-Thiết kế mặt cắt ngang và độ ổn định của lực kẹp của các đoạn ray đàn hồi
Đặc điểm thiết kế mặt cắt ngang của đoạn ray loại Ω- là gì?
Mặt cắt-của kẹp ray loại Ω-có hình Ω- và bán kính cong của phần cung ở giữa là 35mm, đây là vùng biến dạng chính của kẹp ray và có thể cung cấp lực kẹp ổn định. Độ dày mặt cắt ngang của nó chuyển dần từ giữa sang hai đầu, với độ dày ở giữa là 14mm và độ dày ở cuối là 10 mm, điều này không chỉ đảm bảo khả năng biến dạng đàn hồi của phần giữa mà còn tăng cường cường độ kết nối của cả hai đầu. Vị trí-trọng tâm mặt cắt ngang của kẹp ray loại Ω-là chính xác và sự phân bổ ứng suất đồng đều khi chịu ứng suất, không tập trung ứng suất cục bộ và khả năng chống mỏi rất tuyệt vời. Lực kẹp của móc gắn ray có thiết kế mặt cắt ngang này có thể đạt tới 10-12kN, phù hợp với đường ray 50kg/m và 60kg/m, đồng thời có thể áp dụng cho đường sắt vận tải hạng nặng và tốc độ thông thường. Ngoài ra, phần cuối của kẹp ray loại Ω được trang bị cấu trúc móc, có thể được gắn chính xác với bệ gắn trên tà vẹt, lắp đặt thuận tiện và định vị đáng tin cậy.
Kẹp ray loại W có lợi thế gì về hiệu suất so với kẹp ray loại Ω-?
Mặt cắt-của kẹp ray loại W-có hình chữ W-, với hai mặt cắt cung biến dạng độc lập và phạm vi điều chỉnh lực kẹp rộng hơn, có thể điều chỉnh trong khoảng 8-15kN, thích ứng với các thông số kỹ thuật đường ray và yêu cầu đường khác nhau. Độ dày mặt cắt ngang-của nó đồng đều hơn, 12 mm và sự phân bổ ứng suất cân bằng hơn so với kẹp ray loại Ω-, với tuổi thọ mỏi hơn 3 triệu lần, cao hơn tiêu chuẩn 2 triệu lần của kẹp ray loại Ω-. Kẹp ray loại W{13}}có khả năng hạn chế ngang mạnh hơn, có thể chống lại sự dịch chuyển ngang của đường ray một cách hiệu quả và đặc biệt thích hợp để sử dụng ở những đoạn đường cong bán kính nhỏ. Chiều cao lắp đặt của đoạn ray thấp hơn, có thể làm giảm chiều cao tổng thể của kết cấu đường ray và thích ứng với yêu cầu tĩnh không của vận tải đường sắt đô thị. Đồng thời, móc ray loại W{18}}có tỷ lệ tận dụng vật liệu cao hơn, tiết kiệm 10% thép so với móc gắn ray loại Ω và vừa tiết kiệm vừa bảo vệ môi trường.
Thiết kế mặt cắt ngang của loại đường ray SKL-tiêu chuẩn nước ngoài phù hợp với những kịch bản đường nào?
