Theo dõi việc phân loại cường độ bu-lông và tất cả-Công nghệ lựa chọn thích ứng theo kịch bản
Sự khác biệt về các thông số hiệu suất cốt lõi của ba cấp độ bền của bu lông ray tiêu chuẩn quốc gia 8,8, 10,9 và 12,9 là gì?
Sự khác biệt về hiệu suất cốt lõi của ba cấp độ bền của bu lông ray tiêu chuẩn quốc gia 8,8, 10,9 và 12,9 tập trung vào ba thông số chính: độ bền kéo, cường độ chảy và tỷ lệ năng suất. Các giá trị tham số tăng dần theo mức nâng cấp, thích ứng với các yêu cầu tải khác nhau. Bu lông theo dõi cấp 8,8 là loại cơ bản, có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 800MPa, cường độ năng suất Lớn hơn hoặc bằng 640MPa và tỷ lệ năng suất là 0,8. Vật liệu chủ yếu là thép 45 # sau khi tôi và tôi luyện. Bu lông loại này có khả năng chịu lực vừa phải và khả năng chống biến dạng nói chung, thích ứng với điều kiện làm việc tải trung bình và tải thấp như đường tốc độ thông thường và đường nhánh của nhà ga. Cấp 10.9 là cấp thích ứng với vận chuyển hạng nặng, có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 1000MPa, cường độ chảy lớn hơn hoặc bằng 900MPa và tỷ lệ chảy là 0,9. Vật liệu là thép hợp kim 40Cr sau khi tôi + ủ ở nhiệt độ{21}}cao. Độ bền kéo và độ chảy được cải thiện đáng kể, tỷ lệ năng suất cao hơn, đồng thời khả năng chống mỏi và chống biến dạng được nâng cao đáng kể, thích ứng với tải trọng lớn và điều kiện làm việc có độ rung mạnh chẳng hạn như đường vận chuyển nặng và các đoạn đường dành cho cử tri. Lớp 12.9 là loại cường độ cực cao, có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 1200MPa, cường độ chảy lớn hơn hoặc bằng 1080MPa và tỷ lệ chảy là 0,9. Vật liệu là thép hợp kim 42CrMo sau khi tôi và tôi luyện chính xác. Tất cả các thông số hiệu suất đều ở mức cao nhất, với khả năng chống-cắt và chống{35}}kéo ra cực kỳ mạnh mẽ, thích ứng với các điều kiện làm việc có tải trọng cực cao và độ chính xác{37}}cao chẳng hạn như đường ray không dằn và đường hỗn hợp vận chuyển hạng nặng-tốc độ cao. Ngoài ra, còn có sự khác biệt về độ cứng của ba loại bu lông: Lớp 8.8 có độ cứng HRC22-28, Lớp 10.9 HRC32-38 và Lớp 12.9 HRC39-44. Độ cứng tăng theo cấp độ bền, phù hợp với hiệu suất ổ trục.
Làm thế nào để kích thước thông số kỹ thuật (đường kính/chiều dài) của bu lông rãnh thích ứng chính xác với các bộ phận hỗ trợ?
Các thông số kỹ thuật về đường kính và chiều dài của bu lông ray phải được điều chỉnh chính xác theo kích thước lắp đặt của các bộ phận hỗ trợ như tấm cá, tấm áp lực và dải đàn hồi, tuân theo các nguyên tắc cốt lõi củakhớp khẩu độ, điều chỉnh độ dài và điều chỉnh ứng suấtđể tránh sự cố ứng suất do sai lệch kích thước. Đường kính bu lông phải khớp chính xác với đường kính lỗ bu lông của các bộ phận đỡ, áp dụng chế độ phù hợp "hệ thống lỗ cơ bản". Đối với bu lông M24 thích ứng với tấm cá, đường kính lỗ bu lông là 24,5mm và khoảng cách giữa bu lông và lỗ được kiểm soát ở mức 0,5mm. Khe hở quá nhỏ sẽ gây khó khăn cho việc lắp ráp và khe hở quá lớn sẽ khiến bu lông bị trượt và gây ra sự tập trung ứng suất. Đường kính bu lông phù hợp với tấm áp lực và dải đàn hồi được chọn theo yêu cầu về lực kẹp: Bu lông M20 được sử dụng cho tấm áp lực trên đường-tốc độ thông thường và bu lông M24 được sử dụng cho tấm áp lực trên đường{10}}nặng do lực kẹp lớn. Đường kính tăng lên có thể cải thiện khả năng chịu lực cắt của bu lông và thích ứng với yêu cầu tải trọng lớn. Chiều dài bu lông phải được thiết kế theo tổng chiều dày của các bộ phận đỡ + biên độ siết chặt dành riêng. Chiều dài của bu lông tấm cá=độ dày tấm cá + độ dày thành ray + độ dày đai ốc + 2-3mm lề siết chặt. Chiều dài của bu lông M24 thích ứng với tấm cá ray 60kg/m được thiết kế là 140mm. Lề dành riêng có thể đảm bảo rằng lực{25}siết trước hiệu quả sẽ được hình thành sau khi đai ốc được siết chặt. Chiều dài của bu lông tấm ép cần phải xét đến độ dày của tấm đệm dưới ray. Tấm đệm trên đường vận chuyển hạng nặng dày hơn, do đó, chiều dài của bu lông tấm áp lực cần phải tăng thêm 5-10mm so với chiều dài của bu lông tấm áp lực-so với chiều dài trên đường tốc độ thông thường. Các bu lông khớp với các tấm áp lực có hình dạng đặc biệt trong các phần quay vòng cần phải được tùy chỉnh về chiều dài theo độ dày thực tế của tấm áp lực để đảm bảo khớp ứng suất giữa bu lông và các bộ phận sau khi lắp ráp. Ngoài ra, đường kính và chiều dài của các bu lông trong cùng một bộ hệ thống buộc chặt phải thống nhất để tránh ứng suất không đều do lắp đặt hỗn hợp.
