Расчет прочности фиксации нажимных пластин и рельсов. Схемы защиты от-подъема и-скольжения
Каковы основные конструктивные показатели прочности запирания нажимных пластин?
Основные конструктивные показатели прочности фиксации нажимных пластин включают в себя:продольная сила фиксации, поперечная сила зажима и усталостная прочность. Продольное запирающее усилие является ключевым показателем противодействия продольному ползучести рельса. Продольное запирающее усилие нажимных пластин для тяжелых-железных дорог должно быть больше или равно 80 кН, а для высокоскоростных-железных дорог должно быть больше или равно 60 кН, гарантируя, что рельс не будет производить продольное смещение под действием тяги поезда и тормозной силы. Поперечная сила зажима используется для ограничения поперечного качания рельса. Поперечная сила зажима нажимных дисков на высокоскоростных-скоростных и тяжеловесных-железных дорогах должна быть больше или равна 50 кН, а на обычных-скоростных железных дорогах должна быть больше или равна 30 кН, чтобы предотвратить поперечное отклонение рельса при прохождении поворотов. Усталостная прочность — это показатель долговременной-работы нажимных дисков. Требуется, чтобы нажимная пластина не разрушалась при 1×10⁷ циклах знакопеременной нагрузки, а усталостная прочность должна быть больше или равна 350 МПа, чтобы соответствовать потребностям длительной-эксплуатации линии. Кроме того,запирающая деформациянажимной пластины также является важным показателем. При номинальной нагрузке деформация запирающей части должна быть меньше или равна 0,2 мм, чтобы избежать отказа блокировки, вызванного чрезмерной деформацией. Эти показатели должны быть комплексно определены в зависимости от нагрузки на ось, интенсивности движения и скорости работы линии.
Каковы-выбор высокопрочных материалов и процесс термообработки нажимных дисков для тяжеловесных-железных дорог?
При выборе высокопрочных-материалов для нажимных плит тяжеловесных-железных дорог предпочтение отдаетсяКонструкционная сталь из сплава 42CrMo. Этот материал имеет предел прочности на разрыв не менее 1080 МПа, предел текучести не менее 930 МПа, ударную вязкость не менее 60 Дж/см², отличную прочность и вязкость и выдерживает огромные нагрузки тяжелых-автопоездов. Процесс термообработки принимаетзакалочная и отпускная обработка (закалка +высоко-отпуск). Температура закалки поддерживается на уровне 850-870 градусов, а масляное охлаждение используется для преобразования внутренней структуры стали в мартенсит, улучшая твердость и прочность; температура высокотемпературного отпуска поддерживается на уровне 550-580 градусов в течение 2 часов, превращая мартенсит в закаленный сорбит, уменьшая хрупкость материала и улучшая ударную вязкость. После закалки,индукционная закалка поверхностиосуществляется с глубиной закалки, контролируемой на уровне 3-5 мм, а твердость поверхности достигает HRC50-55, повышая износостойкость и ударопрочность запирающей части нажимной пластины, избегая уменьшения силы запирания, вызванного износом запирающей части. Кроме того,отжиг для снятия напряженийпроводится после термообработки при температуре 300-350 градусов в течение 1 часа для устранения внутренних напряжений, возникающих в процессе термообработки, и предотвращения деформации и растрескивания нажимного диска.
Каковы методы оптимизации конструкции нажимных дисков для высокоскоростных-железных дорог с целью предотвращения-ползучести и-скольжения?
Методы структурной оптимизации нажимных пластин для высокоскоростных-железных дорог с целью предотвращения-ползучести и противоскольжения-должныУвеличьте контактное трение между нажимным диском и рельсом, шпалой и устойчивостью блокировки. Первый,зубчатые запирающие зубыглубиной 1,5 мм и шагом зубьев 3 мм установлены в месте контакта между нажимным диском и рельсом. Зубчатые стопорные зубья могут быть встроены в противоскользящую канавку в нижней части рельса, что увеличивает контактное трение и улучшает продольную силу блокировки. Во-вторых, оптимизироватьформа поперечного-секциинажимной пластины, примените утолщенное поперечное-образное поперечное-образное сечение "L" и увеличьте толщину поперечного-секции запирающей части с 12 мм до 18 мм, улучшив жесткость нажимной пластины на изгиб и уменьшив деформацию запирающей части.Противоскользящие-выступывысотой 3 мм и расстоянием 10 мм устанавливаются в месте контакта между прижимной пластиной и шпалой. Противоскользящие выступы-могут увеличить площадь контакта между прижимной пластиной и шпалой и предотвратить самопроизвольное скольжение прижимной пластины. Кроме того,конструкция крепления с двумя-болтамипринят, а расстояние между болтами увеличено с 80 мм до 120 мм. Двойные болты могут рассеивать нагрузку на нажимную пластину, избегать концентрации напряжений, вызванной креплением одним-болтом, и улучшать общую прочность фиксации нажимной пластины. Благодаря такой структурной оптимизации продольная сила блокировки нажимного диска на высокоскоростных-железных дорогах может быть увеличена более чем на 20 %, эффективно предотвращая проскальзывание рельса.