Mặt cắt-của đoạn ray loại SKL-tiêu chuẩn nước ngoài sử dụng thiết kế không đối xứng, với một bên có độ cong hình cung lớn và một bên có độ cong nhỏ, có thể tạo ra biến dạng đàn hồi khác biệt và thích ứng với cấu trúc cứng của đường ray không có đá dằn. Độ dày mặt cắt ngang của nó-là 15mm và lực kẹp có thể đạt tới 18-22kN, cao hơn nhiều so với kẹp ray tiêu chuẩn quốc gia, phù hợp với đường sắt tốc độ cao-với tốc độ 350km/h, có thể cố định đường ray một cách hiệu quả và đảm bảo độ êm ái của đường ray. Phần cuối của mặt cắt ngang của móc ray loại SKL{12}}được trang bị cấu trúc điều chỉnh ren, có thể điều chỉnh lực kẹp bằng cách xoay và có thể thích ứng với các biến dạng lún của đường ray khác nhau mà không cần thay thế kẹp ray, bảo trì thuận tiện. Kẹp ray có thiết kế mặt cắt ngang{18}}này có khả năng chống mỏi vượt trội. Sau 5 triệu lần kiểm tra tải xen kẽ, tốc độ suy giảm lực kẹp nhỏ hơn hoặc bằng 5% và tuổi thọ sử dụng có thể đạt hơn 20 năm. Ngoài ra, kẹp ray loại SKL{19}}có hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời với ống bọc cách điện tích hợp, phù hợp với đường sắt điện khí hóa có cấp điện áp cao.
Làm cách nào để tối ưu hóa vùng tập trung ứng suất của mặt cắt{0}}đoạn đường ray?
Các vùng tập trung ứng suất của mặt cắt ngang móc ray-chủ yếu ở vị trí chuyển tiếp cung và vị trí móc cuối. Cốt lõi của việc tối ưu hóa là tăng bán kính cong của cung chuyển tiếp. Việc tăng bán kính hồ quang từ 25mm lên 35mm có thể làm giảm hơn 30% hệ số tập trung ứng suất. Áp dụng thiết kế độ dày gradient ở vị trí móc cuối để tránh thay đổi độ dày đột ngột, giúp quá trình chuyển đổi ứng suất diễn ra suôn sẻ và ngăn ngừa các vết nứt ở móc. Sử dụng phần mềm phân tích phần tử hữu hạn để mô phỏng trạng thái ứng suất của đoạn ray, xác định chính xác các khu vực tập trung ứng suất, điều chỉnh hình dạng mặt cắt ngang theo cách có mục tiêu và đảm bảo phân bổ ứng suất đồng đều. Trong quá trình tối ưu hóa mặt cắt ngang, cần cân bằng khả năng biến dạng đàn hồi của đoạn ray để tránh lực kẹp giảm do bán kính cung tăng quá mức. Ngoài ra, hãy tiến hành xác minh kiểm tra độ mỏi trên mặt cắt{12}}được tối ưu hóa để đảm bảo khả năng chống mỏi đáp ứng các yêu cầu sử dụng dây chuyền.
Làm cách nào để đảm bảo-sự ổn định lâu dài của lực kẹp ray?
Vật liệu của kẹp ray phải là thép lò xo cường độ cao -60Si2MnA, được xử lý bằng phương pháp tôi + ủ nhiệt độ-trung bình và độ cứng phải được kiểm soát ở HRC42-46 để đảm bảo độ đàn hồi và khả năng chống mỏi tốt. Thiết kế mặt cắt ngang của đoạn ray phải chính xác và sự phân bố ứng suất phải được tối ưu hóa thông qua mô phỏng phần tử hữu hạn để tránh sự suy giảm đàn hồi do tập trung ứng suất cục bộ gây ra. Trong quá trình cài đặt, mức nén trước của thanh ray phải được kiểm soát chặt chẽ. Mức nén trước{12}}của kẹp ray loại Ω-là 12mm, có độ lệch Nhỏ hơn hoặc bằng 1mm để đảm bảo lực kẹp ban đầu đạt tiêu chuẩn. Thường xuyên phát hiện lực kẹp của kẹp ray bằng máy kiểm tra lực kẹp đặc biệt, 6 tháng một lần và thay thế kịp thời các kẹp ray có độ suy giảm lực kẹp vượt quá 15%. Ngoài ra, hãy thực hiện xử lý chống{20}}ăn mòn trên bề mặt của kẹp ray, áp dụng quy trình mạ kẽm nhúng nóng hoặc Dacromet để ngăn chặn sự suy giảm hiệu suất do rỉ sét và kéo dài tuổi thọ sử dụng.