Varför betygsmatchning spelar roll och de mekaniska skillnaderna mellan betyg
Fiskplattan, även kallad skarvstången, skruvas fast i båda rälsändarna i en skarv och överför böjmoment och skjuvkraft från en räl till nästa. Eftersom skarven är den svagaste punkten på banan, måste fiskplattan bära en definierad andel av rälsbelastningen, och den andelen beror direkt på hållfasthetsgraden hos fiskplattans material. Om halten är lägre än belastningen deformeras fiskplattan plastiskt, spricker och så småningom förlorar sin fasthållning på rälsändarna, varför materialhållfasthetsgraden på fiskplattan måste matcha rälsledens bärförmåga-.
De två kvaliteter som oftast används för fiskplåtar skiljer sig åt i sträckgräns, draghållfasthet, hårdhet och legeringshalt. Dessa skillnader bestämmer belastningen som fogen kan bära och utmattningslivslängden för fiskplattan under alternerande hjulbelastningar.
| Egendom | 8.8 Betyg | 10.9 Betyg |
|---|---|---|
| Sträckstyrka | Större än eller lika med 640 MPa | Större än eller lika med 900MPa |
| Draghållfasthet | Större än eller lika med 800MPa | Större än eller lika med 1000 MPa |
| Rockwell hårdhet | Större än eller lika med HRC28 | Större än eller lika med HRC35 |
| Kolinnehåll | 0.25%-0.35% | 0.35%-0.45% |
| Krominnehåll | Ingen specificerad | 1.0%-1.5% |
| Typisk tillämpning | GB 60kg/m skenor på vanliga linor | Tunga-drag och yttre standardskenor |
| Ledens bärighet | Cirka 80% av järnvägen | Cirka 90% av järnvägen |
Matcha lutningen med linje- och axelbelastningen
Graden 8,8 lämpar sig för vanliga-hastighetslinjer med GB 60 kg/m räls, där fogbärigheten når cirka 80 % av skenan och trafikbelastningen håller sig inom materialets elastiska intervall. Yttre standard tunga-dragskenor kräver 10,9 eftersom räls sträckgräns är minst 900 MPa, axelbelastningen är 30 ton eller mer och skjuvkraften vid leden är cirka 2,5 gånger högre än vanliga-hastighetslinjer. Graden 8,8 med en sträckgräns på 640 MPa utvecklar snabbt plastisk deformation under den skjuvkraften, vidhäftningen mellan fiskplatta och räls går förlorad och spänningskoncentrationen blir allvarlig. Graden 10,9, med sträckgräns cirka 1,4 gånger sträckgränsen för 8,8-graden, håller ledspänningsamplituden inom 70 % av sträckgränsen och ger ungefär dubbelt så lång utmattningslivslängd, vilket säkerställer lång-stabilitet på tunga-draglinor.
Vad händer när fiskplattan är svagare än skenan
När fiskplattans styrka är lägre än skenan blir fiskplattan den svaga länken i fogen. Spänningen koncentreras på fiskplattan medan skenspänningen reduceras, vilket vänder på den avsedda lastfördelningen. Om till exempel fiskplattans hållfasthet är 20 % lägre än skenan, kan spänningsamplituden vid fiskplattan nå 1,5 gånger den hos skenan, och utmattningssprickor uppstår tidigt. Sprickutbredning leder till brott på fiskplattan, fogen tappar sin fasthållning och felinriktning och förskjutning följer. Spänningskoncentration påskyndar också skjuvbrott i fogbultarna, vilket ytterligare skadar skarvens integritet. Fiskplattans hållfasthet måste därför vara lika med eller högre än rälshållfastheten så att fogspänningsfördelningen förblir jämn.
På-detektering av fiskplattans styrka
Betyget kan verifieras på plats på tre sätt. Först mäter en bärbar hårdhetstestare Rockwell-hårdheten: 8,8-graden visar minst HRC28 och 10,9-graden minst HRC35. För det andra tas prover för ett dragprov för att mäta sträckgräns och draggräns, och värdena jämförs med haltgränserna. För det tredje kontrollerar en spektrometer materialsammansättningen: 10,9-klassen har en kolhalt på 0,35%-0,45% och en kromhalt på 1,0%-1,5%, medan 8,8-klassen har en kolhalt på 0,25%-0,35% och inget specificerat krom. Ytan på en korrekt levererad fiskplatta har en styrka. produkter utan märke måste genomgå fullständig testning före användning för att undvika felaktig applicering.
Balansera kostnad och säkerhet i betygsval
Vanliga-hastighetslinjer i inlandet med GB-räls kan använda 8,8-graden, som kostar cirka 30 % mindre än 10,9-klassen och möter lagerbehovet med ett bättre kostnads-prestandaförhållande. Hög-hastighets- och tunga-linjer med yttre standardskenor måste använda 10.9-graden; materialkostnaden ökar med cirka 20 %, men fogfel undviks och{10}}underhållskostnaderna på lång sikt minskar. Tillfälliga linjer kan ha en lägre grad enligt den faktiska belastningsklassen, medan linjer avsedda för långtidsdrift måste väljas i den högsta grad de kommer att se. Kärnan i balansen är exakt matchning till linjebelastningen och rälsgraden, vilket undviker både över{14}}specifikationer som ökar kostnaderna och under-specifikationer som skapar en säkerhetsrisk.
Vanliga frågor
Kan en 8,8-fiskplåt användas på en tunga lina?
Nej. Skjuvkraften vid skarven är ungefär 2,5 gånger den för vanliga-hastighetslinjer, och 8,8-graden ger vid 640 MPa, långt under 900 MPa-utbytet för tung-räls. Plastisk deformation och utmattningsbrott skulle följa snabbt.
Hur utförs hårdhetskontrollen i fält?
En bärbar Rockwell hårdhetstestare pressas mot ett rengjordt, plant område på fiskplattan. Läsningen jämförs med betygsgränsen: minst HRC28 för betyget 8,8 och minst HRC35 för betyget 10,9.
Varför innehåller 10,9-klassen krom?
Krom förbättrar härdbarheten och korrosionsbeständigheten och stöder den högre hållfastheten hos kvaliteten. En spektrometeravläsning på 1,0%-1,5% krom är en av sammansättningskontrollerna som bekräftar 10,9-graden.
Vad är konsekvensen av ledspänningskoncentration i en svag fiskplatta?
Spänningen koncentreras på fiskplattan, utmattningssprickor initierar och fortplantar sig, fiskplattan spricker, fogen tappar fasthållning och felinriktning och bultskjuvbrott följer. Ledningen kan plötsligt misslyckas under trafik.
Är en fiskplatta med högre betyg alltid bättre?
Inte automatiskt. En högre kvalitet kostar mer och kan vara mindre seg om den inte värmebehandlas ordentligt. Graden ska matcha skenan och linbelastningen så att kostnad, styrka och seghet balanseras.
Vad ska man göra med fiskplåtar som inte har något betyg?
Omärkta fiskplåtar får inte installeras på-lastbärande leder. De bör sättas i karantän och utsättas för hårdhets-, drag- och sammansättningstestning, och endast återställas om resultaten matchar den erforderliga graden.