Каковы меры по усилению поперечных ограничений прижимных пластин на кривых участках городского железнодорожного транспорта?
Меры по усилению поперечных ограничений нажимных пластин на кривых участках городского железнодорожного транспорта должныцеленаправленно улучшить поперечную силу зажима нажимного диска, чтобы противостоять поперечному давлению рельса. Во-первых, принятьрасширенная конструкция нажимной пластины, увеличьте поперечную ширину нажимной пластины с 60 мм до 80 мм, увеличьте ширину контакта между нажимной пластиной и рельсом, рассейте поперечную нагрузку и уменьшите концентрацию местных напряжений.Лимитные стопыустановлены на обеих поперечных сторонах нажимной пластины, которые выполнены за одно целое с нажимной пластиной, с высотой упора 10 мм, что позволяет ограничить поперечную амплитуду качания рельса и контролировать поперечное смещение рельса в пределах ±1 мм. Во-вторых, выберитевысоко-эластичная резиновая буферная прокладкаустанавливается между нажимной пластиной и рельсом, с твердостью по Шору 50-60 и модулем упругости 50-80МПа. Буферная подушка может поглощать поперечную ударную силу, когда поезд проходит поворот, и увеличивать контактное трение между нажимным диском и рельсом. Кроме того, принятьпроцесс крепления с контролем крутящего момента, контролируйте момент затяжки болтов на уровне 250-300 Н·м с отклонением крутящего момента менее или равным ±5 Н·м, убедитесь, что поперечная сила зажима каждой нажимной пластины одинакова, и избегайте выхода из строя некоторых нажимных пластин из-за неравномерного крутящего момента. Для участков кривых с малым радиусом (радиус меньше или равный 300 м) расстояние между установкой нажимных пластин необходимо зашифровать и сократить с 600 мм до 400 мм, чтобы еще больше усилить эффект поперечного ограничения.
Каковы методы определения и стандарты приемки прочности фиксации нажимных пластин?
Методы определения прочности фиксации нажимных пластин в основном включают в себяиспытание на продольную запирающую силу, испытание на поперечную силу зажима и испытание на усталостную прочность. Для испытания продольной силы фиксации используется машина для испытания на растяжение. После сборки нажимной пластины и образца рельса примените продольную растягивающую силу и запишите максимальную растягивающую силу при выходе из строя нажимной пластины, которая является продольной силой блокировки. При испытании поперечной силы зажима используется машина для испытания на сжатие, прикладывается поперечная нагрузка и регистрируется максимальная нагрузка, когда нажимная пластина теряет свою зажимную способность, что представляет собой поперечную силу зажима. При испытании усталостных характеристик используется высокочастотная -машина для испытаний на усталость, к нажимной пластине прикладывают переменную нагрузку (максимальная нагрузка составляет 80 % от номинальной силы фиксации), циклически нагружают 1×10⁷ раз и наблюдают, не сломается ли нажимная пластина или не деформируется. Приемочные стандарты делятся по типу линии. Для тяжелых -нажимных плит железнодорожных перевозок продольная сила блокировки больше или равна 80 кН, поперечная сила зажима больше или равна 50 кН, и после испытания на усталость не наблюдается разрушения или деформации; для высокоскоростных -нажимных пластин железной дороги продольная сила зажима больше или равна 60 кН, поперечная сила зажима больше или равна 45 кН, а деформация блокировки меньше или равна 0,2 мм; для нажимных пластин на кривых участках городского железнодорожного транспорта поперечная сила зажима больше или равна 55 кН, а предел поперечного смещения меньше или равен ± 1 мм. Коэффициент выборки для контроля составляет 10 нажимных пластин на партию. Если один из них не соответствует требованиям, необходимо провести двойной отбор проб. Если двойной отбор проб по-прежнему не прошел квалификацию, партия нажимных пластин должна быть признана неквалифицированной.