Tehnologia de optimizare a tipului de îmbinare cu plăci de pescuit și de îmbunătățire a netezimii articulațiilor
Care sunt defectele îmbinărilor tradiționale-plate și impactul acestora asupra funcționării trenurilor?
Defectele îmbinărilor tradiționale cu plăci de îmbinare plată includ în principal trei aspecte: spațiu excesiv de îmbinare, suprafață neuniformă a șinei și rezervă de rezistență insuficientă. Distanța dintre articulații este de obicei de 2-4 mm, ceea ce duce la impactul roții-șinului atunci când trece un tren, cu accelerația vibrațiilor ajungând la 0,8 g, depășind cu mult standardul de netezime de 0,1 g pentru calea ferată de-înaltă viteză. Potrivirea dintre plăcuță și șină este mai mică de 80%, rezultând o treaptă de 0,5-1,0 mm pe suprafața șinei. Acest lucru provoacă denivelări verticale atunci când trece un tren, reducând confortul pasagerilor și accelerând uzura șinelor-roților. Rezistența la tracțiune a plăcuței-plate este de numai 70% din cea a șinei în sine, făcând îmbinarea un punct slab al rezistenței șinei. Sub sarcini mari, îmbinarea este predispusă la deformare și rupere, prezentând un pericol de siguranță pentru funcționarea trenului. Aceste defecte afectează funcționarea trenului prin creșterea zgomotului de impact asupra roților-șinului, ajungând la peste 90 dB, poluând mediul de-a lungul liniei; dublarea ratei de uzură a șinei la îmbinare, scurtând ciclul de înlocuire a șinei; și accelerarea defecțiunii prin oboseală a componentelor căii din cauza sarcinilor de impact cu frecvență înaltă-, crescând costurile de întreținere. Placile tradiționale de îmbinare plat-nu mai pot îndeplini cerințele feroviare de mare viteză și ale liniilor de transport greu, ceea ce face imperativă optimizarea tipului de îmbinare.
Care sunt schemele de proiectare optimizate și efectele de îmbunătățire a netezirii ale îmbinărilor strânse de-plate pentru liniile feroviare de-înaltă viteză?
Îmbinarea cu placă-strânsă pentru liniile ferate de-viteză mare adoptă o schemă de design optimizată de „procesare de îmbinare oblică +-prelucrare apropiată”. Îmbinarea oblică are un unghi de 1:10, schimbând articulația transversală tradițională într-o articulație oblică, mărind aria de contact cu 50% în comparație cu articulația plată și dispersând sarcinile de impact pe roată-șină. Procesul de ajustare strânsă folosește frezare CNC, controlând rugozitatea suprafeței plăcii și suprafeței de contact cu șina sub Ra1,6μm, obținând o potrivire mai mare sau egală cu 95% și un decalaj al îmbinării mai mic sau egal cu 0,2 mm, realizând astfel o potrivire perfectă pe suprafața șinei și eliminând o potrivire perfectă. Placa este realizată din oțel structural aliat de înaltă rezistență-, cu o rezistență la tracțiune mai mare sau egală cu 980 MPa, în concordanță cu rezistența șinei în sine. Durata de viață la oboseală a îmbinării este mai mare sau egală cu 8 milioane de cicluri, îndeplinind cerințele de serviciu ale liniilor feroviare de mare-viteză. Confortul de rulare este îmbunătățit semnificativ, accelerația vibrațiilor în timpul trecerii trenului fiind redusă la sub 0,1 g, respectând standardele de confort-înalte în timpul călătoriei cu trenul; zgomotul de impact pe roți-șină este redus la sub 70 dB, îmbunătățind semnificativ mediul acustic de-a lungul liniei; rata de uzură a șinei la îmbinare este redusă cu 60%, prelungind durata de viață a șinei la peste 20 de ani. Designul optimizat-articulației strânse trebuie verificat prin simulare dinamică, simulând interacțiunea-roată și șină la 350 km/h pentru a se asigura că performanța îmbinării respectă standardele.
Care sunt măsurile de proiectare a armăturii și efectele de rezistență la uzură ale îmbinării îngroșate-rezistente la uzură pentru liniile grele-de transport?
Îmbinarea îngroșată-rezistentă la uzură pentru linii grele-de transport adoptă o schemă de proiectare a armăturii „corp îngroșat + întărire a suprafeței”. Grosimea plăcii este mărită de la 12 mm la 18 mm, secțiunea transversală-crește cu 50%, rezistența la tracțiune este crescută la 1080MPa, iar rezistența la impact este îmbunătățită cu 40% în comparație cu plăcile tradiționale, capabile să reziste la impactul sarcinii unui tren{11}}încărcat pe osie de 30t. Călirea la suprafață adoptă un proces de călire cu laser, formând un strat de călire de 2 mm adâncime în zona de contact cu șina a plăcii de pescuit, cu o duritate care ajunge la HRC58-62, îmbunătățind rezistența la uzură de 3 ori și adaptându-se la rularea de-înaltă frecvență a trenurilor-grele. Găurile pentru șuruburi ale plăcuței adoptă procesul de formare prin extrudare la rece pentru a evita concentrarea tensiunilor cauzate de foraj, iar rugozitatea peretelui găurii este controlată sub Ra1.6μm, îmbunătățind rezistența la oboseală cu 20%. Măsurile de bază pentru consolidarea designului includ, de asemenea, optimizarea aranjamentului șuruburilor, schimbarea designului tradițional cu 4 găuri într-un design cu 6 găuri și reducerea distanței între șuruburi de la 100 mm la 80 mm, creșterea forței de strângere a îmbinării și reducerea deformarii îmbinării. Rezistenta la uzura este imbunatatita semnificativ, rata de uzura a fishplatei redusa la 0,1mm/an, care este 1/5 din cea a fishplatei traditionale, prelungindu-i durata de viata la peste 15 ani; adâncimea de uzură a șinei la îmbinare este mai mică sau egală cu 0,2 mm/an, reducând semnificativ costurile de întreținere. Îmbinarea întărită trebuie să treacă un test de impact cu sarcină grea, simulând condițiile de încărcare ale unui tren de 10.000 de tone, pentru a se asigura că nu se defectează îmbinarea.
