Fishplate Tvärsektionsdesign och spänningsbalanserande teknik för rälsförband
Vilka är delarna för kärnan och dimensionsmatchning för fisktallrikarnas speciella-formade tvärsnittsdesign?
Kärnbeslagsdelarna i den speciella-formade tvärsektionsdesignen av fiskplattor är indelade i tre områden: rälshuvudbeslagssektion, rälsbanklämsektion och rälsbasstödsektion. Måtten på varje del måste matchas exakt med motsvarande tvärsnitt av skenan för att säkerställa full-sektions nära kontakt med skenan. Rälshuvudets monteringssektion är kontaktytan mellan fiskplattan och rälshuvudet, som måste utformas med en speciell-formad krökt yta som överensstämmer med bågen på rälshuvudet, med en krökt yta bågavvikelse Mindre än eller lika med ±0,2 mm, och längden på monteringssektionen är inte mindre än 2/3 av överföringshuvudets längd och likformig belastning av rälshuvudets längd och likformig belastning på skenan. av rälshuvudet. Spännsektionen för rälsväven är fiskplattans kärnspänningsområde, som behöver utformas med en spårstruktur anpassad till rälsvävens tjocklek. Spårbredden är 0,1-0,2 mm mindre än tjockleken på rälsbanan, vilket bildar elastisk fastspänning efter montering, och klämsektionens vinkelräta avvikelse Mindre än eller lika med 0,1 mm/m, vilket säkerställer att den laterala klämkraften verkar på rälsväven jämnt. Rälsbasens stödsektion är kontaktytan mellan fiskplattan och rälsbasen, som måste utformas med en speciell-formad lutande yta som överensstämmer med rälsbasens lutning, med en lutande ytalutningsavvikelse Mindre än eller lika med ±0,5 grader, och kontaktytan för den stödjande sektionen är inte mindre än 1/2 av det effektiva rälsunderlagets stödyta och förhindrar rälsbasens stödyta. rälsbasen från att sjunka. Dimensionsmatchningen av de tre kärndelarna måste följa tvärsnittsparametrarna för nationella standardskenor, medan internationella standardfiskplattor måste matcha tvärsnittsdimensionerna för motsvarande internationella standardskenor, och passningsgapet i full sektion är Mindre än eller lika med 0,1 mm för att uppnå sömlös passning mellan fiskplattan och skenan.
Hur anpassar sig längddesignen av fiskplattor till fogspänningskraven för olika räls?
Längddesignen på fiskplattor ställs in olika beroende på rälsmodeller, linjelasttyper och driftshastigheter, och kärnan är att ändra spänningskontaktytan genom att justera längden för att anpassas till spänningsstorleken och spänningsfördelningskraven för olika rälsskarvar. Fogspänningen för nationell standard 50 kg/m vanliga-hastighetsräls är liten och den anpassade fiskplattans längd är designad att vara 820 mm. Denna längd kan säkerställa en måttlig kontaktyta vid fogen, som inte bara uppfyller den grundläggande spänningsöverföringen, utan också kontrollerar materialkostnaderna, anpassad till arbetsförhållandena med medelhög och låg belastning och låga vibrationer för vanliga-hastighetslinjer. Skarvarna för nationell standard 60 kg/m tunga-dragskenor tål stora axelviktsbelastningar och starka vibrationer, så fiskplattans längd måste ökas till 1000 mm. Den utökade längden kan öka rälskontaktytan, minska belastningen på enhetsarean med 20 %-25 %, effektivt sprida den koncentrerade belastningen som orsakas av tunga drag och undvika ledspänningskoncentration. Hög-rälsförband (60 kg/m ballastfritt spår) har extremt höga krav på jämnhet, och fiskplattans längd är designad för att vara 1250 mm. Den ultra-långa designen kan göra spänningsövergången i leden mer skonsam, eliminera spänningsmutationen som orsakas av-höghastighetshjul-rälspåverkan och säkerställa jämnheten när tåget passerar i hög hastighet. Längden på fiskplåtar för internationell standard UIC60 och BS113A räls matchas med deras räls-tvärsnitt och linjearbetsförhållanden: fiskplåtslängden för UIC60 tunga-dragskenor är 1050 mm, och den för BS113A vanliga-räls är 850 mm. Dessutom, för de specialformade rälsfogarna i växelsektioner, måste fiskplattorna anta en anpassad längddesign, anpassad till den anpassade storleken enligt spänningsegenskaperna hos växelskenorna, för att säkerställa att fogspänningen matchar växelns arbetsförhållanden.
