Fishplate-materiaalin valinta ja yhteensopivuustekniikka erilaisille kiskon liitoksille
Mitkä ovat kalalevyjen materiaalin valintapisteet kansallisten standardien 60kg/m kiskojen tavallisiin liitoksiin?
Kansallisen standardin 60 kg/m kiskojen tavallisiin liitoksiin käytettävien kalalevyjen tulisi mieluiten käyttää matala-seostettua korkea-lujuutta terästä, jonka vetolujuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 510 MPa ja myötölujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 345 MPa, mikä täyttää tavallisten siimien kuormitusvaatimukset. Materiaalia valittaessa on tarpeen keskittyä materiaalin venymäindeksin tarkistamiseen. Venymä, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 21 %, voi varmistaa, että kalalevy ei ole alttiina haurasmurtumaan, kun siihen kohdistuu junan iskukuormituksia. Samalla tulee kiinnittää huomiota materiaalin kylmätaivutuskykyyn. 180 asteen kylmätaivutuskoe ilman halkeamia on välttämätön edellytys kalalevyn hauraan murtumisen välttämiseksi matalissa lämpötiloissa. Myös materiaalin rikki- ja fosforipitoisuus on tarkistettava. Rikkipitoisuus pienempi tai yhtä suuri kuin 0,040 % ja fosforipitoisuus pienempi tai yhtä suuri kuin 0,040 % voivat vähentää materiaalin haurauden riskiä. Lopuksi on tarpeen sovittaa kalalautasen lämpökäsittelyprosessi. Kalalevy normalisoimisen jälkeen on kovuudeltaan tasainen ja HB-arvoa säädetään välillä 180-220, mikä kestää paremmin voimaa yhdessä kiskon liitoksen kanssa.
Mitkä ovat ulkomaisten standardikiskojen eristettyjen liitosten kalalevyjen materiaalivaatimukset?
Ulkomaisten standardikiskojen eristettyjen liitosten kalalevyjen perusvaatimus on sekä korkea lujuus että eristyskyky. Materiaalin tulee olla lasikuituvahvisteista epoksihartsikomposiittimateriaalia, jonka tilavuusresistanssi on suurempi tai yhtä suuri kuin 10¹²Ω·cm voi tehokkaasti estää virran johtumisen. Materiaalin vetolujuuden tulee olla suurempi tai yhtä suuri kuin 450 MPa, jotta se vastaisi raskaiden-vieraiden standardisiimien (kuten AREMA-standardisiimien) jännitysvaatimukset. Samanaikaisesti materiaalin ikääntymisenkestävyys on taattava. Ultraviolettisäteilyn ja lämpötilan -kosteusjaksojen vaikutuksesta eristyksen suorituskyvyn heikkenemisaste on enintään 5 % vuodessa. Myös materiaalin korroosionkestävyyteen tulee kiinnittää huomiota. Kun se on upotettu suolasuihkuympäristöön 1000 tunnin ajan, pinnalla ei ole näkyviä korroosiopisteitä rannikkolinjojen käyttöturvallisuuden takaamiseksi. Lisäksi materiaalin lämpölaajenemiskertoimen tulee olla lähellä kiskon lämpölaajenemiskerrointa, jotta vältytään lämpötilan muutoksista johtuvien liitosrakojen lisääntymiseltä ja linjan tasaisuuden vaikutukselta.
Mitkä ovat alppialueiden kiskojen liikuntasaumojen kalalevyjen materiaalimuutostoimenpiteet?
