớp cacbon hóa là 0,8mm và độ cứng bề mặt được tăng lên HRC58-62, tăng cường khả năng chống mài mòn để thích ứng với các yêu cầu vận chuyển-nặng nề của đường ray UIC60. Vị trí các lỗ lắp đặt của tấm ép được điều chỉnh theo tiêu chuẩn buộc chặt của ray UIC60, với khoảng cách lỗ 180mm và đường kính lỗ 24mm, phù hợp với thông số kỹ thuật bu lông của hệ thống bu lông tiêu chuẩn nước ngoài. Ngoài ra, bề mặt của tấm áp suất được mạ kẽm nhúng nóng-với độ dày lớp kẽm Lớn hơn hoặc bằng 120μm và thử nghiệm phun muối thời gian chống ăn mòn Lớn hơn hoặc bằng 1500 giờ, đáp ứng yêu cầu chống ăn mòn của các dự án quốc tế.
Các phương pháp thử nghiệm và chỉ số đánh giá về hiệu suất biên dạng răng của tấm áp suất đường ray là gì?
Việc kiểm tra hiệu suất biên dạng răng của tấm áp suất rãnh tập trung vào ba chỉ số cốt lõi:khả năng chống-trượt, khả năng chống mài mòn của biên dạng răng và hiệu suất mỏi. Đầu tiên, khả năng chống trượt-được kiểm tra bởi mộtmáy kiểm tra lực ngang. Lắp tấm áp lực lên thiết bị cố định của ray và tà vẹt, tác dụng tải trước 400N·m, sau đó tác dụng lực ngang, ghi lại lực ngang tới hạn khi tấm áp và thanh ray trượt. Lực ngang tới hạn của các tấm áp lực đối với đường vận chuyển-nặng phải Lớn hơn hoặc bằng 80kN và lực đối với đường sắt đô thị phải lớn hơn hoặc bằng 50kN. Khả năng chống mài mòn của biên dạng răng được kiểm tra bằngmáy kiểm tra độ mòn, mô phỏng rung động ngang của bánh xe-, tác dụng lực ngang xen kẽ trong thời gian mòn 1×10⁵. Sau khi thử nghiệm, độ mòn của mặt cắt răng Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2mm và không có biến dạng rõ ràng nào của mặt cắt răng được coi là đủ tiêu chuẩn. Hiệu suất mỏi được kiểm tra bằngmáy kiểm tra độ mỏi dao động, tác dụng tải trọng xen kẽ với biên độ bằng 50% lực ngang định mức cho các chu kỳ mỏi Lớn hơn hoặc bằng 2×10⁶. Sau khi thử nghiệm, tấm ép không có vết nứt và mặt cắt răng không bị bong tróc là đủ tiêu chuẩn. Các chỉ số đánh giá còn bao gồm độ chính xác gia công biên dạng răng, độ lệch chiều cao răng và bước răng phải Nhỏ hơn hoặc bằng ± 0,1mm, tỷ lệ lắp lớn hơn hoặc bằng 90% và tính chất cơ học của vật liệu phải đáp ứng yêu cầu thiết kế. Các tấm áp lực đủ tiêu chuẩn phải được đánh dấu bằng các mẫu đường ray và loại đường ray phù hợp để tạo thuận lợi cho-việc lựa chọn tại địa điểm.
Hướng dẫn lựa chọn và tiêu chuẩn chấp nhận lắp đặt cho các tấm áp lực của các loại đường ray khác nhau là gì?
Việc lựa chọn các tấm áp lực của các loại đường ray khác nhau phải tuân theo nguyên tắc "điều chỉnh đường ray và khớp đường". Đường ray tiêu chuẩn quốc gia 60kg/m chọn tấm chịu áp bằng thép răng hình thang (vật liệu 42CrMo), thích hợp cho các tuyến vận chuyển-nặng; đường ray 50kg/m tiêu chuẩn quốc gia chọn tấm áp lực hợp kim nhôm có răng hình kim cương-, thích hợp cho việc vận chuyển đường sắt đô thị; Ray UIC60 chọn tấm chịu áp cacbon hình thang không đối xứng, phù hợp với dây tiêu chuẩn Châu Âu; Đường ray AREMA115RE chọn các tấm áp suất có độ bền cao-có răng hình chữ nhật, phù hợp với các tuyến đường vận tải hạng nặng-ở Bắc Mỹ. Các tiêu chuẩn chấp nhận lắp đặt được chia thành ba cấp độ: thứ nhất, chấp nhận độ chính xác của việc lắp đặt, độ lệch giữa đường tâm bên của tấm chịu áp và đường tâm của đường ray nhỏ hơn hoặc bằng 1mm và độ lệch độ phẳng của tấm áp là Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5mm/m; thứ hai, chấp nhận hiệu suất khóa, sau khi áp dụng tải trước, độ dịch chuyển ngang của thanh ray Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 mm và hệ số chống trượt{14}}lớn hơn hoặc bằng 0,4; thứ ba, chất lượng bề ngoài được chấp nhận, bề mặt tấm ép không có vết nứt, không có gờ, bề mặt răng không bị hư hại và lớp phủ chống ăn mòn không bị bong tróc. Trong quá trình nghiệm thu, 15 tấm áp suất được lấy mẫu mỗi lô, 5 tấm để kiểm tra độ chính xác khi lắp đặt, 5 tấm để kiểm tra hiệu suất khóa và 5 tấm để kiểm tra chất lượng bề ngoài. Nếu có chỉ số nào không đủ tiêu chuẩn thì thực hiện lấy mẫu kép; nếu lấy mẫu hai lần vẫn không đạt tiêu chuẩn thì lô hàng bị coi là loại bỏ. Sau khi lắp đặt, nên sử dụng cờ lê lực để-kiểm tra lại tải trước, với chu kỳ{{25}kiểm tra lại là 1 tháng để đảm bảo hiệu quả khóa ổn định.