Mitä löystymisen esto{0}}merkitsee kiskon kiinnitysjärjestelmässä
Rautateiden kiinnitysjärjestelmässä löystyminen ei ole vain kierreongelma. Järjestelmä pysyy tiukkana, kun pidike säilyttää suunnitellun puristusvoimansa kiskon jalassa, kun pultti tai olake pitää esijännityksensä ja kun mikään komponentti ei löysty tai halkeile. Löystymisenestotekniikka kattaa siksi pidikkeen materiaalin valinnan, lämpökäsittelyn, asennusmomentin, korroosiosuojan ja määräajoin suoritettavan-uudelleentarkastuksen. Puristusvoima on yksittäinen mitattavissa oleva indikaattori siitä, kuinka hyvin järjestelmä toimii edelleen, ja se varmistetaan testimenetelmillä, kuten EN 13146-7 -kiristysvoimamittauksella.
Materiaalipohja: 60Si2MnA jousiteräs
Useimmat kiinalaiset elastiset pidikkeet on valmistettu 60Si2MnA:sta, jonka koostumus per GB/T 1222 ohjaa suoraan väsymiskykyä:
| Elementti | Alue per GB/T 1222 | Rooli klipin esityksessä |
|---|---|---|
| Hiili (C) | 0.56-0.64% | Lujuus ja kovuus; liian alhainen aiheuttaa plastista muodonmuutosta, liian korkea lisää haurautta |
| Pii (Si) | 1.50-2.00% | Pääasiallinen kiinteä{0}}liuosvahvistin, nostaa elastisuusrajaa; yli 2,00 % hitsattavuus laskee |
| Mangaani (Mn) | 0.60-0.90% | Rakeiden jalostus ja karkenevuus, tasaiset mekaaniset ominaisuudet |
| Rikki / Fosfori | Enintään 0,025 % kukin | Epäpuhtaudet; ylimäärä muodostaa hauraita sulkeumia, jotka siemenen väsyminen halkeilee |
Tämän laadun lujuuden ja sitkeyden välinen tasapaino johtuu siitä, että se korvasi tavallisen hiiliteräksen pidikkeissä: sitä voidaan taivuttaa toistuvasti ilman pysyvää kovettumista, mutta se vastustaa halkeamien leviämistä, kun mikro{0}}halkeama muodostuu.
Lämpökäsittely ikkunat
Vakioreitti on karkaisu, jota seuraa keski{0}}lämpöinen karkaisu. Sammutuslämpötila pidetään lähellä 850-880 C; yli 880 C karkeuttaa austeniittirakeita ja alentaa iskunkestävyyttä, kun taas liian alhainen lämpötila jättää pidikkeen alikarkaisun. Liotusajan on oltava riittävän pitkä, jotta muutos saadaan päätökseen, mutta riittävän lyhyt, jotta vältetään pinnan hiilen poistuminen. Jäähdytysväliaine ja sen jäähtymisnopeus määräävät rakenteen: liian hidas jäähtyminen muodostaa huonon elastisuuden omaavaa perliittiä tai troostiittia, kun taas liian nopea jäähtyminen voi sammuttaa käytössä nopeasti kasvavia halkeamia. Karkaisu suoritetaan sitten 420-480 C:ssa: alle 420 C:ssa sisäinen jännitys pysyy korkeana ja pidike on hauras, yli 480 C kovuus laskee ja puristusvoima heikkenee nopeasti kuormituksen alaisena. Karkaisun jälkeen pidikkeen tulee saavuttaa kovuus alueella HRC 40-47 jousiteräksisellä mikrorakenteella, joka säilyttää sekä elastisen palautumisen että sitkeyden.
Puristusvoimavaatimukset linjatyypin mukaan
Erilaiset liikenneolosuhteet vaativat erilaisen puristusvoiman, ja saman pidikkeen määrittäminen kaikkialla aiheuttaa joko löysää radan tai kiihtynyttä kulumista:
| Viivan tyyppi | Tyypillinen nopeus/akselipaino | Tyypillinen klipsityyppi | Puristusvoima |
|---|---|---|---|
| suurnopeusjuna{0}} | 300-350 km/h | Tyyppi III (W2-tyyppi) | Vähintään 13 kN |
| Tavallinen linja | 80-160 km/h, akselipaino 21t asti | Tyyppi II | 8-10 kN |
| Raskas{0}}kuljetussiima | Akselipaino yli 27 t, 30 t asti | Raskas{0}}kuljetusten erikoisklipsi | Vähintään 18 kN |
Nopea{0}}käyttö synnyttää korkean Raskaat-vetoköydet synnyttävät suuria vetovoimia ja sivuiskuja, joten tarvittava puristusvoima on suurin. Tavalliset radat tarvitsevat vain tarpeeksi voimaa peruskiskon pidättämiseen; liiallinen voima lisää kiskon jalan ja pidikkeen kulumista ilman hyötyä.
