Kiskon osuuden neutraaliakselin siirtymä ja jännityksen jakautumisen optimointi pyörän{0}}dynaamisen kuorman alla
Miksi kiskon poikkileikkauksen neutraaliakseli- on suunniteltu siirtymään kiskon päätä kohti sen sijaan, että se olisi geometrisessa keskipisteessä?
Junan käytön aikana pyörän{0}}kosketusvoima aiheuttaa kiskon alaspäin taipuvan muodonmuutoksen: kiskon päähän kohdistuu puristusjännitys ja kiskon pohjaan vetojännitys. Teräksen vetoväsymisraja on paljon pienempi kuin sen puristusväsymisraja. Jos neutraaliakseli on geometrisessa keskipisteessä, kiskon pohjan vetojännityksen huippu ylittää paljon kiskon päässä olevan puristusjännityksen, jolloin väsymishalkeamat alkavat ensin kiskon pohjassa. Siirtyminen kiskon päätä kohti (5 %-10 % kiskon korkeudesta) lisää kiskon pohjan taivutusosuuden moduulia, vähentää vetojännityksen huippua ja pitää kiskon pään puristusjännityksen kohtuullisella alueella, jolloin saavutetaan "vetolujuus-puristusväsymisen periaate" - suunnittelun poikkiytiminen.
Mitkä ovat eriytetyt siirtymävaatimukset kiskon neutraaliakselille radoilla, joilla on eri akselipainot?
Perinteisillä radoilla (akselipaino enintään 23 t) pienillä kuormilla 5 %-7 % kiskon korkeuden poikkeama täyttää jännitystasapainovaatimukset. Raskailla-vetolinjoilla (akselipaino suurempi tai yhtä suuri kuin 30t), joissa kiskon pohjan vetojännitys on erittäin suuri, siirtymä kasvaa 8 %-10 %:iin kiskon pohjaosan moduulin parantamiseksi ja vetojännityksen kasvun estämiseksi. Suurinopeuksisilla radoilla (nopeus suurempi tai yhtä suuri kuin 350 km/h) pienistä akselikuormituksista huolimatta suuri dynaaminen kuormitustaajuus vaatii 6–8 %:n tasapainotusjännityksen, samalla kun varmistetaan kiskon yleinen jäykkyys, vältetään kiskon pään riittämätön jäykkyys ja liiallisen pyörän ja kiskon välisen kosketuksen vakauden vaarantuminen.
Mitä tyypillisiä kiskon väsymissairauksia aiheuttaa kohtuuton neutraaliakselin offset-suunnittelu?
Riittämätön siirtymä johtaa liialliseen kiskon pohjan vetojännitykseen, joka alkaakiskon pohjassa halkeamiajotka alkavat kiskon pohjan reunasta ja etenevät kohti kiskon rainaa aiheuttaen lopulta kiskon murtuman. Liiallinen siirtymä keskittää liiallisen puristusjännityksen kiskon päähän, mikä johtaamuovinen virtauskulkupinnalla (muodostavat pullistumia ja poimutuksia) ja vetojännityksen keskittyminen ylempään kiskon uumaan, laukaiseevaakasuorat kiskon radan halkeamat. Molemmat skenaariot rikkovat kiskon väsymistasapainon, mikä lyhentää merkittävästi käyttöikää ja lisää ylläpitokustannuksia.
Miten kansainvälisten standardikiskojen (esim. UIC 60, AREMA 136RE) neutraaliakselin offset-mallit eroavat kiinalaisista vakiokisoista?
UIC 60 -kiskon neutraaliakselin poikkeama on 42 % kiskon korkeudesta, mikä on hieman pienempi kuin kiinalainen standardi 60 kg/m kisko (45 %), koska se mukautuu eurooppalaisiin juniin, joissa on alhainen akselipaino ja suuri pyörän halkaisija, mikä vaatii pienempää kiskon pohjan vetojännitystä. Raskaaseen kuljetuksiin suunnitellun AREMA 136RE kiskon poikkeama on 48 % kiskon korkeudesta -ylittää huomattavasti kiinalaisen standardin 75 kg/m kiskon-sovitettuna Pohjois-Amerikan raskaisiin-kuljetusjuniin, joissa on erittäin suuret akselikuormat ja fokusointi on 35t tai yhtä suuri. suorituskykyä. Nämä erot johtuvat junaparametreista ja rataolosuhteista eri alueilla, mikä edellyttää tiukkaa sovittamista kohdemarkkinoiden kuormitusstandardeihin suunnittelun aikana.
Kuinka varmistetaan neutraaliakselin siirtymän tarkkuus kiskon valssaustuotannon aikana?
Ydin on sisälläläpäisysuunnittelu ja rullausvälin hallinta. Erillinen kiskon läpikulkujärjestelmä on suunniteltu ohjaamaan tarkasti kunkin poikkileikkausosan mittoja säätämällä kiskon pään, uuman ja pohjan rullaussuhdetta. Viimeistelyvalssausvaiheessa käytetään CNC-rullavälin säätölaitetta kiskon poikki-poikkileikkauksen reaaliaikaiseen-valvontaan. jos kiskon pohjan paksuuden poikkeama ylittää ±0,3 mm, telaväliä säädetään välittömästi sen varmistamiseksi, että neutraaliakselin siirtymä on ±1 %:n sisällä suunnitteluarvosta. Tuotannon jälkeen jokaiselle kiskoerälle suoritetaan poikki-poikkileikkausskannaus neutraaliakselin sijaintikäyrän piirtämiseksi-ei--yhteensopivia tuotteita on ehdottomasti kielletty lähteä tehtaalta.