Thiết kế phân loại độ cứng của thanh đàn hồi và thích ứng với các loại đường ray khác nhau
Các thông số thiết kế cốt lõi của việc phân loại độ cứng của dải đàn hồi là gì?
Các tham số thiết kế cốt lõi của việc phân loại độ cứng của dải đàn hồi bao gồm bốn loại: kích thước mặt cắt ngang, độ cứng vật liệu, biến dạng của dải đàn hồi và cách bố trí điểm hỗ trợ, đồng thời việc điều chỉnh phối hợp từng tham số sẽ xác định cấp độ cứng cuối cùng của dải đàn hồi. Kích thước mặt cắt ngang-là tham số cơ bản, chủ yếu điều chỉnh đường kính thanh và độ dày mặt cắt-của phần uốn của dải đàn hồi. Cứ tăng đường kính thanh 0,5mm, độ cứng của dải đàn hồi sẽ tăng 8% -10% và việc làm dày phần uốn có thể cải thiện hơn nữa độ cứng bên. Độ cứng vật liệu là thông số quan trọng. Đối với dải đàn hồi làm bằng thép lò xo 60Si2MnA, độ cứng được điều chỉnh thành HRC40-48 thông qua xử lý nhiệt. Cứ tăng độ cứng 2HRC, độ cứng tăng khoảng 5% và độ cứng khác nhau tương ứng với các khoảng độ cứng khác nhau. Biến dạng dải đàn hồi là tham số thiết kế và độ cứng trong biến dạng định mức là độ cứng hiệu quả. Trong quá trình thiết kế, biến dạng định mức phải được kiểm soát ở mức 8-12mm để đảm bảo độ cứng của dải đàn hồi ổn định trong phạm vi làm việc mà không có sự thay đổi đột ngột. Bố trí điểm hỗ trợ là tham số phụ, điều chỉnh khoảng cách điểm hỗ trợ và chiều cao hỗ trợ của dải đàn hồi. Giảm khoảng cách các điểm hỗ trợ xuống 5 mm có thể cải thiện độ cứng theo chiều dọc và tăng chiều cao hỗ trợ thêm 3 mm có thể tối ưu hóa việc truyền độ cứng ngang. Bốn tham số được thiết kế hợp tác để đạt được mức phân loại chính xác về độ cứng của dải đàn hồi.
Ưu điểm thích ứng của dải đàn hồi có độ cứng-cao trên đường ray{1}}nặng là gì?
Dải đàn hồi-có độ cứng cao là thành phần thích ứng cốt lõi của đường ray{1}}nặng và ưu điểm của chúng trên đường ray{2}}nặng chủ yếu được phản ánh ở ba khía cạnh: khả năng-chống biến dạng, độ ổn định của lực kẹp và khả năng chống mỏi, thích ứng với đặc điểm điều kiện làm việc của đường ray-nặng với trọng lượng trục lớn và độ rung mạnh. Đường ray -nặng chịu tải trọng thẳng đứng lớn và các dải đàn hồi có độ cứng-cao có khả năng chống biến dạng-nén tuyệt vời. Biến dạng dưới tải trọng trục lớn Nhỏ hơn hoặc bằng 2 mm, thấp hơn nhiều so với các dải đàn hồi thông thường, có thể ngăn chặn hiệu quả sự lún dọc của đường ray và đảm bảo độ êm ái của đường ray. Tốc độ suy giảm lực kẹp của dải đàn hồi có độ cứng-cao chậm và độ suy giảm lực kẹp Nhỏ hơn hoặc bằng 5% mỗi năm dưới tải trọng rung dài hạn-, thấp hơn nhiều so với dải đàn hồi có độ cứng trung bình và thấp. Nó có thể liên tục cung cấp lực kẹp ngang ổn định cho thanh ray, ngăn chặn chuyển động ngang của thanh ray và tránh va chạm mạnh vào thanh ray-của bánh xe. Đồng thời, các dải đàn hồi có độ cứng-cao có khả năng chống mỏi tốt hơn, với tuổi thọ mỏi được thiết kế Lớn hơn hoặc bằng 2×10^7 lần, có thể chịu được các rung động lặp đi lặp lại do các đoàn tàu chở hàng nặng-nặng đi qua thường xuyên, giảm tần suất thay thế các dải đàn hồi và giảm chi phí bảo trì đường ray. Ngoài ra, các dải đàn hồi-có độ cứng cao có mức độ phù hợp cao với hệ thống buộc chặt của đường ray{25}}nặng và có thể tạo ra ứng suất phối hợp với các tấm cá có thành-dày và bu lông{27}cường độ cao, phân tán ứng suất cục bộ của đường ray{28}}nặng, cải thiện độ ổn định kết cấu tổng thể của đường ray và đảm bảo vận hành an toàn cho các đoàn tàu{29}}hạng nặng.
