Technoleg paru stiffrwydd rheilffordd elastig a chynlluniau addasu cau ar gyfer gwahanol fathau o reilffyrdd
Beth yw'r ddau fecanwaith dylanwad mawr o stiffrwydd stribedi elastig ar effaith cau rheilffyrdd?
Y mecanwaith dylanwad cyntaf o stiffnessrwydd stribedi elastig ar effaith cau rheilffyrdd yw'r mecanwaith cadw preload. Mae anystwythder y stribed elastig yn pennu cyfradd gwanhau'r rhaglwyth. O dan weithred llwyth dirgryniad trên, mae cyfradd gwanhau rhaglwyth y stribed elastig gydag anystwythder cymedrol yn Llai na neu'n hafal i 5% y flwyddyn, a all gynnal cywasgiad sefydlog ar y rheilffordd am amser hir; gall cyfradd gwanhau rhaglwyth y stribed elastig heb ddigon o anystwythder gyrraedd mwy na 15% y flwyddyn, a bydd llacio'r rheilffyrdd yn digwydd mewn amser byr. Yr ail fecanwaith dylanwad yw'r mecanwaith amsugno egni dirgryniad. Fel elfen elastig, mae angen i'r stribed elastig amsugno egni dirgrynu rhan o'r olwyn. Mae gan y stribed elastig ag anystwythder gormodol allu anffurfio elastig gwael ac ni all amsugno egni dirgryniad yn effeithiol, gan arwain at drosglwyddo llwyth dirgryniad yn uniongyrchol i'r peiriant cysgu a difrod cyflymach i'r cysgu; mae gan y stribed elastig heb ddigon o anystwythder anffurfiad gormodol, sy'n dueddol o ddadffurfiad plastig a cholli swyddogaeth cau. Mae'r ddau fecanwaith hyn yn cydberthyn. Cadw preload yw'r sylfaen, ac amsugno ynni dirgryniad yw'r warant. Dim ond y stribed elastig y mae ei anystwythder yn cyfateb i'r rheilffordd sy'n gallu gwireddu'r ddwy swyddogaeth hyn ar yr un pryd. Er enghraifft, mae gan y stribed elastig Math Ⅲ sydd wedi'i addasu i'r rheilffordd safonol genedlaethol 60kg/m anystwythder a reolir ar 60kN/mm, a all nid yn unig gynnal rhaglwythiad sefydlog, ond hefyd amsugno egni dirgryniad yn effeithiol, gyda'r effaith cau orau.
Beth yw'r dull cyfrifo a pharamedrau dylanwad allweddol anystwythder stribedi elastig?
Mae cyfrifo anystwythder stribedi elastig yn mabwysiadu theori plygu trawst mecaneg deunydd. Y fformiwla cyfrifo craidd yw k=L33EI, lle k yw anystwythder y stribed elastig, E yw'r modwlws elastig materol, I yw moment yr adran stribed elastig o syrthni, a L yw hyd cantilifer effeithiol y stribed elastig. Mae'r paramedrau dylanwad allweddol yn cynnwys tair agwedd: yn gyntaf, modwlws elastig materol. Y modwlws elastig o ddur gwanwyn 60Si2CrVA a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer stribedi elastig yw 206GPa. Bydd ei ddisodli â deunyddiau eraill yn newid y gwerth anystwythder yn uniongyrchol; yn ail, eiliad adran o syrthni, sydd â chysylltiad agos â lled yr adran a thrwch y stribed elastig. Am bob cynnydd o 1mm yn nhrwch yr adran, mae moment yr adran o syrthni yn cynyddu tua 20%, ac mae'r anystwythder yn cynyddu'n sylweddol; trydydd, hyd cantilifer effeithiol. Am bob gostyngiad o 5mm mewn hyd cantilifer, mae'r anystwythder yn cynyddu tua 15%. Mae addasu hyd y cantilifer yn ffordd gyfleus o newid anystwythder y stribed elastig. Yn ystod y cyfrifiad, mae angen ystyried cyflwr straen gwirioneddol y stribed elastig, ac mae'r gwerth cyfrifo damcaniaethol yn cael ei gywiro gan feddalwedd efelychu elfennau meidraidd. Rhaid i'r gwyriad rhwng y gwerth anystwythder wedi'i gywiro a'r gwerth mesuredig fod yn Llai na neu'n hafal i 3%. Yn ogystal, bydd proses trin gwres y stribed elastig hefyd yn effeithio ar yr anystwythder. Mae modwlws elastig y stribed elastig â diffodd annigonol yn isel, a bydd yr anystwythder tua 10% yn is na gwerth y dyluniad.
Beth yw paramedrau dylunio anystwythder a phwyntiau optimeiddio'r stribed elastig wedi'u haddasu i'r rheilffordd safonol genedlaethol 60kg/m?
