Proiectarea structurală și montarea în sarcină a plăcilor șinei
Care sunt diferențele structurale și scenariile aplicabile între plăcile de presare în formă de L-și plăcile de presare în formă de Z-?
Diferențele structurale dintre plăcile de presare în formă de L-și plăcile de presare în formă de Z-se reflectă în principal în designul formei, modul de rezemare a forței-și piesele adaptive, iar scenariile aplicabile se disting în funcție de diferitele cerințe de fixare a căii. Plăcile de presare în formă de L-au formă de L-un unghi drept{-, cu o latură atașată la baza șinei și cealaltă latură fixată pe traverse sau plăci de cale prin șuruburi. Punctele de sprijin-forței sunt concentrate la conexiunea în unghi-drept, potrivite pentru fixarea laterală a șinelor și limitarea deplasării laterale a șinei. Plăcile de presare în formă de Z-au formă de Z-, cu capetele superioare și inferioare în contact cu șina și, respectiv, fundația, iar mijlocul fixat prin șuruburi. Forța este mai uniformă, ceea ce nu numai că poate limita deplasarea laterală, ci poate oferi și un anumit grad de constrângere longitudinală, potrivită pentru scenariile care necesită fixare în două-direcții. Plăcile de presare în formă de L-au o structură simplă și un cost redus, adesea folosite pentru fixarea plăcuțelor și poziționarea șinelor auxiliare în căile ferate de viteză convenționale și liniile feroviare urbane, cu o forță de strângere mai mică sau egală cu 10 kN. Plăcile de presare în formă de Z-au o capacitate portantă-mai mare, cu o forță de strângere de 15-20kN, potrivite pentru părți cheie ale liniilor-de transport grele și-căilor ferate de mare-viteză, cum ar fi zonele de trecere și șinele de pod, și pot rezista la forțe{26} mai mari de impact. Cele două au cerințe diferite pentru spațiul de instalare: plăcile de presare în formă de L-ocupă mai puțin spațiu lateral, în timp ce plăcile de presare în formă de Z trebuie să rezerve mai mult spațiu longitudinal de instalare, care ar trebui selectat în funcție de structura structurii căii.
Care este corelația dintre proiectarea grosimii plăcilor de presare și adaptarea sarcinii?
Proiectarea grosimii plăcilor de presare determină direct capacitatea de încărcare-și rezistența la deformare și trebuie adaptată cu precizie la sarcinile liniei pentru a evita defecțiunile din cauza grosimii insuficiente sau deșeurile cauzate de supra-proiectare. Căile ferate de viteză convenționale și liniile feroviare urbane au sarcini mici, iar grosimea plăcilor de presare este de obicei proiectată să fie de 10-12 mm, care poate rezista la o forță de strângere mai mică sau egală cu 10 kN pentru a satisface nevoile operaționale zilnice. Liniile grele de transport-au sarcini mari pe osie și sarcini de impact, așa că grosimea plăcilor de presare trebuie mărită la 14-16 mm pentru a spori rigiditatea și rezistența la încovoiere, pentru a evita deformarea plastică la sarcinile-de lungă durată, iar forța de strângere este adaptată la 15-20 kN. Căile ferate de mare viteză au cerințe ridicate pentru netezime, iar grosimea plăcilor de presare este controlată la 12-14 mm, echilibrând rigiditatea și elasticitatea, ceea ce nu numai că poate limita deplasarea șinei, dar nici nu poate crește impactul roată-șină din cauza durității excesive. Grosimea plăcilor de presare este proiectată în coordonare cu distanța între șuruburi: cu cât este mai mare grosimea, distanța între șuruburi poate fi mărită în mod corespunzător (cum ar fi distanța între șuruburi a plăcilor de presare cu grosimea de 16 mm este mai mică sau egală cu 150 mm) pentru a asigura o forță uniformă. Rezistența materialului afectează și selecția grosimii: plăcile de presare din oțel Q355 sunt mai subțiri decât oțelul Q235 (poate fi subțiate cu 2-3 mm sub aceeași sarcină), utilizate pe scară largă în designul ușor, asigurând în același timp adaptabilitatea sarcinii.
Care sunt avantajele designului structural al plăcilor de presare SKL standard străine?
