Конструкция конструкции зажимной пластины рельса и технология улучшения характеристик бокового ограничителя рельса
Каков механизм влияния формы поперечного сечения нажимного диска-на характеристики бокового закрепления рельса?
Форма поперечного-сечения нажимной пластины определяет распределение контактных напряжений и характеристики деформации напряжения между ней и рельсом. Распространенные формы поперечного-секции включают прямоугольную, трапециевидную и дугообразную-форму. Нажимная пластина прямоугольного-сечения имеет небольшую площадь контакта с рельсом, что приводит к концентрированному контактному напряжению. Длительное-напряжение может привести к износу поверхности рельса. Более того, прямоугольное поперечное сечение- имеет низкую жесткость на изгиб, что приводит к деформации изгиба под действием боковой нагрузки, а эффективность удержания плохая. Узкая-верхняя и широкая-нижняя структура нажимной пластины трапециевидного поперечного- сечения позволяют увеличить площадь контакта с основанием крепежа, рассеять напряжение, а жесткость на изгиб трапециевидного поперечного- сечения более чем на 30 % выше, чем у прямоугольного- сечения, с меньшей деформацией под нагрузкой и более стабильными характеристиками фиксации. Контактная поверхность нажимной пластины дугового-поперечного сечения- соответствует радиану плеча рельса, распределение контактных напряжений является равномерным, что позволяет избежать локального износа рельса, а дугообразная-структура может преобразовывать боковую нагрузку в вертикальное давление, что еще больше улучшает характеристики удержания. Нажимные пластины разной-формы поперечного сечения должны быть согласованы с линиями различной осевой нагрузки. Прямоугольные сечения-подходят для путей-легкой нагрузки, а трапециевидные и дуговые-поперечные-профили подходят для тяжелых-автомобильных и высокоскоростных-железнодорожных путей.
Каковы точки структурной оптимизации нажимных дисков, используемых на линиях тяжелых-грузовых перевозок?
Структурная оптимизация нажимных пластин, используемых в тяжеловесных-магистральных линиях, должна быть сосредоточена на двух основных целях: повышении жесткости на изгиб и увеличении площади контакта. Во-первых, увеличьте толщину поперечного- сечения нажимной пластины с 12 мм до 16 мм. Увеличение толщины может значительно улучшить жесткость нажимного диска при изгибе, так что деформация нажимного диска при осевой нагрузке 30 т будет меньше или равна 0,5 мм. Во-вторых, увеличьте площадь контакта между прижимным диском и рейкой на 20%. Увеличение площади контакта может снизить контактное напряжение, избежать пластической деформации плеча рельса, и в то же время сила трения увеличивается с увеличением площади контакта, что еще больше повышает эффективность бокового удержания. Затем спроектируйте конструкцию ребер жесткости на конце нажимной пластины. Высота ребра жесткости составляет 8 мм, ширина — 10 мм. Усиливающее ребро может эффективно повысить усталостную прочность нажимной пластины и избежать растрескивания, вызванного концентрацией напряжений на конце. Наконец, оптимизируйте положение установочного отверстия нажимной пластины, отрегулируйте расстояние между отверстиями с 80 мм до 100 мм. Увеличение расстояния между отверстиями может снизить местное напряжение нажимного диска и улучшить общую устойчивость конструкции. Оптимизированный-нажимной диск для тяжелых-тяговых перевозок имеет боковую удерживающую силу более 120 кН, что соответствует эксплуатационным требованиям тяжеловесных-автомобильных поездов.
Как влияет угол установки прижимной пластины на работу фиксатора и способ его регулировки?