I vilka aspekter återspeglas den förtjockande och förstärkande designen av fiskplattor för tunga-draglinor?
Den förtjockande och förstärkande designen av fiskplattor för tunga-draglinor fokuserar på kärnspänningsdelarna, huvudsakligen återspeglas i tre aspekter: förtjockning av rälsvävens klämsektion, förstärkning runt bulthål och övergripande materialuppgradering, som målinriktat förbättrar anti-deformationen, anti{2}}förmågan{3} hos fiskplåtar och mot{2}}förmåga{3}. Rälsvävens klämsektion är kärndelen av fiskplattan som bär lateral klämkraft och vertikal skjuvkraft. Tjockleken på denna del ökas från 16 mm vanliga fisktallrikar till 20-22 mm. Förtjockningsdesignen kan förbättra tvärsnittets skjuvhållfasthet, öka skjuvningskapaciteten med mer än 30 %, effektivt motstå den stora skjuvkraften som orsakas av tunga drag och undvika deformation av klämsektionen. Periferin av bulthål är ett nyckelområde för spänningskoncentration. När tåglaster passerar, genereras komplexa spänningar-skjuvspänningar runt hålen, som är benägna att spricka. Genom att öka avfasningsradien på bulthålen och designa ringformade förstärkningsplattformar runt hålen på fiskplattan kan spänningen runt hålen minskas med 25 %-30 % för att eliminera spänningskoncentration. Det övergripande materialet har uppgraderats från vanligt Q235-stål till 45# kolstål av hög-kvalitet, och vissa tunga-transportlinjer använder till och med 42CrMo-legerat stål. Efter materialuppgradering ökas fiskplattans draghållfasthet från 375 MPa till mer än 600 MPa, sträckgränsen är avsevärt förbättrad, vilket kan bära den stora belastningen och upprepade vibrationerna från tunga-draglinor och livslängden mot utmattning ökas till mer än 2×10^7 gånger. Dessutom är rälsbasens stödsektion av tunga fiskplattor också lokalt förtjockad med 2 mm för att förbättra stödkapaciteten för rälsbasen, förhindra rälsbasen från att hänga och deformeras på grund av stora belastningar och för att omfattande stärka fiskplattornas lagerprestanda.
Var uppstår främst spänningskoncentrationerna av rälsskarvar? Hur eliminerar man dem genom optimering av fiskplattor?
