Технология классификации прочности крепления шипов пути и схемы адаптации под разные типы шпал
1. Каковы точки оптимизации формулы анкерного средства для шипов, применяемых в бетонных шпалах?
Анкерный агент для шипов, используемый в бетонных шпалах, основан на серном растворе, и оптимизация его формулы должна обеспечивать баланс между прочностью крепления и эффективностью защиты от-старения. Во-первых, следует контролировать соотношение серы и цемента. Когда содержание серы составляет 60%-65%, прочность на сжатие анкерного агента может достигать более 50 МПа, что соответствует требованиям к несущей способности бетонных шпал; чрезмерное содержание цемента снизит прочность анкерного средства, которое склонно к растрескиванию под вибрационной нагрузкой. Во-вторых, в качестве упрочнителя следует добавить 1%-2% графитового порошка. Графитовый порошок может заполнить внутренние поры фиксирующего вещества, повысить усталостную прочность и избежать отделения фиксирующего вещества от шипа из-за длительной-вибрации. При этом водо-цементное соотношение должно строго контролироваться. Водо-цементное соотношение, превышающее 0,15, уменьшит компактность анкерного агента, что приведет к снижению прочности анкеровки. Наконец, добавляется 0,5 % анти-антиультрафиолетовый агент. Бетонные шпалы в основном эксплуатируются на открытом воздухе, а анти-ультрафиолетовый агент может замедлить старение анкерного средства и продлить срок службы. Оптимизированный анкерный агент на серном растворе имеет усилие выдергивания более 80 кН, что полностью соответствует требованиям применения бетонных шпал.
2. Каковы требования к выбору материала и технологические моменты установки шипов, применяемых в деревянных шпалах?
Шипы, используемые в деревянных шпалах, предпочтительно должны быть изготовлены из углеродистой стали с отличной коррозионной стойкостью, а поверхность должна быть оцинкована горячим-погружением с толщиной оцинкованного слоя не менее 80 мкм, чтобы предотвратить коррозию шипов под действием влаги и перегноя в древесине. Шипованный стержень должен иметь резьбовую форму, а шаг резьбы должен составлять 3 мм. Резьбовая конструкция может увеличить трение между шипом и деревянной шпалой, предотвращая ослабление шипа, вызванное вибрацией поезда. Основой процесса установки является обработка перед-сверлением. Диаметр отверстия должен быть на 1 мм меньше диаметра шипа. Предварительное-сверление может уменьшить расколы деревянной шпалы во время установки шипа и защитить структурную целостность шпалы. Для установки следует использовать специальный молоток с шипами, а силу удара следует контролировать на уровне 50-80 Н·м. Чрезмерное усилие приведет к растрескиванию деревянной шпалы, а недостаточное усилие приведет к нестабильному закреплению шипа. После установки на контактную часть между шипом и шпалой следует нанести антикоррозионную мазь для дополнительной изоляции влаги и увеличения срока службы шипа.
3. Каковы методы испытаний и критерии оценки прочности крепления шипов?
При проверке прочности крепления шипа используется метод испытания на-вытягивание, а основным оборудованием является тестер для испытания на выдергивание болта-. Во время испытания приспособление выдвижного-тестера должно быть прочно прикреплено к верхней части штыря. Во время испытания растягивающая сила прикладывается равномерно со скоростью 5 кН/мин, а значение растягивающей силы и смещение регистрируются в реальном времени. Когда растягивающая сила достигает максимального значения и шип соскальзывает или фиксирующий агент трескается, значение растягивающей силы в этот момент является предельной прочностью крепления. Для шипов, используемых в бетонных шпалах, предельная прочность крепления должна быть больше или равна 80 кН, а смещение - меньше или равно 2 мм, чтобы быть квалифицированным; для шипов, используемых в деревянных шпалах, предельная прочность крепления должна быть больше или равна 40 кН, и не должно быть очевидного ослабления шипа, чтобы его можно было аттестовать. Коэффициент отбора проб для испытаний должен составлять 3% от каждой партии и не менее 10 проб. Если один образец неквалифицированный, требуется двойной отбор проб, а если он все еще неквалифицированный, вся партия продукции будет утилизирована. После испытания следует проанализировать причины неквалифицированных образцов. Если неквалифицированный результат вызван формулой закрепляющего агента, формулу следует своевременно скорректировать для-воспроизведения.
4. Какова схема оптимизации защиты от-замерзания и оттаивания системы крепления шипов в альпийских регионах?
Основная проблема системы крепления шипов в альпийских регионах — растрескивание крепежного материала и коррозия шипа, вызванная циклами замораживания-оттаивания. Схема оптимизации должна начинаться с формулы закрепляющего агента и защитной структуры. Сначала скорректируйте формулу фиксатора, добавьте в серный раствор 3%-5% антифриза. Антифриз может снизить температуру замерзания связующего вещества и избежать растрескивания связующего вещества, вызванного расширением воды при замерзании при низких температурах. Во-вторых, оберните слой пенополиуретана толщиной 2 мм- вокруг контактной части между шипом и фиксирующим веществом. Пенополиуретан обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, что позволяет снизить воздействие низких температур на закрепляющий агент. При этом увеличьте глубину заглубления шипа. Глубина заглубления шипа в бетонную шпалу увеличена со 150 мм до 180 мм, что увеличивает площадь контакта между анкерующим агентом и шипом и улучшает способность к защите от замерзания и оттаивания. Наконец, нанесите водонепроницаемое покрытие на поверхность анкерного средства, чтобы изолировать дождевую и снеговую влагу от проникновения в систему крепления и предотвратить повреждение прочности крепления циклами замораживания-оттаивания. Оптимизированная система крепления может выдерживать низкие температуры до -40 градусов, а степень ослабления прочности крепления составляет менее или равна 5% после 100 циклов замораживания-оттаивания.
5. Каков механизм совместного напряжения между шипами и другими компонентами крепления?
Шип, являющийся основным компонентом системы крепления, образует совместную систему напряжений с упругими полосами, болтами, нажимными пластинами и другими компонентами, совместно ограничивающими смещение рельса. Боковая нагрузка, возникающая при работе поезда, сначала передается от нажимного диска на упругую полосу, упругая полоса преобразует нагрузку в силу упругости и передает ее рельсовому скреплению, а затем скрепка передает нагрузку на шип. Шип должен выдерживать тянущее усилие и поперечное усилие сдвига, передаваемое крепежом. В это время анкерный агент равномерно распределяет усилие шипа на шпалу, не допуская чрезмерных локальных напряжений на шип, приводящих к его расшатыванию. При недостаточной жесткости упругой ленты боковое смещение рельса увеличивается, соответственно увеличивается и срезывающая сила, воспринимаемая шипом. Следовательно, жесткость эластичной ленты должна соответствовать прочности крепления шипа, чтобы обеспечить устойчивость кооперативного напряжения. Если преднатяг болта недостаточен, трение между крепежом и рельсом уменьшится, и часть нагрузки будет передана на шип, увеличивая нагрузку на шип. Таким образом, точный контроль предварительной нагрузки болта имеет решающее значение для совместного напряжения.