Fishplate Groove -suunnittelu ja kiskon liitosten jännityksensiirtotehokkuus
Mitä eroja on sovellusskenaarioissa symmetrisen uratyypin ja epäsymmetrisen uratyypin kalalevyjen välillä?
Kalalevyjen symmetrisillä uratyypeillä on samat ylä- ja alalovet ja se on symmetrinen vasen ja oikea, mikä soveltuu pääasiassatavallisia kiskon liitoksia suorissa osissa ja suurissa{0}}säteissä käyrän osissa. Tällaisten liitosten kiskot ovat tasaisesti jännittyneet. Symmetrinen uratyyppi voi saada kalalevyn kantamaan tasaista voimaa ylös ja alas, toteuttamaan tasaisen jännityksen siirron, ja sillä on yksinkertainen käsittelytekniikka ja alhaiset kustannukset. Epäsymmetrisen uratyypin kalalautasilla on erilaiset ylä- ja alalovikoot tai se on epäsymmetrinen vasemmalle ja oikealle, mikä soveltuu pääasiassakiskojen liitokset vaihteiden alueilla, pieni{0}}säde kaarreosuudet ja erikoismuotoiset{1}}kiskot. Pistekiskon ja sammakon kiskon poikkileikkaus vaihteen alueella on epäsymmetrinen, joten tarkan sovituksen saavuttamiseksi tarvitaan kalalautanen, jossa on epäsymmetrinen uratyyppi; kiskossa pienessä -säteisessä käyräosassa on sivuvoima, ja epäsymmetrinen uratyyppi voidaan suunnitella siten, että sovituspinta on jännitetty jännityspuolelle nivelen vakauden parantamiseksi. Epäsymmetrinen uratyyppi voi mukautua erityisiin-profiilikiskoihin ja varmistaa tasaisen jännityksen siirtymisen liitoksessa.
Miksi kalalevyn uratyypin siirtymäkaaren säteen tulee olla vähintään 3 mm?
Kalalevyuratyypin siirtymäkaaren säde viittaa loven ja kalalevyrungon väliseen kaarisiirtymään. Standardi edellyttää, että säteen on oltava suurempi tai yhtä suuri kuin 3 mm, ja ydintarkoituksena on poistaa jännityskeskittymät lovesta. Kalalevyn toimiessa lovi kantaa kiskon välittämiä veto- ja leikkausvoimia, mikä on suuri-rasituskeskittymäalue. Jos kaaren säde on ＜3mm, muodostuu loveen terävä kulma ja jännityskeskittymiskerroin kasvaa merkittävästi. Junan tärinäkuormituksen alaisena väsymishalkeamia syntyy helposti terävässä kulmassa, mikä voi edelleen johtaa kalalevyn murtumiseen. Kun kaaren säde on suurempi tai yhtä suuri kuin 3 mm, jännitys voidaan jakaa tasaisesti pitkin kaaren pintaa ja jännityksen keskittymiskerrointa voidaan vähentää 40–50 %, mikä estää tehokkaasti halkeamien syntymisen. Lisäksi suurempi siirtymäkaari voi helpottaa kalalevyn ja kiskon kokoamista välttäen kiskon pinnan naarmuuntumista asennuksen aikana.
Mikä vaikutus kalalevyn uran leveyden ja kiskoosan välisellä sovitusvälillä on jännityksen siirtymiseen?
Ihanteellinen sovitusrako kalalevyn uran leveyden ja kiskon osan välillä on 0,1-0,3 mm. Tämä rako ei ainoastaan takaa sujuvaa kokoonpanoa, vaan myös tehokkaan jännityksen siirron. Jos sovitusrako on liian suuri, kalalautasen ja kiskon väliin jää rako. Junan ohittaessa kisko heiluu hieman lovessa, mikä johtaa epäjatkuvaan jännityksen siirtymiseen liitoksessa ja lisääntyneeseen paikalliseen jännityspitoisuuteen. Liian suuret raot saavat myös kalalevyn pultit kantamaan lisäleikkausvoimaa, mikä kiihdyttää pultin löystymistä ja väsymismurtumaa. Jos sovitusrako on liian pieni, kalalevy ja kisko ovat häiriösovituksessa, mikä on helppo vaurioittaa kiskon pintaa ja kalalevyn uratyyppiä asennuksen aikana, eikä se voi poistaa kiskon liitoksen valmistusvirhettä. Kohtuullinen sovitusväli voi saada kalalautasen tiiviisti kiskoon ja jännitys siirtyy tasaisesti sovituspinnan läpi, mikä parantaa liitoksen kokonaislujuutta.
Miksi raskaiden{0}}siimojen kalalautaset käyttävät syvennettyä urarakennetta urasuunnittelussaan?
Raskaiden{0}}siimojen kalalevyissä on syvennetty urarakenne, jossa uran syvyys on kasvanut 2-3 mm tavallisiin kalalautasiin verrattuna, lähinnä kalalevyn ja kiskon välisen kosketuspinnan lisäämiseksi ja jännityksensiirtotehokkuuden parantamiseksi. Raskaiden{10}}kuljetuslinjojen junissa on suuret akselipainot, ja kiskon nivelen veto- ja leikkausvoimat ovat paljon suuremmat kuin tavallisilla radoilla. Uran syventäminen voi lisätä kalalevyn ja kiskon välistä kosketuskorkeutta, kasvattaa kosketuspinta-alaa 15-20 % ja vähentää merkittävästi pinta-alayksikkökohtaista rasitusta. Syvennetty uratyyppi voi myös parantaa kalalevyn taivutusjäykkyyttä, jolloin kalalevy ei muodostuu vähemmän kuormituksen alaisena ja vältetään kalalevyn muodonmuutoksen aiheuttama liitosraon suureneminen. Lisäksi syvennetty uratyyppi voi paremmin kääriä kiskon pään, vähentää jännityskeskittymää kiskon päässä ja estää kiskon pään vaurioita. Siksi raskaiden siimien erityisissä kalalevyissä on syvennetyt urat, jotka mukautuvat suureen kuormitustarpeeseen.
Mitä vaikutuksia kalalevyuratyypin pinnan karheudella on kiskon liitoksen suorituskykyyn?
Kalalevyuratyypin pinnan karheus vaatii Ra:n enintään 3,2 μm, ja pinta on sileä ja tasainen, mikä vaikuttaa merkittävästi kiskon liitoksen suorituskykyyn. Uratyyppi, jolla on pieni pinnan karheus, sopii paremmin kiskoon, suurempi kosketuspinta-ala ja tasaisempi jännityksensiirto, mikä voi vähentää jännityksen keskittymistä liitoksessa. Jos pinnan karheus on suuri, uran pinnalla on mikro-ulokkeita, jotka johtavat kalalevyn ja kiskon väliseen pistekosketukseen tai linjakosketukseen, mikä lisää paikallista jännitystä jyrkästi ja aiheuttaa väsymisvaurioita. Sileä urapinta voi myös vähentää kitkavastusta asennuksen aikana, välttää kiskon pinnan -korroosionestopinnoitteen naarmuuntumista ja suojata kiskoa ruosteelta. Lisäksi vähän karheaa pintaa ei ole helppo kerääntyä pölyä ja kosteutta, mikä voi vähentää sähkökemiallista korroosiota urassa ja pidentää kalalevyn käyttöikää.