Ballastplattans materialhårdhet och dess samband med mekanism för förebyggande av risk för att undvika kollaps
Varför kommer hårdheten på tryckplattans material som överstiger HRC40 att öka risken för att betongslipern krossas?
Tryckhållfastheten för betongslipers är vanligtvis C60-C80, vilket motsvarar en tillåten tryckspänning på 30-40MPa. När hårdheten hos tryckplattans material överstiger HRC40, är ythårdheten hög, kontaktytan med slipern är liten och tryckspänningen per ytenhet kommer att öka med 25% -30%, vilket överstiger den tillåtna tryckspänningen för slipern. Under inverkan av hög belastning kommer slipern att producera lokal krossning, med sprickor och sprickor. Under långvariga alternerande belastningar kommer sprickor att fortplanta sig snabbt, vilket leder till sliperfraktur och påverkar den övergripande spårstabiliteten. Dessutom är tryckplattor med alltför hög hårdhet lätta att ha hård kontakt med slipern, vilket förvärrar sliperslitaget och ökar risken för klämning ytterligare.
Varför väljer slipers av vanliga-hastighetslinjer tryckplattor med HRC35-38 istället för de med HRC40 eller högre?
Tryckhållfastheten för betongslipers i vanliga-hastighetslinjer är C60, och den tillåtna tryckspänningen är 30 MPa. Tryckplattor med HRC35-38 har måttlig ythårdhet, stor kontaktyta med slipern, och tryckspänningen per ytenhet kontrolleras inom 25MPa, lägre än det tillåtna värdet. Tryckplattorna med denna hårdhet har god slitstyrka, är inte lätta att deformera och kan effektivt skydda slipern från att krossas. Tryckplattor med HRC40 eller högre har för hög hårdhet, och enhetens tryckspänning överstiger standarden, vilket är lätt att orsaka sliperkrossning, inte lämpligt för vanliga-hastighetslinjer. Därför väljer vanliga-hastighetslinjer tryckplattor med medelhårdhet, balanserande klämkraft och behov av sliperskydd.
Risken för att slipern kläms är hög i tunga-draglinor. Hur förhindrar man det genom val av tryckplattans material?
Tunga-draglinor har stora axelbelastningar och sliperns tryckspänning kan nå mer än 50 MPa. Det är nödvändigt att välja tryckplåtar av härdat och härdat legerat stål med HRC38-42. Hårdheten hos detta material är måttlig. Efter uppkolningsbehandling förbättras slitstyrkan med 30 % och samtidigt kan kontaktspänningen med slipern minskas. Dessutom kan kontaktytan mellan tryckplattan och slipern ökas för att kontrollera tryckspänningen per ytenhet inom 35 MPa, lägre än den tillåtna tryckspänningen för slipern. Samtidigt väljs tryckplåtsmaterial med hög seghet för att undvika deformation av tryckplattan orsakad av lastpåverkan, vilket ytterligare minskar risken för att slipern kläms.
Vilken inverkan kommer den låga hårdheten hos tryckplattans material att ha på den totala prestandan hos spårspännsystemet?
Tryckplattor med låg materialhårdhet har svag förmåga att motstå plastisk deformation och är benägna att böja deformation under inverkan av tågbelastning. Den deformerade tryckplattan kan inte vara nära skenbasen, och klämkraften minskar med 20%-30%, vilket leder till sidoförskjutning av skenan och ökad spårviddsavvikelse. Samtidigt kommer den deformerade tryckplattan att bilda luckor med slipern, diskontinuerlig spänningsöverföring, vilket förvärrar lokal stress på slipern och ökar risken för klämning. Dessutom kommer deformationen av tryckplattan att orsaka ojämn påfrestning på de elastiska klämmorna, påskynda elastisk utmattning och förkorta livslängden. Därför måste hårdheten hos tryckplattans material uppfylla designkraven för att undvika systemprestandaförsämring på grund av otillräcklig hårdhet.
Hur testar man hårdheten hos tryckplattans material på-platsen för att säkerställa att det matchar sliperns tryckhållfasthet?
En Rockwell hårdhetstestare kan användas för att testa tryckplattans ythårdhet på -platsen. För konventionella hastighetslinjer måste tryckplattans hårdhet kontrolleras inom HRC35-38, och för tunga linjer bör den vara HRC38-42. Samtidigt måste den kombineras med testning av slipers tryckhållfasthet. Om slipern är C60 är den tillåtna tryckspänningen 30 MPa och tryckplattans hårdhet bör inte överstiga HRC38; om slipern är C80 är den tillåtna tryckspänningen 40MPa och tryckplattans hårdhet kan ökas till HRC42. Dessutom kan ett krosstest utföras, applicera den nominella belastningen på tryckplattan och observera om slipern krossar, vilket säkerställer hårdhetsmatchning. Först efter godkänt prov kan banan tas i bruk.