Spänningskoncentrationerna i rälsförband uppträder huvudsakligen i tre delar: runt bulthål, rälshuvudskarvspalter och rälsbanans klämytor. Dessa delar bildar spänningskoncentrationer på grund av diskontinuerlig belastningsöverföring och överdriven lokal spänning, som målinriktat kan elimineras genom strukturell optimering av fiskplattor. Periferin av bulthål är den viktigaste spänningskoncentrationsdelen. När tåglaster passerar, genereras komplexa spänningar-skjuvspänningar runt hålen, som är benägna att spricka. Genom att öka avfasningsradien för bulthålen och designa förstärkningsplattformar runt hålen på fiskplattan kan spänningen runt hålen minskas med 25 %-30 % för att eliminera spänningskoncentrationen. Det finns ett litet mellanrum vid rälshuvudskarven på grund av skarvning av skenan, och stötspänningar kommer att genereras när hjul-rälsbelastningar passerar. Genom att optimera den krökta ytstrukturen på rälshuvudets monteringssektion av fiskplattan för att uppnå sömlös nära kontakt med rälshuvudet, och samtidigt lägga till ett elastiskt buffertskikt i monteringssektionen, kan slagenergin absorberas och slagspänningen vid gapet kan minskas med 15%-20%. Lokal spänningskoncentration kommer att uppstå på rälsvävens klämyta på grund av ojämn passning. Genom att designa rälsvävens klämsektion av fiskplattan som en elastisk spårstruktur för att förbättra passningsgraden med rälsväven, och anta en symmetrisk bultlayout för att få klämkraften att verka på rälsväven enhetligt, kan den lokala spänningen på klämytan elimineras och spänningen kan fördelas jämnt. Dessutom, genom att utforma änden av fiskplattan som en bågövergång istället för den traditionella rätvinkliga änden, kan kontaktspänningskoncentrationen mellan änden av fiskplattan och skenan elimineras, spänningsövergången vid fogdelen kan göras mer skonsam och spänningskoncentrationsproblemet i rälskarven kan helt elimineras.
Hur reglerar man bultens för-åtdragningskraft för fiskplattor och rälsförband för att uppnå spänningsbalans?
Regleringen av bultens för-åtdragningskraft för fiskplattor och rälsförband måste ställas in exakt i enlighet med rälsmodeller, linjearbetsförhållanden och skarvdelar, och kärnan är att realisera den rimliga fördelningen av för-dragkraften genomsteg-för-för-åtdragning, enhetlig kraftapplicering och dynamisk kalibrering, så att spänningen vid fogdelen balanseras med huvudrälskroppen. Utför först steg-för-steg för-åtdragning, dela upp bultens för-åtdragningskraft i tre nivåer: initial åtdragning, åter-åtdragning och slutlig åtdragning. Den initiala åtdragningskraften för nationell standard 60 kg/m skenor styrs till 80-100N·m, åter-åtdragningskraften ökas till 250-300N·m, och den slutliga åtdragningskraften är exakt inställd på 400{0N·4.5{0N·4} Steg-för-föråtdragning kan undvika deformering av fiskplattor eller skenor orsakade av överdriven engångskraft och säkerställa en stabil överföring av föråtdragningskraft. För det andra, anta en symmetrisk och enhetlig kraftappliceringsmetod, dra åt bultarna i storleksordningendiagonal kraft applicering, från mitten till båda ändarna, så att för-åtdragningskraftsavvikelsen för varje bult är mindre än eller lika med ±5 %, vilket säkerställer att klämkraften från fiskplattan på skenan är likformig och undviker excentrisk belastning på lederna orsakad av ojämn för-åtdragningskraft. Justera dynamiskt för-åtdragningskraften enligt olika arbetsförhållanden: öka den slutliga åtdragningskraften till 500-550N·m för tunga-draglinor för att förbättra fogens anti-deformationskapacitet; kontrollera för-åtdragningskraften vid 380-420N·m för-höghastighetslinjer, ta hänsyn till fogens jämnhet samtidigt som du säkerställer fastspänning; ställ in för-åtdragningskraften på 350-400N·m för vanliga-hastighetslinjer, anpassad till arbetsförhållanden med medelhög och låg belastning. För speciella leddelar som växel och kurvor måste för-åtdragningskraften ökas med 10 %-15 % baserat på grundvärdet för att eliminera den extra påkänning som orsakas av speciella arbetsförhållanden. Dessutom är det nödvändigt att dynamiskt kalibrera bultens föråtdragningskraft regelbundet: kalibrera var tredje månad för tunga linjer och var 1:e månad för höghastighetslinjer, och i rätt tid komplettera den dämpade föråtdragningskraften för att säkerställa att fogdelen bibehåller ett balanserat spänningstillstånd under lång tid.