Thiết kế khớp nối bằng răng của tấm đệm cá và công nghệ so sánh độ cứng của mối nối đường ray
Các thông số thiết kế cốt lõi của cấu trúc chia lưới biên dạng răng của tấm cá là gì?
Các thông số thiết kế cốt lõi của cấu trúc chia lưới biên dạng răng của tấm cá bao gồmgóc răng, chiều cao răng và bước răngvà ba tham số này cùng xác định hiệu ứng chia lưới và độ cứng của khớp. Góc răng thường được thiết kế là 60 độ, có thể tối đa hóa áp suất bình thường giữa các răng chia lưới và bề mặt tiếp xúc với đường ray, cải thiện lực cắn và tránh trượt bề mặt răng trong quá trình vận hành tàu. Chiều cao răng nên được kiểm soát ở mức 3-5mm; chiều cao răng quá cao sẽ gây ra sự tập trung ứng suất ở đầu răng, dễ gây mòn hoặc sứt mẻ đầu răng, trong khi chiều cao răng quá thấp không thể tạo thành sự chia lưới hiệu quả, dẫn đến độ cứng khớp không đủ. Bước răng được đặt ở mức 10-15mm, phải phù hợp với mô đun đàn hồi của ray để đảm bảo phân bổ ứng suất đồng đều trong quá trình truyền tải. Các mô hình đường ray khác nhau được điều chỉnh phù hợp với các thông số biên dạng răng khác nhau; tấm đệm cho đường ray tiêu chuẩn quốc gia 60kg/m phải có chiều cao răng 4mm và bước răng 12 mm để phù hợp với độ cứng vật liệu cơ bản cao.
Sự khác biệt về độ cứng của khớp giữa tấm cá chia lưới hình răng và tấm cá phẳng là gì?
Sự khác biệt về độ cứng của khớp giữa tấm cá chia lưới theo mặt răng và tấm cá phẳng chủ yếu được phản ánh ở ba khía cạnh:độ cứng liên tục, hiệu suất truyền tải và khả năng chống biến dạng. Độ cứng khớp của các tấm lưới mặt cắt răng có thể đạt hơn 95% độ cứng của vật liệu nền đường ray, có thể nhận ra sự truyền tải liên tục mà không có sự thay đổi độ cứng rõ ràng khi tàu đi qua; độ cứng khớp của các tấm cá phẳng chỉ bằng 70%-80% vật liệu nền, dễ tạo thành điểm gãy độ cứng và gây va đập vào ray bánh xe. Lực cắn cơ học của cấu trúc chia lưới biên dạng răng làm tăng hiệu suất truyền tải lên 20% -30%, giúp phân bố ứng suất đồng đều hơn và tránh tập trung ứng suất tại khớp; tấm cá phẳng chủ yếu dựa vào tải trước của bu lông để truyền tải và ứng suất dễ tập trung xung quanh các lỗ bu lông. Về khả năng chống biến dạng, khả năng chống biến dạng dọc của tấm cá chia lưới mặt răng cao hơn 40% so với tấm cá phẳng, có thể ức chế hiệu quả sự giãn nở và biến dạng co lại của mối nối đường ray, đặc biệt thích hợp cho những khu vực có nhiệt độ thay đổi mạnh.
Các yêu cầu thích ứng của tấm cá chia lưới biên dạng răng cho các mô hình đường ray khác nhau là gì?
Các yêu cầu thích ứng của các tấm lưới chia lưới biên dạng răng cho các mô hình đường ray khác nhau là cốt lõi đểphù hợp với-kích thước mặt cắt ngang của đường ray và đặc điểm độ cứng. Đối với đường ray tiêu chuẩn quốc gia 50kg/m có độ cứng mặt cắt ngang tương đối thấp, tấm chắn được điều chỉnh phải có chiều cao răng 3 mm, bước răng 10 mm và góc răng 60 độ để tránh làm hỏng bề mặt tiếp xúc với đường ray do răng ăn khớp quá sâu. Đối với đường ray chở hàng nặng tiêu chuẩn quốc gia 60kg/m-, cần nâng cao khả năng chịu lực của các răng chia lưới; chiều cao răng là 4 mm, bước răng là 12 mm và thép hợp kim có độ bền cao được sử dụng để đảm bảo độ cứng của khớp phù hợp với các đường ray vận chuyển hạng nặng. Đối với các đường ray tiêu chuẩn nước ngoài EN54E1 của EU, có mặt cắt ngang{16}}khác với đường ray tiêu chuẩn quốc gia, cần phải tùy chỉnh các mặt cắt răng đặc biệt với góc răng được điều chỉnh thành 55 độ và bước răng 14mm để phù hợp với mặt cắt ngang của đường ray tiêu chuẩn nước ngoài. Đối với đường ray AAR136RE của Bắc Mỹ, do tải trọng trục lớn nên cần có thiết kế chia lưới biên dạng răng kép để cải thiện hơn nữa khả năng chống va đập của mối nối.