Đặc điểm ứng dụng của dải đàn hồi có độ cứng-thấp trong vận chuyển đường sắt đô thị là gì?
Dải đàn hồi có độ cứng-thấp là một loại dải đàn hồi đặc biệt dành cho vận chuyển đường sắt đô thị và đặc điểm ứng dụng của chúng tập trung vào độ rung thấp, tiếng ồn thấp và độ êm ái cao, thích ứng với các đặc điểm của vận chuyển đường sắt đô thị với quãng đường vận chuyển ngắn và yêu cầu cao về tác động môi trường. Các dải đàn hồi có độ cứng-thấp có khả năng biến dạng đàn hồi mạnh và có thể hấp thụ năng lượng rung động của bánh xe-đường ray thông qua biến dạng lớn của chính chúng khi tàu đi qua, làm giảm hơn 30% biên độ rung của đường ray, giảm hiệu quả việc truyền rung động đến môi trường xung quanh và giảm tác động đến các tòa nhà và cư dân xung quanh. Lực kẹp của dải đàn hồi có độ cứng-thấp mềm và ổn định, với lực kẹp được kiểm soát ở mức 30-40kN, điều này không chỉ đảm bảo độ ổn định ngang của đường ray mà còn tránh được sự biến dạng của lưới đường ray do lực kẹp quá mức gây ra. Đồng thời, lực kẹp mềm có thể giảm tiếng ồn tiếp xúc giữa dải đàn hồi và đường ray, giảm tiếng ồn của đường ray{13}}bánh xe xuống 10{15}}15dB và cải thiện sự thoải mái khi vận hành khi vận chuyển đường sắt đô thị. Dải đàn hồi có độ cứng thấp có khả năng thích ứng cao, có thể thích ứng hoàn hảo với nền đường ray nguyên khối và tà vẹt nhựa của hệ thống vận chuyển đường sắt đô thị, đồng thời thiết kế nhẹ của chúng tạo thành sự bổ sung cho cấu trúc cứng nhắc của nền đường nguyên khối, tối ưu hóa sự phân bổ độ cứng tổng thể của đường ray. Đồng thời, việc lắp đặt và thay thế các dải đàn hồi có độ cứng thấp{18}}rất thuận tiện, thích ứng với đặc điểm thời gian lấy sáng ngắn của đường sắt đô thị và có thể tháo rời, lắp ráp nhanh chóng mà không ảnh hưởng đến hiệu quả vận hành. Ngoài ra, dải đàn hồi có độ cứng thấp có khả năng chống chịu thời tiết tốt, có thể thích ứng với sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm phức tạp trong thành phố, có hiệu suất ổn định khi sử dụng lâu dài và giảm bớt công việc bảo trì.
Tại sao đường đi cử tri cần một bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi đặc biệt?
