Tải trọng trục truyền tải như thế nào Clip mệt mỏi
Mỗi đoạn trục uốn cong kẹp đàn hồi một lần. Kẹp được thiết kế để duy trì tính đàn hồi, nhưng mỗi chu kỳ uốn sẽ tạo ra một ứng suất xen kẽ bên trong thép và hư hỏng do mỏi tích lũy theo số chu kỳ. Biên độ của ứng suất xen kẽ đó liên quan trực tiếp đến tải trọng trục: áp lực tiếp xúc với ray bánh xe-tăng theo tải trọng trục, ray lệch nhiều hơn, kẹp lệch nhiều hơn và biên độ ứng suất bên trong kẹp tăng lên. Với mỗi tải trọng trục tăng thêm 1 tấn, tải trọng xen kẽ trên kẹp tăng khoảng 8-10 phần trăm. Ý nghĩa của điều này là tuổi thọ mỏi không giảm tuyến tính với ứng suất: một sự gia tăng nhỏ trong biên độ ứng suất sẽ gây ra sự sụt giảm theo cấp số nhân số chu kỳ dẫn đến hư hỏng. Đó là lý do tại sao các tuyến vận tải hạng nặng không chỉ sử dụng cùng một đoạn như các tuyến chở khách được thay thế thường xuyên hơn; họ sử dụng thiết kế clip mạnh mẽ hơn.
Lựa chọn vật liệu theo loại tải trọng trục
| Lớp dòng | Tải trọng trục | Vật liệu | Độ bền kéo |
|---|---|---|---|
| Đường chính tốc độ-thông thường | 21 t | Thép lò xo 60Si2Mn | Ít nhất 1275 MPa |
| Đường vận chuyển-nặng | 30 t | Thép lò xo 55SiCr | Khoảng 1570 MPa |
60Si2Mn mang lại độ dẻo dai tốt và phù hợp với ứng suất xen kẽ vừa phải của các đường thông thường. 55SiCr có cường độ chảy cao hơn và khả năng chống biến dạng dẻo mạnh hơn, đây là yếu tố giữ cho kẹp đàn hồi dưới độ võng lớn hơn của trục 30-tấn. Quá trình xử lý nhiệt phải được kiểm soát để độ bền cao hơn không phải trả giá bằng độ giòn, đồng thời các kẹp vận chuyển nặng cũng làm tăng kích thước tiết diện, cùng với việc nâng cấp vật liệu sẽ làm tăng giới hạn mỏi. Tài liệu tham khảo liên quan cho các loại thép lò xo là GB/T 1222.
Các vết nứt do mỏi bắt đầu từ đâu và cách ngăn ngừa chúng
Phần chuyển tiếp vòng cung của clip là vùng dễ bị mệt mỏi nhất. Đó là điểm tập trung biến dạng uốn, do đó ứng suất bên trong thay đổi ở giá trị cao nhất với mỗi lần trục đi qua và các vết nứt vi mô-hình thành sau đủ số chu kỳ. Tối ưu hóa cấu trúc tấn công trực tiếp vào sự tập trung ứng suất: tăng bán kính cung từ 3 mm lên 5 mm để phân tán ứng suất trên một diện tích lớn hơn, vát mép phần chuyển tiếp để loại bỏ góc nhọn và thiết kế độ dốc mặt cắt ngang-để ứng suất chảy trơn tru từ cung đến cả hai đầu. Những biện pháp này có thể nâng cao tuổi thọ mỏi của kẹp lên hơn 30% trong quá trình kiểm tra độ mỏi.
Kiểm tra trực quan để phát hiện tổn thương do mỏi sớm
Vết nứt: vết nứt ngang nhỏ ở phần vòng cung hoặc ở đầu kẹp là dấu hiệu sớm điển hình; chúng phát triển với lưu lượng truy cập liên tục và phải được coi như một yếu tố kích hoạt thay thế.
Biến dạng: nếu kẹp không còn giữ được hình dạng uốn như thiết kế và có bộ nhựa vĩnh viễn thì hiệu suất đàn hồi đã giảm và lực uốn không thể được duy trì.
Sự nứt vỡ bề mặt: sự bong tróc cục bộ của lớp da oxit với màu xám đen bên dưới cho thấy tổn thương do mỏi bề mặt, vì độ mỏi làm giòn lớp bề mặt và khiến nó tách ra cùng với oxit.
Bất kỳ kẹp nào có dấu hiệu này phải được thay thế ngay lập tức để tránh gãy xương khi sử dụng và kiểm tra tình trạng tương tự của các dây buộc xung quanh.
Phương pháp xác minh trường
Tuổi thọ mỏi được tính theo chu kỳ tải, vì vậy câu hỏi thực sự là đoạn clip tích lũy bao nhiêu chu kỳ tương đương mỗi năm, được xác định bởi tổng trọng tải di chuyển hàng năm chứ không phải chỉ bằng tải trọng trục. Trọng tải hàng năm càng lớn thì càng có nhiều trục đi qua và thiệt hại tích lũy càng nhanh. Theo nguyên tắc làm việc, một dây chuyền vận chuyển 50 triệu tấn mỗi năm gây thiệt hại nhanh hơn khoảng 2,5 lần so với một dây chuyền vận chuyển 20 triệu tấn. Do đó, quy trình xác minh là: ấn định tuổi thọ mỏi thiết kế theo chu kỳ, chuyển đổi lưu lượng thực tế thành các chu kỳ tương đương mỗi năm bằng cách sử dụng tải trọng trục và trọng tải hàng năm, áp dụng hệ số giảm cho trọng tải hàng năm, sau đó lên lịch kiểm tra và thay thế các khoảng thời gian. Việc chỉ khớp với tải trọng trục mà bỏ qua trọng tải hàng năm sẽ đánh giá thấp mức tiêu thụ thực tế.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao trục 1 tấn lại tăng tuổi thọ của lưỡi cắt mạnh đến vậy?
Bởi vì biên độ ứng suất xen kẽ tăng 8-10 phần trăm và đường cong mỏi có dạng hàm mũ: ứng suất nhỏ tăng sẽ tạo ra sự giảm lớn về số chu kỳ dẫn đến hư hỏng.
Có thể sử dụng một chiếc móc kéo -nặng trên đường thông thường không?
Đúng, nó mạnh hơn yêu cầu, nhưng chi phí mặt cắt và vật liệu cao hơn sẽ bị lãng phí trừ khi dự kiến nâng cấp đường dây. Chỉ định clip cho lớp dịch vụ thực tế.
Bao lâu thì nên kiểm tra các clip trên dây chuyền 30 tấn?
Thường xuyên hơn trên các đường dây thông thường; khoảng thời gian được thiết lập bằng tính toán độ mỏi và thường rơi vào khoảng tháng thay vì năm, với việc kiểm tra trực quan tập trung vào vòng cung và các đầu.
Kiểm tra hiện trường nhanh nhất của clip nghi ngờ là gì?
Tìm kiếm các vết nứt ngang và vết nứt màu xám đậm-trên cung và đo độ suy giảm độ lệch. Kiểm tra hạt từ tính xác nhận các vết nứt ẩn khi tháo kẹp.
Mất tải trước có gây ra hư hỏng do mỏi không?
Tổn thất tải trước làm tăng phạm vi biến dạng của kẹp và tăng biên độ ứng suất, làm tăng độ mỏi. Nó phải được sửa chữa cùng lúc với việc thay thế clip.