Puristusvoiman vaimennus: syyt ja seuranta
Puristusvoima heikkenee neljästä syystä. Materiaalin väsyminen on ydin: syklinen jännitys aiheuttaa muovin kertymistä väsymisrajan yli, mikä vähentää elastista palautumista. Elastinen relaksaatio vapauttaa hitaasti sisäistä jännitystä ajan myötä, ja se kiihtyy korkeassa lämpötilassa, koska atomidiffuusio kiihtyy. Korroosio ja kuluminen kutistavat pidikeosaa ja karheuttavat kosketuspintoja, eniten kosteilla, rannikkoalueilla tai kemiallisesti saastuneilla alueilla. Asennusvirheet, kuten huono sovitus pidikkeen kärjen ja kiskon laakeriuran välillä tai riittämätön vääntömomentti, aiheuttavat epätasaista jännitystä ja ennenaikaista paikallista väsymistä. Valvontaa varten ultraäänijännitysmittaus voi seurata klipsien jännitystilaa suoraan, kiskossa olevat siirtymäanturit suhteessa ratapölkkylipun kiinnityksen menettämiseen ja radan geometrian tarkastus havaitsee tuloksena olevan mittarin ja kohdistuksen muutoksen. Valvontatoimenpiteet alkavat hankinnasta: pätevä jousiteräs, optimoitu lämpökäsittely, oikea asennusmomentti ja -korroosionestopinnoitetut pidikkeet aggressiivisissa ympäristöissä, mitä seuraa ajoitettu vääntömomentti ja heikenneiden kiinnikkeiden vaihto.
Pintojen korroosiosuojaus
Klipsien korroosiosuojaus valitaan ympäristön mukaan. Kuumasinkki muodostaa 50-80 mikrometrin sinkkikerroksen, on edullinen ja antaa pitkän käyttöiän kuivilla sisämaan alueilla, mutta rannikkosuolasuihkussa sinkkikerros syövyttää sähkökemiallisesti ja sen käyttöikä laskee. sinkkihiutalepinnoite (sinkki-alumiinilamellipinnoite) on 5-10 mikrometriä paksu, läpäisee suolasuihkutestit yli 1000 tunnin ajan ja sopii rannikkoalueille, kosteille ja kemiallisesti saastuneille linjoille; sen kovuus on alhainen, joten käsittelyvaurioita on vältettävä. Sinkkidiffuusiopinnoite muodostaa 10-20 mikrometrin sinkki-rautaseoskerroksen, jolla on vahva tartunta- ja kulutuskestävyys. Se sopii raskaaseen{15}}kuljetuksiin ja erittäin hankaaviin olosuhteisiin korkeammalla käsittelykustannuksilla. Sinkki-alumiinipinnoitteet lisäävät alumiinia korkean lämpötilan ja sään kestävyyteen ja läpäisevät suolasuihkun yli 1500 tunnin ajan, mikä tekee niistä valinnan alppi-, korkea- ja rannikkoalueiden äärimmäisyyksiin. Pinnoitteet tulee valita yhdessä klipsien väsymisvelvollisuuden kanssa, koska hauraat tai vaurioituneet pinnoitteet toimivat halkeamien ytimina.
FAQ
Q1: Mikä on hiilen rooli 60Si2MnA-klipsiteräksessä?Hiili 0,56–0,64 % antaa klipsille sen lujuuden ja kovuuden; liian vähän aiheuttaa plastisia muodonmuutoksia syklisessä jännityksessä, liian paljon lisää haurautta ja alentaa halkeilukestävyyttä.
Kysymys 2: Miksi nopeat-nopeat ja raskaat{2}}vetoköydet tarvitsevat erilaisen puristusvoiman?Suurnopeusradat tarvitsevat suurta voimaa dynaamisen vakauden saavuttamiseksi nopeudella 300-350 km/h, kun taas raskaan matkan radat tarvitsevat suurimman voiman vastustaakseen vetoa ja sivuttaisvoimia 27–30 t:n akselikuormituksella. tavalliset linjat tasapainottavat rajoituksia kulumista vastaan.
Q3: Mitkä ovat puristusvoiman vaimenemisen tärkeimmät syyt?Materiaalin väsyminen, elastinen rentoutuminen pitkäaikaisessa-rasitteessa, korroosio ja kuluminen aggressiivisissa ympäristöissä sekä asennusvirheet, kuten huono uran sovitus tai riittämätön vääntömomentti.
Q4: Miten puristusvoiman vaimennusta valvotaan?Klipsien ultraäänijännitysmittaus, kiskon ja ratapölkkyjen väliset siirtymäanturit ja radan geometriaparametrit yhdistetään sen arvioimiseksi, onko rajoitus edelleen riittävä.
Q5: Mikä pinnoite on paras rannikon rautatielinjoille?sinkkihiutalepinnoite tai sinkki-alumiinipinnoite, jonka suolasuihkun kesto on yli 1000-1500 tuntia, koska kuuma-kastosinkki menettää tehonsa rannikkoympäristöissä, joissa on paljon suolasumua.