Định luật lan truyền vết nứt mỏi tiếp xúc trên bề mặt ray và kiểm soát ngưỡng mài
Tính đều đặn của vị trí bắt đầu của các vết nứt do mỏi tiếp xúc với đường ray là gì và tại sao chúng lại tập trung ở rãnh đầu đường ray?
Các vết nứt do mỏi tiếp xúc hầu như chỉ bắt đầu trong dải tiếp xúc trên rãnh đầu ray, đặc biệt là ở các cạnh của dải tiếp xúc. Điều này là do dải tiếp xúc chịu được ứng suất tiếp xúc vượt quá 1000MPa trong quá trình tương tác với-đường ray bánh xe, kết hợp với ma sát tiếp tuyến khi vận hành tàu. Các cạnh của dải tiếp xúc thể hiện sự thay đổi độ dốc ứng suất nghiêm trọng nhất, dễ dàng hình thành sự tập trung ứng suất. Ngoài ra, các khiếm khuyết vi mô- do hao mòn nhỏ hoặc vảy oxit bong ra trên mặt lốp đóng vai trò là "vết khía" tạo ra vết nứt, đẩy nhanh quá trình hình thành vết nứt do mỏi.
Hai hướng lan truyền chính của vết nứt mỏi tiếp xúc là gì và chúng tương ứng với những bệnh gì?
Sự lan truyền chủ yếu được chia thành hướng dọc và hướng ngang. Các vết nứt dọc kéo dài dọc theo chiều dài đường ray, ban đầu nông và xuất hiện dưới dạng "vết nứt chân tóc" trên bề mặt đầu, sau đó phát triển thành vết nứt vảy cá. Các vết nứt ngang mở rộng vuông góc với chiều dài ray và ăn sâu vào đầu ray; đây là những điều cực kỳ nguy hiểm. Sau khi xuyên qua mặt cắt ngang đầu ray-, chúng sẽ trực tiếp gây ra đứt gãy đường ray. Trọng tâm cốt lõi của việc-kiểm tra tại chỗ là xác định các vết nứt mỏi lan truyền theo chiều ngang để ngăn chặn thiệt hại nghiêm trọng.
"Kiểm soát ngưỡng" của việc mài đường ray là gì và tại sao việc mài sớm hoặc trì hoãn lại là điều không mong muốn?
Ngưỡng mài là một tiêu chuẩn quan trọng được xác định bởi kích thước vết nứt, độ sâu và mật độ bắt buộc phải mài. Việc mài sớm sẽ loại bỏ quá mức kim loại đầu đường ray, rút ngắn đáng kể tuổi thọ sử dụng tổng thể của đường ray đồng thời tăng chi phí mài và thời gian đóng đường dây. Quá trình mài bị trì hoãn sẽ bỏ lỡ cửa sổ tối ưu; vết nứt sâu hơn 2 mm hoặc có nhánh không thể loại bỏ hoàn toàn và nguồn vết nứt còn sót lại nhanh chóng tái phát. Kiểm soát ngưỡng chính xác đạt được "chu kỳ dịch vụ dài nhất với tổn thất kim loại tối thiểu".
Các tiêu chuẩn của Trung Quốc và quốc tế khác nhau như thế nào trong việc xác định ngưỡng mài vết nứt do mỏi tiếp xúc với đường ray?
Tiêu chuẩn của Trung Quốc phân biệt giữa đường vận chuyển thông thường và đường vận chuyển hạng nặng: ngưỡng độ sâu vết nứt là 1,5 mm đối với đường vận chuyển thông thường và 1,0 mm đối với đường vận chuyển hạng nặng, tập trung vào việc ngăn chặn vết nứt gây ra đứt gãy. Các tiêu chuẩn quốc tế như UIC 712R và EN 13232 áp đặt các yêu cầu khắt khe hơn đối với-đường tốc độ cao, bắt buộc phải mài các vết nứt có chiều dài trên 10 mm hoặc độ sâu trên 0,8 mm. Một số tiêu chuẩn quốc tế còn đưa ra chỉ số "mật độ vết nứt"; khi số lượng vết nứt trên một đơn vị diện tích vượt quá giới hạn thì cần phải mài hoàn toàn bất kể kích thước vết nứt riêng lẻ.
Làm cách nào để đánh giá tại chỗ-các vết nứt đã đạt đến ngưỡng mài bằng các phương pháp đơn giản hay chưa?
Phương pháp phổ biến nhất sử dụng máy đo vết nứt đầu đường ray và máy đo độ sâu để đo trực tiếp chiều dài và độ sâu vết nứt để so sánh với các tiêu chuẩn ngưỡng. Đối với các vết nứt chân tóc nhỏ, hãy bôi chất phát hiện khuyết tật để tăng cường khả năng hiển thị. Ngoài ra, hãy quan sát dải tiếp xúc ray-của bánh xe: các đường sẫm màu liên tục trong dải kèm theo vết nứt trên bề mặt đầu cho thấy vết nứt rộng. Đối với các vết nứt nghi ngờ vượt quá ngưỡng độ sâu, hãy sử dụng máy dò khuyết tật siêu âm cầm tay để xác minh nhằm đảm bảo không bỏ sót vết nứt mỏi nghiêm trọng nào.