Dewisir y stribed elastig Math Ⅲ ar gyfer y rheilffordd safonol genedlaethol 60kg/m. Y paramedrau dylunio anystwythder craidd yw gwerth anystwythder 60±5kN/mm a rhaglwytho 12-15kN. Gall y paramedrau hyn gydbwyso'r ddau ofyniad o gadw preload ac amsugno egni dirgryniad. Y pwynt optimeiddio cyntaf yw optimeiddio maint adran. Mae trwch rhan rhan weithredol y stribed elastig wedi'i gynllunio i fod yn 10mm a'r lled yn 25mm. Mae'r sefydlogrwydd anystwythder yn cael ei wella trwy gynyddu moment yr adran o syrthni, gan osgoi'r gostyngiad cyflym mewn anystwythder gyda chynnydd anffurfiad. Yr ail yw optimeiddio perfformiad deunydd . 60Mae dur gwanwyn Si2CrVA yn cael ei fabwysiadu, sy'n cael ei drin â "dymheru tymheredd canolig + quenching", gyda chryfder terfyn elastig Yn fwy na neu'n hafal i 1600MPa, gan sicrhau bod y stribed elastig yn gweithio o fewn yr ystod anffurfiad elastig heb ddadffurfiad plastig. Yr olaf yw optimeiddio siâp strwythurol. Cynyddir radiws pontio arc y stribed elastig o R3mm i R5mm i leihau'r ffactor crynodiad straen a gwella ymwrthedd blinder y stribed elastig. Mae angen i'r stribed elastig optimized gael ei wirio gan brofion mainc. O dan yr amod cau efelychiedig o reilffyrdd 60kg/m, ar ôl 1 miliwn o gylchoedd dirgrynu, mae'r gyfradd gwanhau rhaglwyth yn llai na neu'n hafal i 3% a'r gyfradd newid anystwythder Llai na neu'n hafal i 2%, gan fodloni'r gofynion defnydd.
Beth yw pwyntiau dylunio anystwythder gwahaniaethol y stribed elastig wedi'i addasu i reilffordd safonol tramor UIC60?
Adlewyrchir pwyntiau dylunio anystwythder gwahaniaethol y stribed elastig sydd wedi'i addasu i reilffordd safonol tramor UIC60 mewn tair agwedd: addasiad gwerth anystwythder, addasu siâp strwythurol, a chyfateb rhyngwyneb gosod. Addasiad gwerth anystwythder yw'r craidd. Mae lled pen y rheilffordd a maint yr adran o reilffordd UIC60 yn wahanol i rai'r rheilffyrdd safonol cenedlaethol 60kg / m, ac mae'r rhaglwyth sy'n ofynnol ar gyfer cau yn uwch. Felly, mae angen cynyddu anystwythder y stribedi elastig i 70 ± 5kN/mm, a rheolir y rhaglwyth ar 15- 18kN i sicrhau cyfyngiad effeithiol ar ddadleoli rheilffyrdd. O ran addasu siâp strwythurol, mae maint groove gosod clymwr rheilffyrdd UIC60 yn wahanol i reilffyrdd safonol cenedlaethol. Mae angen byrhau hyd cantilifer y stribed elastig gan 3mm, a chynyddir ongl blygu diwedd y stribed elastig ar yr un pryd, fel bod pwynt gwasgu'r stribed elastig yn cyd-fynd yn gywir â safle ysgwydd rheilffyrdd UIC60 rheilffyrdd. O ran paru rhyngwyneb gosod, mae angen ychwanegu allwthiad lleoli ar waelod y stribed elastig i gydweithredu â rhigol lleoli'r clymwr UIC60 i atal dadleoli ochrol y stribed elastig yn ystod dirgryniad. Yn ogystal, defnyddir rheiliau UIC60 yn bennaf mewn llinellau rheilffordd cyflym Ewropeaidd, sydd â gofynion uwch ar gyfer perfformiad blinder stribedi elastig. Felly, mae angen i'r deunydd stribed elastig ddefnyddio dur 60Si2CrVA purdeb uwch, gyda chynnwys sylffwr a ffosfforws wedi'i reoli o dan 0.008% i wella ymwrthedd blinder.
Beth yw'r dulliau dilysu a'r safonau dyfarnu ar gyfer y gallu i addasu rhwng anystwythder stribedi elastig a'r math o reilffordd?
Rhennir y dulliau gwirio ar gyfer addasrwydd rhwng stiffrwydd stribedi elastig a math o reilffordd yn ddau gategori: dilysu mainc labordy a dilysu llinell maes. Mae dilysu mainc labordy yn adeiladu platfform prawf cau sy'n efelychu math o reilffordd, yn gosod y stribed elastig ar glymwr y math rheilffordd cyfatebol, yn cymhwyso llwyth dirgryniad o weithrediad trên gydag amlder 50Hz ac osgled 1mm, ac yn parhau i ddirgryniad am 1 miliwn o weithiau. Yn ystod y prawf, mae'r gyfradd gwanhau rhaglwyth, cyfradd newid anystwythder a difrod blinder y stribed elastig yn cael eu monitro mewn amser real. Mae dilysu llinell maes yn dewis adrannau llinell nodweddiadol, yn gosod rheiliau a stribedi elastig o fathau cyfatebol o reilffyrdd, traciau a monitorau am 6 mis, ac yn cofnodi dadleoliad ochrol rheiliau a difrod stribedi elastig. Mae'r safonau dyfarniad yn cynnwys tri dangosydd craidd: yn gyntaf, cyfradd gwanhau rhaglwyth Llai na neu'n hafal i 5%/1 miliwn o ddirgryniadau; ail, cyfradd newid anystwythder Llai na neu'n hafal i 3%; trydydd, dadleoli ochrol rheilffyrdd Llai na neu'n hafal i 0.5mm. Os yw'r tri dangosydd yn bodloni'r safonau, bernir bod y stribed elastig wedi'i addasu i'r math o reilffordd; os bydd unrhyw ddangosydd yn methu â chyrraedd y safonau, mae angen addasu a gwirio paramedrau dyluniad stiffrwydd y stribed elastig eto. Er enghraifft, mae gan y stribed elastig sydd wedi'i addasu i'r rheilffordd gludo trwm 75kg/m gyfradd gwanhau rhaglwyth o 3%, cyfradd newid anystwythder o 2%, a dadleoliad ochrol rheilffyrdd o 0.3mm ar ôl dilysu, sy'n bodloni'r safon dyfarniad addasrwydd.