Fishplate-nivelen tärinänvaimennusrakenne ja kiskon päätypinnan Close Fit -tekniikka
Mitkä ovat kalalevyjen liitosvaimennusrakenteen ydinsuunnittelumuodot?
Kalalevyjen liitosvaimennusrakenteen ydinmuotoja ovat pääasiassa vaimennusurat sovituspinnassa, upotetut elastiset puskurityynyt, levyrungon ontto{0}}vaimennus ja kaarivaimennus reunoissa. Jokaisella muodolla on erilainen vaimennusperiaate, ja niitä voidaan käyttää yksinään tai yhdessä mukautumaan eri linjojen vaimennusvaatimuksiin. Vaimennusurat sovituspinnassa ovat yksinkertaisin suunnittelumuoto. Useita kaaren muotoisia vaimennusuria, joiden syvyys on 2-3 mm ja leveys 5-6 mm, on suunniteltu tasaisesti kalalautasen ja kiskon sovituspinnalle. Kun pyörän-värähtely välittyy liitokseen, urat voivat tuottaa lievää elastista muodonmuutosta absorboidakseen osan värähtelyenergiasta ja samalla vähentää kalalevyn ja kiskon välistä kosketuspinta-alaa tärinän välitystehokkuuden alentamiseksi. Upotetut elastiset puskurityynyt ovat -tehokas vaimennusmuoto. Nitriilikumiset elastiset puskurityynyt, joiden Shore-kovuus on A40-50 astetta, on upotettu kalalevyn sovituspinnan uriin, jotka ovat läheisessä kosketuksessa kiskon päätypinnan kanssa. Puskurityynyt absorboivat värähtelyenergiaa oman elastisen muodonmuutoksensa kautta tärinän aikana, ja vaimennusvaikutus on yli 3 kertaa suurempi kuin yksinkertaisten urien vaimennusvaikutus, joka soveltuu suurnopeuksille, kaupunkiraiteille ja muille radoille, joilla on korkeat vaimennusvaatimukset. Levyrungon koverrettu{22}}vaimennus on kevyt vaimennusmuoto. Kalalevyn jännittämättömiin kohtiin on suunniteltu useita pyöreitä, koverrettuja-reikiä, joiden halkaisija on 10-12 mm, mikä ei vain vähennä kalalevyn omapainoa, vaan myös saa levyn rungon tuottamaan pieniä taipuvia muodonmuutoksia tärinän aikana värähtelyn vaimentamiseksi, mukautuen tavallisten nopeiden rautateiden keveysvaatimuksiin. Valokaarivaimennus reunoilla on apuvaimennusmuoto. Kalalevyn kaksi päätyreunaa on suunniteltu kaarisiirroksella R15-R20, jotta vältetään suorakulmaisten reunojen aiheuttama jännityskeskittymä ja samalla vähennetään reunojen heijastumista ja tärinän vahvistumista. Sitä käytetään yhdessä muiden vaimennusmuotojen kanssa parantamaan yleistä vaimennusvaikutusta. Kaikki nämä suunnittelumuodot on toteutettu sillä edellytyksellä, että varmistetaan kalalevyn lujuus vaikuttamatta sen liitosominaisuuksiin.
Miten kalalautasten sovituspinnalla olevat joustavat puskurityynyt mukautuvat tarkasti kiskoihin?
Kalalevyjen kiinnityspinnalla olevien elastisten puskurityynyjen tarkka sovittaminen kiskoihin saavutetaan neljän näkökohdan tarkalla ohjauksella: kokosuunnittelu, kovuuden sovitus, rakennemuotoilu ja puskurityynyjen asennusasento, mikä varmistaa puskurityynyjen kaikinpuolin sopivan kiskon päätypinnan ja kalalautasen urien kanssa. Kokorakenteen osalta puskurityynyn ulkomitat sopivat tarkasti kalalevyn sovituspinnan vaimennusuriin, pituus ja leveys täsmälleen samat kuin urat ja paksuus 0,5-1 mm suurempi kuin uran syvyys. Asennuksen jälkeen puskurityyny ekstrudoidaan kalalevyn ja kiskon avulla tuottamaan lievää elastista muodonmuutosta, mikä mahdollistaa saumattoman sovituksen urien ja kiskon päätypinnan kanssa. Kovuussovituksen kannalta eri kovuuden omaavat puskurityynyt valitaan linjan tärinän voimakkuuden mukaan. Pehmeitä puskurityynyjä Shore A40-45 astetta käytetään nopeilla{11}}linjoilla vaimennusvaikutuksen parantamiseksi. Kovia puskurityynyjä Shore A40-50 astetta käytetään raskaiden kuljetuslinjojen kantokyvyn varmistamiseksi vaimentamisen aikana ja puskurityynyjen liiallisen muodonmuutoksen välttämiseksi. Rakenteellisen muotoilun kannalta puskurityynyn pinta on suunniteltu hieman kohotetuilla liukastumisenestolinjoilla, joiden korkeus on 0,3-0,5 mm, mikä voi lisätä puskurityynyn ja kiskon päätypinnan välistä kitkaa, estää puskurityynyä luistamasta tärinästä junan käytön aikana ja linjat voivat katkaista puskurin ja vesikalvon jatkuvuuden korroosion välttämiseksi. Asennusasemoinnin kannalta puskurityynyn molemmille puolille on suunniteltu kohdistuskouruja ja kalalevyn urien vastaaviin kohtiin on suunniteltu koverat asemointireiät. Asennuksen aikana kohoumat kiinnitetään koveriin reikiin, jotta puskurityyny asetetaan nopeasti ja tarkasti ja vältetään asennuspoikkeaman aiheuttama huono sovitus. Lisäksi puskurityyny valmistetaan puristusmuovausprosessilla, jonka mittatarkkuus on ±0,1 mm, mikä voi varmistaa sopeutuvuuden kiskon eri päätypinnoille ja parantaa merkittävästi liitoksen sovitusastetta.