Под углом установки нажимного диска понимается угол между нажимным диском и осью рельса. Разумный угол установки может улучшить эффективность бокового удержания, а слишком большой или малый угол установки уменьшит эффект удержания. Когда угол установки равен 0 градусов, прижимная пластина параллельна оси рельса, которая может выдерживать только вертикальную нагрузку и не может эффективно ограничивать боковое смещение; Когда угол установки слишком велик (более 15 градусов), площадь контакта между нажимной пластиной и направляющей уменьшается, контактное напряжение концентрируется, и легко вызвать износ направляющей и нажимной пластины. Оптимальный угол установки для тяжелых-транспортных линий составляет 8 градусов -10 градусов, при этом прижимная пластина может не только выдерживать вертикальную нагрузку, но и обеспечивать достаточную боковую удерживающую силу; оптимальный угол установки для высокоскоростных-железнодорожных линий составляет 5 градусов -8 градусов, что подходит для высокочастотных-вибрационных нагрузок высокоскоростных поездов. Способ регулировки угла установки заключается в замене регулировочных прокладок разной толщины. На каждый 1 мм увеличения толщины прокладки угол установки можно регулировать на 1–2 градуса. Во время регулировки следует использовать угловую линейку для измерения в реальном времени, чтобы гарантировать, что угол установки точно соответствует стандарту.
Каков механизм совместного удержания между прижимной пластиной и эластичной полосой?
Прижимная пластина и эластичная полоса образуют совместную систему удержания в системе крепления, чтобы совместно ограничивать вертикальное и боковое смещение рельса, и их рабочие параметры должны быть точно согласованы. Эластичная полоса в основном отвечает за вертикальное удержание рельса, обеспечивая вертикальную предварительную нагрузку за счет собственной упругой деформации, чтобы предотвратить вертикальные скачки рельса; нажимная пластина в основном отвечает за боковое удержание, обеспечивая поперечное удерживающее усилие за счет контакта с плечом рельса, чтобы предотвратить боковое смещение рельса. Во время движения поезда вертикальная вибрация рельса поглощается упругой полосой, а боковая вибрация ограничивается прижимной пластиной. Они имеют четкое разделение труда и сотрудничают друг с другом. Если жесткость упругой полосы недостаточна, вертикальное смещение рельса увеличивается, что приведет к увеличению бокового напряжения нажимной пластины. Напротив, если удерживающая способность нажимной пластины недостаточна, боковое смещение рельса увеличивается, что усугубляет усталостное повреждение упругой полосы. Таким образом, при проектировании системы крепления необходимо согласовать жесткость эластичной ленты и характеристики удержания нажимной пластины в соответствии с нагрузкой на ось линии и уровнем скорости, чтобы можно было оптимизировать совместный эффект удержания обоих.
Каковы процессы износостойкой-и анти-коррозионной обработки и эффекты применения нажимного диска?
Износо-и анти-коррозионная обработка нажимного диска представляет собой сложный процесс «науглероживания и закалки + электрофоретическое покрытие». Науглероживание и закалка являются основными этапами повышения износостойкости. Нажимную пластину помещают в печь для цементации и выдерживают при температуре 930 градусов в течение 5 часов, чтобы позволить атомам углерода проникнуть в поверхность нажимной пластины. Толщина науглероженного слоя контролируется на уровне 0,8-1,0 мм, а затем проводится закалка, чтобы твердость науглероженного слоя превышала HRC58, а износостойкость более чем в 4 раза превышала прочность обычных нажимных пластин. Электрофоретическое покрытие — ключевой шаг к улучшению анти-коррозионных характеристик. Нажимная пластина после цементации и закалки помещается в резервуар для электрофореза и прикладывается электрическое поле, чтобы покрытие равномерно прилегало к поверхности нажимной пластины. Толщина покрытия 20-30 мкм. Электрофоретическое покрытие обладает сильной адгезией и стойкостью к солевому туману более 1000 часов, что подходит для линий в прибрежных и соляно-щелочных районах. Эффект применения процесса композитного лечения замечателен. После 5 лет эксплуатации на линиях большой грузоподъемности поверхностный износ обработанного нажимного диска составляет менее или равен 0,2 мм без явной коррозии, в то время как необработанный нажимной диск будет иметь серьезный износ и коррозию через 1 год эксплуатации.