Alppien alueiden kiskojen liikuntasaumojen kalalevyissä tulee käyttää Q345D-terästä, ja niille on tehtävä matalan lämpötilan sitkeyskäsittely. Modifioinnin ydin on materiaalin hauraan siirtymälämpötilan alentaminen niin, että se voi silti säilyttää hyvän sitkeyden -40 asteessa. Ensimmäinen muutostoimenpide on lisätä nikkelielementtiä sulatuksen aikana, ja nikkelipitoisuudeksi säädetään 1,0 %-1,5 %, mikä voi parantaa merkittävästi teräksen matalan lämpötilan iskunkestävyyttä. Toiseksi käytetään karkaisu- ja karkaisulämpökäsittelyprosessia, jossa karkaisulämpötila on 880 astetta ja karkaisulämpötila 600 astetta, jotta materiaalin matalan lämpötilan iskuenergia on suurempi tai yhtä suuri kuin 34 J. Samanaikaisesti kalalevyn pinta tulee sinkkiruiskuttaa ja sinkkikerroksen paksuus on suurempi tai yhtä suuri kuin 80 μm jään, lumen ja jäänpoistoaineiden aiheuttaman korroosion estämiseksi alppialueilla. Lisäksi on tarpeen optimoida kalalevyn poikkileikkauksen siirtymäkaari lisäämällä siirtymäsädettä 5 mm:stä 8 mm:iin, pienentämällä jännityskeskittymiskerrointa ja välttäen jännityskeskittymän aiheuttamia halkeamia matalissa lämpötiloissa.
Mikä vaikutus kalalevyn työstötarkkuudella on kiskon liitosten tasaisuuteen?
Kalalevyn työstötarkkuus määrittää suoraan kiskoliitoksen kiskon pinnan tasaisuuden, ja sen avainmittojen poikkeamaa on valvottava tarkasti ±0,2 mm:n sisällä. Jos kiskon pinnan kosketusosan tasaisuuspoikkeama ylittää 0,3 mm, junan ohittaessa tapahtuu ilmeistä pyörän -kiskon iskua, mikä pahentaa pyörän-kulumista ja kiskon tärinää. Jos pultin reiän asentopoikkeama ylittää 0,5 mm, kalalevy ei sovi tiiviisti kiskoon ja liitokseen tulee rakoja, jotka johtavat kiskon liitoksen epätasaiseen painumiseen. Kalalevyn liiallinen paksuuspoikkeama aiheuttaa kiskon korkeat ja matalat porrastetut hampaat liitoksessa, mikä vaikuttaa junan sujuvaan toimintaan. Lisäksi kalalevyn pinnan karheuden Ra tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin 3,2 μm. Liian suuri karheus lisää kiskon kitkavastusta, mikä johtaa epätasaiseen jännityksen jakautumiseen liitoksessa ja lyhentää liitoksen väsymisikää.
Mitkä ovat yhteistoiminnalliset jännityssovitusperiaatteet kalalevyjen ja pulttien välillä?
Kalalevyjen ja pulttien välisen yhteistoiminnallisen jännityssovituksen ydin on lujuussovitus ja jäykkyyssovitus. Näiden kahden vetolujuuden tulee olla samalla tasolla, jotta vältytään siltä, että "vahvat osat vahingoittavat heikkoja osia". Pultin vetolujuuden tulee olla hieman korkeampi kuin kalalevyn, erolla 50-100 MPa, jotta pultti muuttuu ensin plastisiksi muodonmuutoksiksi ylikuormitettuna toimien ylikuormitussuojana. Jäykkyyssovituksen kannalta kalalevyn kimmomoduulin tulisi olla lähellä pultin kimmomoduulia, jotta varmistetaan, että molempien muodonmuutos on koordinoitu kuormituksen alaisena, välttäen jännityksen keskittymistä tiettyyn komponenttiin. Samalla on tarpeen hallita pultin esijännitystä. Riittämätön esijännitys aiheuttaa sen, että kalalautanen ei sovi tiukasti kiskoon, kun taas liiallinen esijännitys aiheuttaa kalalautasen plastisen muodonmuutoksen. Yleensä esijännitystä säädetään 60–70 %:iin pultin myötörajasta. Lisäksi pulttien lukumäärä ja sijoitteluväli tulee sovittaa kalalevyn pituuteen. 6 pulttia, jotka tukevat 60 kg/m kiskon kalalevyä, tulee jakaa tasaisesti siten, että välipoikkeama on pienempi tai yhtä suuri kuin 2 mm tasaisen voiman kantavuuden varmistamiseksi.