Mikä on kiskon päätypintojen tarkkuushiontaprosessin vaikutus tiiviiseen sovitukseen?
Kiskon päätypintojen tarkkuushionta on perusta kalalevyjen ja kiskon päätypintojen tiiviin sovituksen varmistamiselle, mikä vaikuttaa suoraan liitoksen sovitusasteeseen, tärinänsiirtoon ja käyttöikään. Hiotun päätypinnan tarkkuus on paljon suurempi kuin tavallisen leikatun päätypinnan. Tavallisella leikkauksella käsitellyssä kiskon päätypinnassa on työstölinjat, kohtisuora poikkeama ja mittavirhe, kohtisuora poikkeama on jopa 0,5 mm/m. Kalalevyyn kiinnitettäessä syntyy useita rakoja, ja pyörän-kiskon tärinä vahvistuu rakojen läpi, mikä johtaa voimakkaampiin niveliskuihin. Samalla vesi ja epäpuhtaudet pääsevät helposti rakoihin aiheuttaen kiskon päätypinnan korroosiota. Kiskon päätypintojen tarkkuushiontaprosessi suoritetaan CNC-tarkkuushiomakoneella. Ensin karkea hionta suoritetaan päätypinnalle purseiden ja työstölinjojen poistamiseksi leikkauksesta, sitten viimeistelyhionta suoritetaan päätypinnan kohtisuoran poikkeaman säätelemiseksi enintään 0,1 mm/m, tasaisuuspoikkeamaa pienempi tai yhtä suuri kuin 0,05 mm ja pinnan karheus Ra pienempi tai yhtä suuri kuin 1 . Maadoitettu päätypinta on tasainen ja sileä, ja kosketuspinta kalalevyyn voi ulottua yli 95 %:iin sovitettaessa. Tarkasti hiottu päätypinta voi tehokkaasti vähentää liitosrakoa, välttää tärinän vahvistumista, vähentää pyörän ja kiskon iskukuormitusta liitokselle ja samalla vähentää veden ja epäpuhtauksien tunkeutumista kiskon päätypinnan korroosion estämiseksi. Lisäksi tarkkuushiontaprosessi voi varmistaa saman kiskoerän päätypinnan mittojen yhdenmukaisuuden, tehdä kalalevyn ja kiskon mukautuvuuden yhtenäisemmäksi, välttää päätypinnan mittojen erosta johtuvaa epätasaista rasitusta kalalevyyn ja parantaa liitoksen liitoksen vakautta. Jos kiskon päätypintaa ei ole tarkkuushiottu, tarkinkaan kalalevyn muotoilu ei voi saavuttaa todellista tiivistä sovitusta.
Mitkä ovat raonhallintakriteerit kiskon liitoksille eri lämpötiloissa?
Kiskon liitosten rakojen hallinta eri lämpötiloissa noudattaa perusperiaatettalämpölaajenemisen ja supistumisen kompensointi, ja rakoarvo asetetaan tarkasti paikallisen vuotuisen äärilämpötilan, kiskon lineaarisen laajenemiskertoimen ja kiskotyypin ominaisuuksien mukaan, jotta vältetään kiskon muodonmuutos tai lämpötilajännityksen aiheuttamat liitosvauriot. Kansallisten standardien 50kg/m ja 60kg/m kiskojen lineaarinen laajenemiskerroin on 1,18×10^-5/aste, joka on aukon laskennan ydinparametri. Perusraon arvo määritetään yhdessä sen linjan lämpötila-alueen kanssa, jossa kisko sijaitsee. Yleinen perusrako on 2-4mm huoneenlämmössä (20-25 astetta), mikä varaa peruskompensaatiotilan lämpötilan muodonmuutokselle. Korkean lämpötilan alueilla (vuotuinen äärimmäisen korkea lämpötila suurempi tai yhtä suuri kuin 38 astetta) on otettava käyttöönsuuren aukon kriteeri, asettamalla liitosraon 3-4 mm. Koska kisko laajenee merkittävästi kuumennettaessa, riittävä rako voi välttää kiskon pidentymisen jälkeen syntyvän aksiaalisen puristusjännityksen, mikä estää kiskon kaareutumisen, kalalevyn muodonmuutoksen ja jopa pultin murtuman liitoksessa. Alppien alueet (vuotuinen äärimmäisen alhainen lämpötila Alle tai yhtä suuri kuin -25 astetta) on otettava käyttöönpienen aukon kriteeri, säätämällä rako 2-3 mm. Kisko supistuu jäähtyessään alhaisessa lämpötilassa, mikä lisää rakoa. Pienellä rakolla voidaan välttää liitoksen liiallinen rako kylmän kutistumisen jälkeen, estää voimakkaammat pyörä-kisko-iskut junan ohittaessa ja samalla välttää epäpuhtauksien ja veden