Почему элементы управления предварительной загрузкой обеспечивают стабильность
Предварительная нагрузка — это осевая сила, создаваемая в системе крепления при затягивании болта или шпильки винта, которая прижимает носок упругого зажима к основанию рельса. Устойчивость гусеницы зависит от него тремя способами: боковой, поскольку зажим должен сопротивляться боковой силе колеса и удерживать колею; продольный, поскольку крепление должно сдерживать проскальзывание рельса; и вертикальное, поскольку основание рельса должно оставаться на подушке, чтобы путь груза оставался чистым. При правильной предварительной нагрузке система крепления незаметна в своей работе; когда он распадается, начинают проявляться все дефекты сочлененной дорожки.
Отслеживание заболеваний, вызванных недостаточной предварительной нагрузкой
Недостаточный предварительный натяг уменьшает усилие зажима рельсовых зажимов, и рельс становится свободным для перемещения вбок, что расширяет колею и ухудшает направляющую колесной пары. За этим следует продольное смещение рельсов, приводящее к смещению стыков и сильным ударам, которые разбивают и трескают концы рельсов. Под-опорные плиты теряют равномерное распределение нагрузки: напряжение концентрируется локально, пластины деформируются и трескаются, а амортизирующая функция-теряется. Со временем геометрия пути постоянно ухудшается, создавая вертикальные неровности и отклонения направления, что увеличивает скорость износа колесных-рельсов. В тяжелых случаях рельс ослабляется и поднимается, а незакрепленный рельс во время движения представляет собой прямую опасность схода с рельсов. Таким образом, контроль преднатяга не является частью затяжки; это система безопасности.
Практика предварительной загрузки по регионам
| Упражняться | Момент затяжки | Примечание |
|---|---|---|
| Китайская практика, обычные линии | 300 - 350 N·m | Допуск отклонения около ±10% |
| Китайская практика, тяжелые-магистральные линии | 400 - 450 N·m | Более высокая устойчивость при большой нагрузке на ось |
| Европейская скоростная-тренировка | 350 - 400 N·m | Годовое снижение предварительной нагрузки ограничено примерно 10 %. |
| Североамериканская тренировка-по перевозке тяжелых грузов | 500 - 550 N·m | Усиленная способность сдерживания |
Различия заключаются в режиме работы линии и философии безопасности. Китайская практика подчеркивает универсальность в смешанных перевозках, поэтому значения охватывают отдельно обычные и тяжеловесные линии-магистралей. Европейская практика, на которую ссылаются требования к производительности EN 13481 и рекомендации UIC, ужесточает требования к точности для высокоскоростных-линий, а североамериканская практика тяжелых-перевозок повышает крутящий момент, чтобы ограничить силы тяжелых осевых нагрузок. Урок закупок прост: момент затяжки указан для каждого проекта, а материал крепежа и класс прочности должны быть выбраны так, чтобы выдерживать этот момент с запасом.
Процедура динамометрического ключа для контроля предварительной нагрузки
Динамометрический ключ является основным инструментом контроля предварительной нагрузки, и результат определяет процедура. Перед использованием откалибруйте ключ так, чтобы погрешность крутящего момента составляла не более ±3 %, поскольку некалиброванный ключ создает неверную предварительную нагрузку. Выберите диапазон ключа для болта: ключи среднего-диапазона подходят для болтов класса 6,8, а ключи большого-диапазона требуются для класса 8,8 и выше. Держите ключ перпендикулярно болту и тяните с постоянной скоростью, поскольку при рывке из-за инерции головки будут получены ложно высокие показания. Примените предварительную нагрузку в два этапа: сначала затяните до 50 % расчетного крутящего момента, подождите десять минут, пока компоненты стабилизируются, затем затяните до номинального значения. После строительства произведите выборочную-проверку с помощью детектора крутящего момента в размере не менее 5 % от установленного крепежа; коэффициент предварительной нагрузки должен достичь 100 %, прежде чем трек будет принят.