Plăcile de presare SKL standard străine sunt plăci de presare speciale pentru linii de-viteză mare. Designul lor structural se concentrează pe adaptarea elastică, forța uniformă și stabilitatea pe termen lung-, cu avantaje semnificative. Plăcile de presare SKL adoptă o structură compozită de „placă de bază rigidă + strat de pernă elastică”. Placa de bază este realizată din-oțel aliat de înaltă rezistență pentru a asigura capacitatea portantă-încărcăturii, iar stratul de pernă elastică este realizat din cauciuc sau material poliuretan, care poate absorbi o parte din vibrație și poate evita uzura cauzată de contactul dur dintre placa de presare și șină. Din punct de vedere structural, se adoptă un design al rulmentului cu forță în mai multe-punct-. Prin optimizarea zonei de contact dintre placa de presare și șină, forța de strângere este distribuită uniform, reducând concentrația locală a tensiunilor și prelungind durata de viață a plăcii de presare și a șinei. Forța de strângere a plăcilor de presare SKL poate fi controlată cu precizie prin ajustarea cuplului șuruburilor (10-15kN), adaptându-se la cerințele de netezime ale căilor ferate de mare viteză de 350 km/h și, în același timp, permițând o ușoară dilatare termică și deplasare prin contracție a șinei pentru a evita deformarea tensiunii structurale cauzate de temperatură. În timpul instalării, se adoptă un design modular pentru a se adapta la diferite tipuri de șine (50kg/m, 60kg/m, 75kg/m), care este convenabil de înlocuit fără a ajusta structura de bază. În plus, plăcile de presare SKL au o rezistență excelentă la coroziune, cu suprafața tratată prin acoperire electroforetică + pulverizare cu pulbere, care poate trece peste 3000 de ore de test de pulverizare cu sare, potrivite pentru medii climatice complexe.
De ce plăcile de presare pe liniile grele-de transport sunt predispuse la deformare? Cum să optimizați designul?
Motivul principal pentru care plăcile de presare pe liniile grele de-transport sunt predispuse la deformare este că sunt supuse la sarcini mari-pe termen lung, la impacturi de-frecvență înaltă și la concentrarea tensiunilor, depășind limita structurală de rezemare a plăcilor de presare. Sarcina pe osie a trenurilor grele-de transport este mai mare sau egală cu 25 t, iar sarcina de impact generată la trecere face ca plăcile de presare să fie supuse unor solicitări repetate de încovoiere, în special la conexiunea în unghi-dreaptă a plăcilor de presare în formă de L-, unde concentrația de tensiuni este evidentă și deformarea plastică este predispusă la deformare. Vibrația liniei duce la uzura părților de contact ale plăcii de presare cu șuruburi și șine, crescând golurile și exacerbând și mai mult deformarea. Măsurile de proiectare de optimizare includ: înlocuirea plăcilor de presare în formă de L-cu plăci de presare în formă de Z-sau în formă de canelu-pentru a dispersa punctele de forță și a reduce concentrarea tensiunilor; creșterea grosimii plăcilor de presare la 16-18 mm, selectând Q355 sau materiale de oțel aliat cu rezistență mai mare pentru a îmbunătăți rezistența la încovoiere și modulul elastic; adăugarea de straturi elastice de pernă la părțile de contact dintre placa de presare și șină pentru a absorbi sarcinile de impact și pentru a reduce uzura de contact dur; optimizarea dispoziției șuruburilor, scurtarea distanței dintre șuruburi (mai mică sau egală cu 120 mm) pentru a uniformiza forța; efectuarea de tratament termic (călire și revenire) pe plăcile de presare pentru a îmbunătăți duritatea suprafeței (HRC30-35) și duritatea internă, sporind rezistența la deformare.
Cum afectează metoda de contact dintre placa de presare și șină efectul de fixare?
Metoda de contact dintre placa de presare și șină afectează direct transmiterea forței de strângere, uzura șinei și efectul de fixare. O metodă rezonabilă de contact poate îmbunătăți fiabilitatea fixării și durata de viață a componentelor. Metoda de contact cu suprafața (suprafața de contact dintre placa de presare și șină este un plan) are o zonă mare de contact, iar forța de strângere este distribuită uniform, ceea ce poate limita efectiv deplasarea șinei, dar are cerințe ridicate pentru precizia de prelucrare a suprafeței de contact. Dacă potrivirea nu este strânsă, este predispus să apară zgomot de vibrații, potrivit pentru liniile de-transportare grele și căile ferate-de mare viteză. Metoda de contact cu linia (suprafața de contact este curbată sau marginea) are presiune de contact concentrată și eficiență mare de transmisie a forței de strângere, dar uzura locală a șinei este agravată, potrivită pentru căile ferate de viteză convenționale și scenarii cu cerințe scăzute pentru precizia de fixare. Metoda de contact punctual (suprafața de contact este un punct ridicat) are o zonă de contact mică, iar forța de strângere este concentrată la punct, cu efect de fixare slab, folosită doar pentru fixarea temporară sau poziționarea auxiliară. Metoda de contact trebuie, de asemenea, să se potrivească cu materialul plăcii de presare: contactul direct metal-cu-metal este predispus la uzură, așa că pe suprafața de contact trebuie aplicate straturi de grăsime sau de izolație; Plăcile de presare din material compozit (placă de bază metalică + strat elastic) adoptă contactul cu suprafața, ceea ce poate nu numai să asigure efectul de fixare, ci și să reducă uzura. Optimizarea metodei de contact poate îmbunătăți efectul de fixare al plăcii de presare cu mai mult de 30% și, în același timp, poate prelungi durata de viață a șinei și a plăcii de presare.