Mecanismul de corelație dintre legea de atenuare a preîncărcării a clemelor cu arc și încărcarea ciclică a temperaturii
Cât de mult va scădea preîncărcarea clemei elastice când temperatura se schimbă cu 30 de grade și de ce prezintă modificări periodice?
Când temperatura se schimbă cu 30 de grade , preîncărcarea clemei elastice va scădea cu 8%-12%, arătând fluctuații periodice cu ciclurile de temperatură. La temperaturi ridicate, dilatarea termică a materialului clip elastic crește deformarea elastică, scade tensiunea internă, iar presarcina scade; la temperaturi scazute, materialul se contracta la rece, deformatia elastica scade, iar solicitarea interna se reface, ducand la o revenire in presarcina. Cu toate acestea, în fiecare ciclu apare o ușoară fluaj, provocând relaxarea stresului, iar preîncărcarea nu poate reveni complet la valoarea inițială. În timpul ciclurilor de temperatură pe termen lung, preîncărcarea clemei elastice va continua să scadă și în cele din urmă va scădea sub valoarea de proiectare, provocând slăbirea șinei.
De ce liniile din zonele cu temperatură ridicată-aleg cleme elastice 60Si2CrA în loc de clemele elastice 60Si2MnA?
Temperatura ambiantă în zonele cu temperatură ridicată-poate atinge peste 50 de grade . Modulul de elastic-înaltă la temperatură al clemelor elastice 60Si2MnA scade rapid, rata de fluaj este mare, iar rata de dezintegrare a preîncărcării atinge 15% pe an. 60Clipurile elastice Si2CrA adaugă elemente de crom, cu o stabilitate mai bună la temperatură-înaltă, o scădere mai mică a modulului elastic de curgere, o reducere a ratei de reducere a preîncărcării, o reducere a ratei de scădere a 40% de preîncărcare. 6% pe an. În plus, rezistența la tracțiune la temperatură înaltă a clemelor elastice 60Si2CrA este cu 120MPa mai mare decât cea a clemelor elastice 60Si2MnA, care pot rezista la deformarea plastică la temperaturi ridicate. Prin urmare, liniile-de temperatură ridicată trebuie să aleagă cleme elastice 60Si2CrA cu performanțe mai bune-la temperatură ridicată.
Relația dintre declinul de preîncărcare a clemelor elastice și viteza de schimbare a temperaturii șinei, de ce cu cât viteza este mai rapidă, cu atât decăderea este mai severă?
Cu cât este mai rapidă viteza de schimbare a temperaturii șinei, cu atât este mai întârziat răspunsul de dilatare și contracție termică a materialului clemei elastice și cu atât amplitudinea mutației stresului intern este mai mare. În timpul încălzirii rapide, clema elastică nu se poate extinde în timp, generând tensiuni de tracțiune în interior și accelerând fluajul; în timpul răcirii rapide, clema elastică nu se poate contracta în timp, generând stres de compresiune în interior și provocând oboseală elastică. Când viteza de schimbare a temperaturii șinei depășește 5 grade/h, rata de decădere a preîncărcării clemei elastice va crește cu 30%. Schimbarea temperaturii șinei a liniilor cu viteză obișnuită-este ușoară, de obicei mai mică sau egală cu 3 grade /h, iar decăderea clemelor elastice este lentă; frânarea și accelerarea frecventă a trenurilor pe liniile de mare-viteză duc la schimbări rapide de temperatură a șinei, ceea ce face ca deteriorarea clemelor elastice să fie mai semnificativă.
Ce impact va avea scăderea forței de strângere a clemelor elastice în mediu cu temperatură scăzută- asupra dimensiunilor geometrice ale căii?
La temperaturi scăzute, modulul elastic al materialului de clemă elastică crește, iar forța de strângere scade, făcând imposibilă blocarea eficientă a șinei. Șina va produce deplasare longitudinală datorită contracției temperaturii, ducând la extinderea golurilor șinelor și la creșterea abaterii ecartamentului. Când abaterea ecartamentului depășește 2 mm, trenul va genera un impact lateral la trecerea prin secțiunea curbată, exacerbând uzura-șinei roților. În același timp, forța de strângere insuficientă a clemei elastice va cauza tensiuni neuniforme asupra plăcuței de sub-șină, va crește deformarea la compresie locală și va reduce netezimea căii. Într-un mediu cu temperatură scăzută-pe termen lung-, abaterea dimensiunilor geometrice ale căii se va acumula continuu, crescând costurile de întreținere a liniei și chiar afectând siguranța la conducere.
Cum se controlează decăderea periodică a preîncărcării clemei elastice prin compensarea temperaturii la fața locului?
La fața locului, metoda de compensare a temperaturii poate fi utilizată pentru a regla preîncărcarea de instalare a clemei elastice în funcție de temperatura șinei. Când temperatura șinei este mai mare de 35 de grade, creșteți preîncărcarea cu 5%-8% pentru a compensa scăderea-de temperatură ridicată; când temperatura șinei este mai mică de 0 grade, reduceți preîncărcarea cu 3%-5% pentru a evita fractura fragilă la temperatură joasă. În același timp, pot fi selectate cleme elastice bimetalice, al căror interval de fluctuație a modulului elastic cu schimbarea temperaturii este cu 50% mai mic decât cel al clemelor elastice obișnuite, iar decăderea preîncărcării este mai blândă. În plus, detectați în mod regulat preîncărcarea clemelor elastice și strângeți-le sau înlocuiți-le la timp atunci când degradarea depășește 10% pentru a asigura stabilitatea pe termen lung a căii.