Mô đun đàn hồi, Hệ số nhiệt độ và-Hiệu suất dịch vụ nhiệt độ cao của Kẹp đàn hồi
Hệ số nhiệt độ mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi là -0,02%/độ, cụ thể lực kẹp sẽ thay đổi như thế nào?
Cứ tăng nhiệt độ 10 độ, mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi giảm 0,2% và lực kẹp giảm đồng bộ 0,2%. Ví dụ, khi nhiệt độ bình thường là 25 độ, lực kẹp của kẹp đàn hồi là 10kN, và ở nhiệt độ cao 55 độ, lực kẹp giảm xuống 9,7kN, giảm 3%. Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng lên 70 độ, lực kẹp có thể giảm tới 9%, không thể khóa đường ray một cách hiệu quả. Điều này là do nhiệt độ tăng sẽ làm trầm trọng thêm chuyển động chuỗi phân tử của vật liệu kẹp đàn hồi, tăng cường khả năng biến dạng đàn hồi, dẫn đến giảm tải trước. Nhiệt độ cao ở các đường tốc độ{14}thông thường kéo dài trong thời gian ngắn và sự suy giảm có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, các đường vận chuyển{17}nặng và tốc độ cao cần giảm hệ số nhiệt độ thông qua việc tối ưu hóa vật liệu.
Tại sao các kẹp đàn hồi 60Si2CrA được chọn cho các khu vực có nhiệt độ-cao thay vì các kẹp đàn hồi 60Si2MnA?
Hệ số nhiệt độ của kẹp đàn hồi 60Si2MnA là -0,025%/độ và mô đun đàn hồi giảm nhanh hơn dưới nhiệt độ cao, với tốc độ suy giảm lực kẹp là 0,25%/độ . 60Kẹp đàn hồi Si2CrA thêm các phần tử crom, giảm hệ số nhiệt độ xuống -0,015%/độ, giảm 40% tốc độ giảm mô đun đàn hồi. Ở nhiệt độ cao 50 độ, độ suy giảm lực kẹp của kẹp đàn hồi 60Si2CrA chỉ là 3%, trong khi lực kẹp của kẹp đàn hồi 60Si2MnA đạt tới 5%. Ngoài ra, tỷ lệ duy trì độ bền ở nhiệt độ cao của kẹp đàn hồi 60Si2CrA Lớn hơn hoặc bằng 85%, cao hơn nhiều so với 70% của 60Si2MnA, có thể chống biến dạng dẻo dưới nhiệt độ cao. Đây là loại kẹp đàn hồi được ưa chuộng ở những khu vực có nhiệt độ cao.
Mô đun đàn hồi quá thấp của kẹp đàn hồi sẽ có tác động gì đến độ êm của đường?
Mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi quá thấp sẽ gây biến dạng quá mức dưới cùng một tải trọng, độ lún của đường ray vượt quá giá trị thiết kế và độ êm của đường ray giảm. Ví dụ: khi mô đun đàn hồi giảm từ 200GPa xuống 160GPa, độ lún của đường ray tăng 20% và bề mặt đường ray trở nên không bằng phẳng. Khi tàu chạy qua, nó sẽ tạo thêm lực tác động, làm trầm trọng thêm tình trạng mòn-bánh xe, đồng thời, tấm đệm bên dưới- ray chịu ứng suất không đều, làm tăng biến dạng nén cục bộ. Mô-đun đàn hồi quá thấp trong thời gian dài sẽ dẫn đến sai lệch tích lũy về kích thước hình học của đường, làm tăng tần suất bảo trì đường và ảnh hưởng đến an toàn lái xe. Do đó, mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi phải được kiểm soát trong khoảng 190-210GPa để đảm bảo độ êm của đường ray.
Làm cách nào để phát hiện mô đun đàn hồi và hệ số nhiệt độ của kẹp đàn hồi tại chỗ để đánh giá khả năng thích ứng với nhiệt độ-cao?
On site, a high-temperature elastic modulus tester can be used to detect the elastic modulus of the elastic clip at three temperatures: 25℃, 50℃, and 70℃, and calculate the temperature coefficient. Elastic clips with a temperature coefficient ≤-0.015%/℃ are suitable for high-temperature areas, while those with a temperature coefficient >-0,02%/ độ thì không. Đồng thời, có thể thực hiện kiểm tra lực kẹp ở nhiệt độ cao. Đặt kẹp đàn hồi trong môi trường 50 độ và phát hiện tốc độ giảm lực kẹp; phân rã Nhỏ hơn hoặc bằng 5% là đủ điều kiện. Ngoài ra, quan sát sự biến dạng của kẹp đàn hồi ở nhiệt độ cao; không có biến dạng dẻo nào đủ tiêu chuẩn và biến dạng cho thấy mô đun đàn hồi không đủ, cần phải thay thế.
Phạm vi dao động của mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi có tác động gì đến độ cứng tổng thể của hệ thống buộc chặt?
Sự dao động ±10GPa trong mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi sẽ gây ra sự dao động 15%-20% về độ cứng tổng thể của hệ thống buộc chặt. Mô đun đàn hồi quá cao sẽ gây ra biến dạng nhỏ của kẹp đàn hồi và lực kẹp quá mức, làm tăng ứng suất nén tà vẹt và tăng tốc độ hư hỏng tà vẹt; mô đun đàn hồi quá thấp sẽ gây biến dạng lớn của kẹp đàn hồi và lực kẹp không đủ, dẫn đến dịch chuyển đường ray và giảm độ cứng của đường ray. Độ cứng tổng thể của hệ thống buộc chặt phải phù hợp với tải trọng của đường dây. Sự dao động mô đun đàn hồi của kẹp đàn hồi phải được kiểm soát trong phạm vi ±5GPa để đảm bảo độ ổn định của hệ thống, tránh sự thay đổi độ cứng đột ngột của đường ray và ảnh hưởng đến độ êm khi chạy của tàu.