Plokštelių varžtų skylių išdėstymas ir metodai, skirti sumažinti streso koncentraciją bėgių jungtyse
Kodėl įtempių koncentracija bėgio jungtyje padidės, kai varžtų skylių atstumas tarp žuvies plokštės viršija 150 mm?
Per didelis atstumas tarp žuvies plokštės varžtų skylių lems prastą sukibimą tarp bėgio ir žuvies plokštės sujungimo vietoje ir nenutrūkstamą įtempių perdavimą. Veikiant traukinio apkrovai, įtampa susitelks į bėgių sritį be varžto skylės atramos, sudarydama didelio-įtempimo zoną. Šios srities įtempių amplitudė gali siekti 2,5 karto didesnę nei vidurinės bėgio dalies, todėl nesunku susidaryti mikro-įtrūkimų. Esant ilgalaikei kintamajai apkrovai-, mikro-įtrūkimai greitai plis, todėl bėgių jungtis gali suskilti ir lūžti. Be to, per didelis tarpas tarp skylių sukels netolygų varžtų įtempimą, o kai kurie varžtai patirs per didelę šlyties jėgą, pagreitins varžtų atsipalaidavimą ir dar labiau padidins įtempių koncentraciją.
Kodėl GB bėgių sujungimo žuvų plokštės yra 4 skylių išdėstymas, o išorinės standartinės bėgių sujungimo plokštelės dažniausiai yra 6 skylių išdėstymas?
GB bėgių jungčių apkrovos lygis yra žemas, o 4-angų išdėstymas gali patenkinti įtempių perdavimo poreikį ir sumažinti apdorojimo išlaidas bei svorį. 4 varžtų skylės yra tolygiai paskirstytos, todėl galima efektyviai išsklaidyti jungties įtempį ir valdyti įtempių amplitudę 60 % bėgelio takumo ribos. Išoriniai standartiniai bėgiai dažniausiai naudojami didelės apkrovos-greitai arba sunkiasvorėms linijoms, todėl norint padidinti varžtų skaičių ir pagerinti jungties suvaržymo stiprumą, reikia įrengti 6 skylutes. 6 varžtų skylės gali išsklaidyti įtempių perdavimo kelią į 5 dalis, sumažindamos įtempių amplitudę 30%, padidindamos sąlyčio plotą tarp varžtų ir žuvies plokštelių, taip sumažindamos varžto šlyties įtempį. Todėl skylių skaičiaus skirtumas yra raktas į prisitaikymą prie skirtingų linijų apkrovos lygių.
Kodėl varžtų skylių išdėstymas žuvies plokštės krašte padidins žuvies plokštelės lūžimo riziką?
Varžtų skylių išdėstymas žuvies plokštės krašte sumažins efektyvią žuvies plokštės atraminę dalį ir suformuos įtempių koncentracijos tašką. Veikiant traukinio apkrovai, krašto varžto skylės įtempis bus perduotas į žuvies plokštės kraštą, todėl įtempis susikaups krašto srityje. Šios srities įtempių amplitudė gali siekti 2 kartus didesnę nei centrinės srities, o nuovargio įtrūkimai lengvai susidaro. Be to, kraštinių varžtų skylių montavimo tikslumas yra didelis, o skylės padėties nuokrypis sukels varžto įtempį, o tai dar labiau padidins įtempių koncentraciją. Esant ilgalaikėms-kintamoms apkrovoms, įtrūkimai greitai plis, todėl žuvų plokštelė lūžta ir paveiks bendrą sąnario stiprumą.
Kaip sumažinti įtempių koncentraciją bėgių jungtyje nusklembiant ir poliruojant varžtų skyles?
Nusklembkite žuvies plokštės varžto skylės kraštą, kurio rekomenduojamas nusklembimo spindulys yra 3-5 mm, kad būtų pašalinta aštri kampinė konstrukcija prie skylės krašto ir išsklaidyta įtempių koncentracija. Tuo pačiu metu nupoliruokite vidinę varžto skylės sienelę, kad sumažintumėte paviršiaus šiurkštumą ir įtempių koncentracijos koeficientą. Po nuožulnumo ir poliravimo varžto skylės įtempių amplitudė gali būti sumažinta 25 %-30 %, o mikro įtrūkimų susidarymo tikimybė labai sumažėja. Be to, poliruota varžto anga gali sumažinti trinties pažeidimus tarp sriegio ir varžto ir prailginti varžto tarnavimo laiką. Šis metodas yra paprastas naudoti ir nebrangus, tinka reklamuoti ir pritaikyti vietoje.
Kokią įtaką įtempių koncentracija bėgio jungtyje turės po-bėgio trinkelės tarnavimo laikui?
Dėl įtempių koncentracijos bėgio sujungimo vietoje bėgis nusės netolygiai, o po-bėgio trinkelės vietinis įtempimas bus pernelyg didelis. Esant dideliam įtempimui, trinkelės suspaudimo greitis pagreitėja, o tarnavimo laikas sutrumpėja 30 %-40 %. Tuo pačiu metu įtempių koncentracija sumažins bėgių kelio glotnumą ties jungtimi, o pravažiuojant traukiniui sukuriama smūginė apkrova padidins trinkelės susidėvėjimą ir senėjimą. Be to, įtempių svyravimai ties jungtimi bus perduoti pabėgiui, sukeldami nevienodą pabėgio įtampą, pagreitindami pabėgio pažeidimą ir netiesiogiai paveikdami po-bėgelio trinkelės aptarnavimo ciklą. Todėl sumažinus įtempių koncentraciją jungtyje, galima veiksmingai pratęsti po bėgiu esančios trinkelės tarnavimo laiką.