Các đường vận chuyển hạng nặng có những yêu cầu đặc biệt gì-đối với đặc tính chống mỏi và chống giãn-của bu lông đường ray?
Do đặc tính tải trọng của trục lớn, tần số cao và độ rung mạnh, các đường vận chuyển-nặng đặt ra các yêu cầu đặc biệt về đặc tính chống-mỏi và chống{2}}lưỡi của bu lông rãnh cao hơn nhiều so với các đường -tốc độ thông thường, với cốt lõi là đảm bảo rằng các bu lông duy trì lực-cắn ổn định trước và khả năng chịu lực trong thời gian dài. Xét về hiệu suất-chống mỏi, tuổi thọ mỏi của bu lông ray dành cho đường-nặng phải Lớn hơn hoặc bằng 2×10^7 lần, cao hơn nhiều so với yêu cầu 1×10^7 lần đối với đường tốc độ-thông thường và phải vượt qua bài kiểm tra độ mỏi chu trình{15}}cao. Dưới tải trọng rung lặp đi lặp lại, bu lông không được có vết nứt mỏi, đặc biệt là ở các khu vực tập trung ứng suất như vùng chuyển tiếp giữa thân bu lông và đầu và phần ren. Yêu cầu cốt lõi để có được hiệu suất chống giãn của bu lông là tốc độ suy giảm lực trước khi siết chặt thấp. Tốc độ-giảm lực trước khi siết chặt của bu lông đối với-đường vận chuyển hạng nặng phải Nhỏ hơn hoặc bằng 3% sau 1 năm sử dụng (Nhỏ hơn hoặc bằng 5% đối với-đường tốc độ thông thường). Khe hở ren của bu lông không được tăng khi bị rung lâu dài và phải duy trì lực kẹp ổn định để tránh hỏng đĩa kẹp và đĩa áp do lực siết trước{28}}bị giãn. Đồng thời, bu lông vận chuyển nặng phải có hiệu suất chống mài mòn tốt. Độ mòn của phần ren và bề mặt lắp của thân bu lông dưới ma sát rung phải Nhỏ hơn hoặc bằng 0,01mm/năm để ngăn chặn việc giảm tiết diện và suy giảm hiệu suất do mài mòn. Ngoài ra, hệ số chảy của bu lông vận chuyển hạng nặng phải được kiểm soát ở khoảng 0,9, vừa có cường độ chảy cao vừa có khả năng biến dạng dẻo nhất định để tránh hỏng bu lông do gãy giòn, thích ứng toàn diện với điều kiện làm việc khắc nghiệt của đường vận chuyển hạng nặng.
Yêu cầu lắp đặt bu lông có độ chính xác cao-cho đường ray không có chấn lưu tốc độ cao-được phản ánh ở những khía cạnh nào?