Care sunt indicatorii de control și procesele de prelucrare de înaltă{0}}precizie pentru precizia prelucrării îmbinării plăcilor?
Indicatorii de control pentru precizia de prelucrare a îmbinărilor plăcilor cuprind patru categorii principale: rugozitatea suprafeței, golul îmbinării, precizia poziției găurii șuruburilor și planeitatea suprafeței șinei. Rugozitatea suprafeței trebuie să fie mai mică sau egală cu Ra1,6 μm pentru a asigura o potrivire strânsă între placa și șină. Distanța articulației trebuie să fie mai mică sau egală cu 0,2 mm (șină de viteză mare), mai mică sau egală cu 0,5 mm (sarcină grea-) și mai mică sau egală cu 1,0 mm (șină de viteză convențională) pentru a reduce impactul roții-. Abaterea preciziei poziției găurii șuruburilor trebuie să fie mai mică sau egală cu ± 0,1 mm pentru a asigura instalarea precisă a șuruburilor și pentru a evita forța de strângere insuficientă din cauza nealinierii găurii șuruburilor. Abaterea planeității șinei trebuie să fie mai mică sau egală cu 0,05 mm/m pentru a obține o tranziție lină a suprafeței șinei. Prelucrarea de înaltă-precizie este realizată utilizând un centru de prelucrare CNC, care integrează frezarea, găurirea și călirea plăcii, cu o precizie de prelucrare de ±0,01 mm, depășind cu mult ±0,1 mm proceselor tradiționale de prelucrare. Procesul de frezare folosește scule de tăiere din carbură, cu o viteză de tăiere controlată la 100 m/min și o viteză de avans controlată la 50 mm/min pentru a se asigura că rugozitatea suprafeței îndeplinește standardele. Găurirea se realizează folosind o mașină de găurit CNC cu manșoane de ghidare pentru a asigura precizia poziției găurilor pentru șuruburi. Procesul de călire folosește călirea cu laser, cu traseul de scanare laser și viteza controlate de un sistem CNC pentru a asigura uniformitatea stratului călit. După prelucrare, o mașină de măsurare a coordonatelor este utilizată pentru a verifica precizia prelucrarii. Numai după ce toți indicatorii îndeplinesc standardele, produsul poate părăsi fabrica, asigurând calitatea de prelucrare a plăcuței.
Care sunt metodele de bază și indicatorii de evaluare pentru testarea netezirii articulațiilor plăcilor?
Metodele de bază pentru testarea netezirii articulațiilor cu plăci includ două categorii: testarea statică și testarea dinamică. Testarea statică utilizează un instrument de măsurare a planeității suprafeței șinei pentru a detecta diferența de înălțime a suprafeței șinei și abaterea planeității la îmbinare. O diferență de înălțime a suprafeței șinei Mai mică sau egală cu 0,05 mm (șină de viteză mare-), mai mică sau egală cu 0,1 mm (sarcină grea) și mai mică sau egală cu 0,2 mm (viteză convențională) este considerată合格 (calificată). Testarea statică include și verificarea spațiului dintre suprafețele de îmbinare. Un ecartament este utilizat pentru a măsura distanța dintre placa de pescuit și șină; un spațiu mai mic sau egal cu 0,2 mm este considerat acceptabil, asigurând o îmbinare etanșă. Testarea dinamică folosește un vehicul de inspecție a căii pentru a colecta date despre accelerația vibrațiilor, forța de interacțiune dintre roți{10}}și zgomot atunci când trenurile trec peste articulație. Accelerația vibrațiilor Mai mică sau egală cu 0,1 g (feră-de mare viteză), mai mică sau egală cu 0,3 g (sarcină-grea) și mai mică sau egală cu 0,5 g (viteză convențională) sunt considerate acceptabile. Testarea dinamică include, de asemenea, testarea tensiunii de contact cu șina-roată, folosind senzori de stres pentru a detecta tensiunea-de contact cu șina roată la articulație. Tensiunea de contact Mai mică sau egală cu 800 MPa este considerată acceptabilă, prevenind deteriorarea șinei cauzată de concentrarea tensiunii. Indicatorii de evaluare a netezirii includ patru categorii: abaterea de netezime a suprafeței șinei, accelerația vibrațiilor, coeficientul de impact-roată și nivelul de zgomot. Deviația de netezime a suprafeței șinei Mai mică sau egală cu 0,05 mm/m, accelerația vibrațiilor Mai mică sau egală cu 0,1 g, coeficientul de impact al șinei-roată Mai mic sau egal cu 1,2 și nivelul de zgomot Mai mic sau egal cu 70 dB sunt considerate standarde excelente pentru liniile de-înaltă viteză. Datele de testare trebuie compilate într-un raport de testare complet, care va servi ca bază pentru evaluarea netezirii îmbinării. Îmbinările care nu testează trebuie să fie re-slefuite și ajustate până când îndeplinesc standardele.