tunkeutuminen liitokseen liiallisesta raosta. Alueilla, joilla on suuria lämpötilanvaihteluita (vuotuinen lämpötilaero suurempi tai yhtä suuri kuin 60 astetta), on otettava käyttööndynaaminen säätökriteeri. Asenna perusvälin mukaan, kun lämpötila on kohtalainen keväällä ja syksyllä, tarkista ja laajenna rakoa sopivasti korkean-lämpötilojen aikana kesällä ja selvitä ajoissa liiallisen välin ongelma matalan-lämpötilajakson aikana talvella. Vaihda säätötiivisteet tarvittaessa varmistaaksesi, että rako mukautuu aina reaaliaikaiseen lämpötilaan. Lisäksi kansainvälisten standardikiskojen (UIC60, BS113A) poikki{6}}erojen vuoksi aukon arvo on hienosäädetty kansallisen standardin perusteella. UIC60-kiskojen kokonaisväli on 0,5 mm pienempi kuin kansallisten standardien 60 kg/m kiskojen, mikä mukautuu sen nopean{14}}nopeuksien ratojen sileysvaatimuksiin. Kaikki välin säätö on tunnistettava erityisellä rakotulkilla, jonka poikkeama on pienempi tai yhtä suuri kuin ±0,5 mm, jotta välys on tarkka.
Miten kalalautasten jännityskompensointirakenne parantaa kiskojen sovitusastetta?
Kalalautasten jännitystä tasaava rakenne on keskeinen keino parantaa kiskojen sovitusastetta. Se tasaa jännityksen muodonmuutoksia asennuksen ja huollon aikana kolmella menetelmällä:taivutusmuovaus, elastinen urarakenne ja pultin esikiristysvoiman gradienttijakauma-Varmista, että kalalautanen ja kiskon päätypinta ovat aina tiiviisti kiinni. Esi-taivutusmuovaus on jännityksen kompensoinnin perusrakenne. Kalalevyä taivutetaan hieman CNC-taivutusprosessilla tuotannon aikana, ja esitaivutusradiaani määräytyy kiskon tyypin ja pultin -esikiristysvoiman mukaan. 60 kg/m kiskoille sovitetun kalalautasen taivutusarvo on 0,3-0,5 mm. Kun pultit kiristetään, esi-taivutettu kalalevy palaa tasaiseksi esi-kiristysvoiman vaikutuksesta ja tuottaa samalla jatkuvaa sovituspainetta kiskon päätypintaan välttäen kalalevyn omasta jäykkyydestä johtuvan sovitusraon ja nostaen kosketuspinnan yli 95 %:iin. Elastinen uramalli on paikallinen jännityksen kompensointimalli. Kalalevyn pultinreikien molemmille puolille on suunniteltu kaaren-muotoiset elastiset urat, joiden leveys on 3-4 mm ja syvyys 2-3 mm. Kun pultit -kiristetään tai kisko muuttaa muotoaan lämpötilan vaikutuksen alaisena, joustavat urat voivat aiheuttaa lievää elastista muodonmuutosta paikallisen jännityskeskittymän kompensoimiseksi, jotta vältetään kalalevyn ja kiskon välistä rakoa, joka aiheutuu kalalevyn jännityskäyristymisestä. Samalla joustavat urat voivat tehdä kalalevyyn kohdistuvan jännityksen tasaisemmaksi ja vähentää murtumisriskiä pultin reikien ympärillä. Pultin esikiristysvoiman gradienttijakauma-on dynaaminen jännityksen kompensointimalli. Kalalevyn jännitysominaisuuksien mukaan keskipultin esikiristysvoima- asetetaan maksimiarvoon (450-500 N·m 60 kg/m kiskoilla) ja pienenee vähitellen päätypultteihin (350-400 N·m päätypulttien kohdalla). Tämä gradienttijakauma voi saada kalalevyn sopimaan kiskoon tasaisesti keskeltä päihin, välttää kalalevyn molempien päiden vääntymistä, joka johtuu liiallisesta esikiristysvoimasta molemmissa päissä, ja samalla tasapainottaa kiskon liitoksen taivutusjännitystä varmistaakseen, että sovitusaste ei heikkene käytön aikana. Lisäksi kalalevyn jännitystä tasaava rakenne on yhdistetty kiskon päätypinnan tarkkuushiontaan ja liitosraon hallintaan muodostaen koko prosessin tiiviin sovituksen takuun "suunnittelu-käsittely-asennus". Jopa työolosuhteissa, joissa junan tärinä ja lämpötilavaihtelut jatkuvat, hyvä tiivis istuvuus voidaan säilyttää tärinän ja melun vähentämiseksi.