Стабильность предварительной нагрузки при высоких температурах
Тепло — враг предварительного натяга: тепловое расширение болта и расслабление компонентов со временем уменьшают силу зажима. В регионах с высокими-температурами используйте болты,-предотвращающие-высокие температуры, резьба которых покрыта клеем, сохраняющим свои свойства фиксации при 150 градусах. Используйте зажимы из жаропрочной пружинной стали, например 50CrVA, модуль упругости которой изменяется не более чем на 5 % при повышенной температуре, поэтому сила зажима остается стабильной. Установите тепло-изоляционные шайбы между болтом и гайкой, чтобы уменьшить релаксацию напряжений из-за проводимого тепла. Контролируйте температуру рельса и, когда она превысит 60 градусов, повторно-измерьте и отрегулируйте предварительную нагрузку, чтобы компенсировать потери, вызванные температурной деформацией. Наконец, защитите крепежные компоненты от высокотемпературного окисления, поскольку заевшая резьба и корродированные детали делают невозможным регулировку предварительной нагрузки и разрушают долгосрочную-стабильность системы.
Цикл проверки и технического обслуживания
Предварительная загрузка должна-проверяться повторно через фиксированный цикл. Перед открытием линии проводится комплексная проверка предварительной нагрузки, и линия принимается только при 100% аттестации. В процессе эксплуатации обычные скоростные линии проверяются каждые шесть месяцев, а высокоскоростные-скоростные и тяжеловесные-линии - каждые три месяца, с ключевым отбором проб на стрелочных переводах, поворотах и переходных зонах. Во время каждой проверки затягивайте динамометрическим ключом: любой крепеж с крутящим моментом ниже 85% расчетного затягивают до номинального значения, а компоненты проверяют на предмет деформации и ржавчины. Для секций с чрезмерным ослаблением предварительной нагрузки изучите соответствие компонентов и процесс установки и при необходимости замените компоненты, препятствующие-расшатыванию. Каждая проверка записывается, и цикл технического обслуживания оптимизируется на основе данных, переходя от периодической проверки к управлению преднагрузкой-на основе жизненного-цикла.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: В чем разница между крутящим моментом и предварительной нагрузкой?
Крутящий момент — это вращающее усилие, приложенное к болту, а предварительная нагрузка — это осевая сила, создаваемая в соединении. Зависимость зависит от трения резьбы, поэтому эффективность управления крутящим моментом зависит от предположения о трении; поэтому были использованы калиброванные ключи и решен вопрос двух-этапной затяжки.
Вопрос 2. Почему используется двухэтапная-подтяжка с десятиминутной-паузой?
Пауза позволяет компонентам стабилизироваться, колодка сжимается и резьба приживается. Прямая затяжка до полного крутящего момента измеряет пик трения, а не установившуюся предварительную нагрузку, и соединение расслабляется после начала движения.
Вопрос 3. Какова минимальная частота выборки для проверки предварительной загрузки?
После строительства не менее 5% установленных крепежных изделий отбираются с помощью детектора крутящего момента, и образец взвешивается по стрелочным стрелкам, поворотам и другим критическим зонам. Крепежи, обнаруженные ниже порогового значения 85 %, требуют повторной-затяжки и увеличения выборки.
Вопрос 4. Почему предварительная нагрузка снижается быстрее в жарком климате?
Термическое расширение болта и релаксация напряжений стали и материалов колодки уменьшают осевую силу по мере накопления температурных циклов. Эффект достигается с помощью термостойкого-клея, зажимов 50CrVA и повторной-затяжки, когда температура направляющей превышает 60 градусов.
Вопрос 5. Когда следует заменять компоненты, препятствующие-расшатыванию?
Когда в секции наблюдается повторяющееся снижение преднатяга, несмотря на правильный момент затяжки, или когда при проверке обнаруживаются деформированные зажимы, изношенная резьба или заклинившие детали. Замена компонента, а не его повторная-затяжка, — это решение проблемы крепежа, потерявшего упругость.