Trạng thái ứng suất của các đường cử tri rất phức tạp và không đồng đều, cần phải có một bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi đặc biệt. Lý do cốt lõi là bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi có thể thích ứng với sự khác biệt về ứng suất ở các phần khác nhau của đường cử tri, đảm bảo sự ổn định và êm ái tổng thể của đường cử tri. Các rãnh quay bao gồm các điểm, ếch, lan can và các bộ phận khác, với sự khác biệt lớn về đặc tính ứng suất của từng bộ phận. Phần điểm có lực ngang lớn và cần dải đàn hồi có độ cứng ngang cao; phần ếch chịu tải trọng thẳng đứng tập trung và cần các dải đàn hồi có độ cứng dọc cao; phần đường ray bảo vệ có ứng suất mềm và cần các dải đàn hồi có độ cứng trung bình và thấp. Một dải đàn hồi có độ cứng đơn lẻ không thể thích ứng với yêu cầu ứng suất của từng bộ phận cùng một lúc. Bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi bao gồm các dải đàn hồi có độ cứng khác nhau, được sắp xếp chính xác theo đặc tính ứng suất của từng bộ phận của cử tri để nhận ra "cung cấp độ cứng theo yêu cầu", đảm bảo rằng độ cứng của từng bộ phận của cử tri phù hợp với ứng suất và không có sự thay đổi độ cứng đột ngột. Bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi có thể phân tán hiệu quả ứng suất cục bộ của đường cử tri. Dải đàn hồi có độ cứng cao-ở phần ếch có thể phân tán tải trọng tập trung và dải đàn hồi có độ cứng ngang cao ở phần điểm có thể chống lại chuyển động ngang, tránh hư hỏng bộ phận do sự tập trung ứng suất cục bộ gây ra. Đồng thời, bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi có thể đảm bảo độ êm ái của lối rẽ, giúp bánh xe-tiếp xúc ổn định khi tàu đi qua lối rẽ mà không chịu tải trọng tác động, giảm sự mài mòn của các bộ phận lối rẽ và kéo dài tuổi thọ sử dụng của lối rẽ. Ngoài ra, bộ dải đàn hồi có độ cứng thay đổi được điều chỉnh phù hợp với cấu trúc buộc chặt đặc biệt của lối rẽ và có thể hình thành ứng suất hợp tác với tấm áp lực lối rẽ và bu lông đặc biệt, cải thiện hiệu quả buộc chặt tổng thể của đường lối rẽ và đảm bảo an toàn cho đoàn tàu khi đi qua lối rẽ.
Phương pháp điều chỉnh phù hợp giữa độ cứng của dải đàn hồi và độ cứng tổng thể của đường ray là gì?
Là thành phần cốt lõi của độ cứng ngang của đường ray, việc điều chỉnh phù hợp giữa độ cứng của dải đàn hồi và độ cứng tổng thể của đường ray cần phải được thực hiện thông qua ba phương pháp: "lựa chọn dải đàn hồi, điều chỉnh phụ kiện và tối ưu hóa bố cục" để đảm bảo sự cân bằng giữa độ cứng dọc và độ cứng ngang của đường ray và độ cứng tổng thể đồng đều. Đầu tiên là lựa chọn và kết hợp dải đàn hồi. Theo yêu cầu thiết kế về độ cứng tổng thể của đường ray, hãy chọn dải đàn hồi có cấp độ cứng tương ứng. Đường ray-nặng có độ cứng tổng thể cao và sử dụng các dải đàn hồi có độ cứng-cao; Đường ray đô thị có độ cứng tổng thể thấp và sử dụng dải đàn hồi có độ cứng-thấp để đạt được sự phù hợp cơ bản giữa độ cứng của dải đàn hồi và độ cứng tổng thể của đường ray. Thứ hai là thích ứng và điều chỉnh phụ kiện. Điều chỉnh độ dày và chất liệu của miếng đệm dưới dải đàn hồi, tăng độ dày của miếng đệm thêm 1mm có thể giảm 5% độ cứng dọc của dải đàn hồi, sử dụng miếng đệm đàn hồi có thể tối ưu hóa việc truyền độ cứng của dải đàn hồi, đồng thời điều chỉnh khe hở kẹp của tấm áp suất, giảm khe hở 0,1mm có thể cải thiện độ cứng bên thêm 3%. Việc điều chỉnh tinh tế thông qua các phụ kiện giúp đạt được sự kết hợp chính xác giữa độ cứng của dải đàn hồi và độ cứng tổng thể của đường ray. Cuối cùng là tối ưu hóa và điều chỉnh bố cục. Đối với những đoạn đường có độ cứng không đồng đều, điều chỉnh khoảng cách bố trí các dải đàn hồi, thu hẹp khoảng cách dải đàn hồi 50mm ở những đoạn có độ cứng thấp để nâng cao độ cứng ngang cục bộ; tăng khoảng cách dải đàn hồi thêm 50mm ở những đoạn có độ cứng cao để giảm độ cứng ngang cục bộ. Nhận ra sự đồng nhất của độ cứng tổng thể của đường ray thông qua tối ưu hóa bố cục. Ba phương pháp được sử dụng phối hợp với nhau, trước tiên hãy chọn loại để đặt nền, sau đó tinh chỉnh{19}}bằng các phụ kiện và cuối cùng là tạo sự đồng nhất về bố cục để đảm bảo mức độ phù hợp cao giữa độ cứng của dải đàn hồi và độ cứng tổng thể của đường đua cũng như đảm bảo độ ổn định ứng suất của đường đua.