Độ bền cao của bu lông theo dõi
Bu-lông đường ray đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tàu vận hành trơn tru trên đường ray bằng cách gắn chặt đường ray vào nền móng hoặc tấm chắn cá. Tuy nhiên, tải trọng ngày càng tăng của tàu cao tốc và vận tải hạng nặng đã dẫn đến những thách thức như nứt và gãy bu lông và đai ốc do mỏi, gây rủi ro cho an toàn đường sắt.
Phương pháp buộc chặt, kết nối bu lông và đai ốc phổ biến nhất dễ bị tập trung ứng suất ở chân răng do cấu trúc ren hình tam giác. Để tăng cường độ bền chặt, các phương pháp như tăng bán kính góc lượn trong rễ ren, tăng các vệt ren bu lông và sửa đổi cấu trúc bu lông và đai ốc đã được sử dụng. Mặc dù bu lông cường độ cao thường được sử dụng để giải quyết những vấn đề này nhưng vẫn tồn tại những hạn chế trong việc thay đổi dạng ren và tăng chi phí sản xuất khi sửa đổi kết cấu.
Một cách tiếp cận hiệu quả là giảm ứng suất kéo dọc trục tối đa trên các bu lông ray, chủ yếu tập trung vào bề mặt đai ốc. Bằng cách cắt bỏ các phần của ren đai ốc một cách có chiến lược để giảm độ cứng và thay đổi sự phân bố ứng suất, độ bền của bu lông rãnh có thể được tăng cường đáng kể mà không cần quy trình sản xuất phức tạp.
Bu lông ray cường độ cao, thường được sử dụng trong các phần cầu và lối đi, được chế tạo từ các vật liệu như thép 45#, thép 40#, thép hợp kim Titan Mangan 20 và thép 35CrMoA, trái ngược với các bu lông thông thường được làm từ thép Q235.