Các điểm công nghệ xử lý chính của tấm lưới cá hình răng là gì?
Các điểm công nghệ xử lý chính của tấm cá chia lưới biên dạng răng tập trung ở hai mắt xích:độ chính xác xử lý hồ sơ răng và xử lý bề mặt, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu ứng chia lưới. Biên dạng răng được xử lý bằng phương pháp phay CNC và độ chính xác của dao phay phải đạt ± 0,02mm để đảm bảo kiểm soát độ lệch của góc răng, chiều cao răng và bước răng trong phạm vi ± 0,1mm, tránh chia lưới không đủ do sai lệch biên dạng răng. Sau khi phay, bề mặt răng phải được tôi ở nhiệt độ 820{10}}850 độ và ủ ở 350-400 độ để độ cứng bề mặt răng đạt HRC55-60 nhằm cải thiện khả năng chống mài mòn của bề mặt răng. Việc xử lý bề mặt thông qua quá trình photphat hóa và độ dày của màng photphat được kiểm soát ở mức 5-8μm để tăng cường lực ma sát của bề mặt răng và chống trượt trên bề mặt chia lưới. Sau khi xử lý, phải tiến hành thử nghiệm chia lưới để lắp thử tấm cá với ray, diện tích tiếp xúc của bề mặt chia lưới phải lớn hơn hoặc bằng 90% để đảm bảo sự truyền tải đồng đều.
Các biện pháp phòng ngừa-khi lắp đặt tại chỗ đối với các tấm cá chia lưới theo mặt răng là gì?
Việc-lắp đặt các tấm cá chia lưới biên dạng răng tại chỗ cần tập trung vàotrình tự làm sạch bề mặt chia lưới và siết chặt bu lôngđể đảm bảo độ cứng khớp phù hợp. Trước khi lắp đặt, cần làm sạch hoàn toàn các vết rỉ sét, vết dầu, cặn bẩn trên bề mặt tiếp xúc của tấm cá và ray; nó có thể được đánh bóng bằng bàn chải dây thép và sau đó được làm sạch bằng-súng hơi áp suất cao để đảm bảo không có vật lạ trên bề mặt chia lưới và tránh ảnh hưởng đến hiệu ứng chia lưới. Việc siết chặt bu lông phải tuân theotrình tự thắt chặt đối xứng từ giữa đến hai đầu: đầu tiên siết chặt 2 bu lông ở giữa, sau đó siết lần lượt các bu lông ở hai đầu để đảm bảo tấm cá và thanh ray được khít đều nhau. Mô-men xoắn siết chặt phải được điều chỉnh theo mô hình đường ray; mô-men xoắn siết chặt đối với ray 50kg/m là 250-300N·m, và đối với ray 60kg/m là 350-400N·m. Mô-men xoắn quá mức dễ gây tổn thương bề mặt răng, trong khi mô-men xoắn không đủ dẫn đến việc chia lưới lỏng lẻo. Sau khi lắp đặt, độ cứng của khớp phải được kiểm tra bằng máy đo độ cứng động để đảm bảo độ lệch giữa độ cứng động của khớp và vật liệu nền nhỏ hơn hoặc bằng 5%. Ngoài ra, độ mòn của bề mặt chia lưới phải được kiểm tra thường xuyên với chu kỳ kiểm tra là 6 tháng và tấm cá phải được thay thế kịp thời nếu bề mặt răng bị mòn nghiêm trọng.