Đường ray không có chấn lưu-tốc độ cao có yêu cầu cực kỳ cao về độ chính xác của việc lắp đặt bu lông, chủ yếu được phản ánh ở ba khía cạnh: độ chính xác về vị trí lắp đặt, độ chính xác về-kiểm soát lực siết trước và độ đồng trục của cụm lắp ráp. Việc cài đặt có độ chính xác cao-là cốt lõi để đảm bảo độ trơn tru của đường ray và độ ổn định khi buộc chặt. Về độ chính xác định vị lắp đặt, độ lệch vị trí khoan của bu lông Nhỏ hơn hoặc bằng ± 1mm, độ lệch đồng trục giữa trục trung tâm của bu lông sau khi lắp đặt và trục của lỗ bu lông Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5mm và độ lệch khoảng cách bu lông theo hướng dọc và ngang của đường ray Nhỏ hơn hoặc bằng ± 2 mm. Định vị chính xác có thể đảm bảo mức độ phù hợp của các tấm áp lực và dải đàn hồi hỗ trợ, tránh tải lệch tâm ứng suất do sai lệch định vị và đảm bảo độ êm ái khi tàu chạy ở tốc độ cao. Yêu cầu cốt lõi là{10}}việc siết chặt trước độ chính xác của việc kiểm soát lực. Độ lệch lực siết trước{12}}của bu lông đối với đường ray không có chấn lưu tốc độ cao-phải Nhỏ hơn hoặc bằng ±3%, thấp hơn nhiều so với ±5% đối với đường ray{16}}tốc độ thông thường. Phải sử dụng cờ lê mô-men xoắn hiển thị kỹ thuật số để tác dụng lực chính xác và phải áp dụng quy trình siết trước{18}}từng{19}}từng bước để tránh biến dạng bu-lông hoặc hỏng việc kẹp do lực siết trước quá mức hoặc không đủ. Lực siết trước{23}}ổn định có thể đảm bảo độ cứng ngang đồng đều của đường ray. Về độ đồng trục lắp ráp, sau khi siết chặt bu lông, bề mặt lắp giữa thân bu lông và các bộ phận đỡ phải giữ thẳng đứng với độ lệch vuông góc Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1mm/m. Việc chia lưới giữa đai ốc và bu lông phải không bị lệch và khe hở chia lưới phải đồng đều. Độ đồng trục kém sẽ làm cho bu lông chịu thêm ứng suất uốn và dễ gây ra các vết nứt do mỏi. Ngoài ra, số lượng ren vít lộ ra sau khi lắp bu lông phải được kiểm soát ở mức 2{31}}3 ren. Quá nhiều sợi lộ ra sẽ dễ bị ăn mòn và quá ít sợi lộ ra không thể đảm bảo lực siết trước. Sau khi lắp đặt, ren vít phải được xử lý chống{34}}ăn mòn để đảm bảo duy trì độ chính xác của quá trình lắp đặt lâu dài.
Các biện pháp bảo vệ hỗ trợ và- chống ăn mòn của bu lông ray trong các môi trường ăn mòn khác nhau là gì?
Việc lựa chọn-chống ăn mòn của bu lông ray trong các môi trường ăn mòn khác nhau phải kết hợp mức độ ăn mòn môi trường và cấp độ bền của bu lông, áp dụng sơ đồ kết hợp gồmvật liệu chống-ăn mòn + lớp phủ bề mặt chống-ăn mònvà phù hợp với các biện pháp bảo vệ hỗ trợ có mục tiêu để đảm bảo-hiệu quả chống ăn mòn và hiệu suất chịu lực của bu lông. Trong môi trường ăn mòn mạnh-muối phun muối cao ven biển, bu lông được làm bằng thép không gỉ (304/316) hoặc thép hợp kim có độ bền- cao + lớp phủ Dacromet (khả năng chống phun muối hơn 1000 giờ). 316 bằng thép không gỉ được điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu về độ bền cực cao- và bu lông bằng thép hợp kim phủ Dacromet được điều chỉnh cho phù hợp với yêu cầu về tải trọng lớn-. Các biện pháp bảo vệ hỗ trợ là lắp mũ bảo vệ chống ăn mòn trên đầu bu lông và đai ốc, đồng thời bôi keo ren chống ăn mòn lên các bộ phận ren để cách ly xói mòn phun muối. Trong môi trường ăn mòn môi trường ẩm ướt và có sương mù, bu lông được làm bằng thép cacbon + lớp phủ mạ kẽm nhúng nóng{16}}(khả năng chống phun muối 600{19}}800h). Lớp phủ mạ kẽm nhúng nóng{20}}có lực liên kết mạnh và hiệu suất chống mài mòn tốt. Các biện pháp bảo vệ hỗ trợ là lắp các miếng đệm chống ăn mòn trên bề mặt khớp nối giữa bu lông và các bộ phận để ngăn chặn sự ăn mòn ở các kẽ hở, đồng thời thường xuyên thực hiện lớp phủ chống ăn mòn{27}}trên bề mặt bu lông. Trong môi trường ăn mòn yếu khô và ít mưa, bu lông sử dụng thép cacbon cơ bản + lớp phủ mạ điện-(khả năng chống phun muối 400h) để kiểm soát chi phí chống-ăn mòn và các biện pháp bảo vệ hỗ trợ là bôi-dầu chống gỉ và bịt kín vùng ngoại vi của các lỗ bu lông. Trong các phần ăn mòn đặc biệt như đường hầm và cầu, thép hợp kim + sơn epoxy được sử dụng trong đường hầm để chống ăn mòn do độ ẩm và thông gió kém; mạ kẽm nhúng nóng- + lớp phủ kín được sử dụng trên cầu để cải thiện-khả năng chống rung và chống ăn mòn, đồng thời các biện pháp bảo vệ hỗ trợ là lắp đặt tấm chắn chống thấm nước để tránh xói mòn trực tiếp do mưa.