Spyruoklinių spaustukų nuovargis ir grandinės tarnavimo laikas
Kokie yra pagrindiniai nacionalinių standartinių bėgių spaustukų nuovargio bandymo standartai?
Nacionalinio standarto bėgių apkaboms turi būti atlikta ne mažiau kaip 2 milijonai kintamos apkrovos ciklo bandymų, o po bandymo neleidžiami įtrūkimai ar plastinė deformacija. Bandymo apkrovos amplitudė turi imituoti faktines linijos darbo sąlygas. Greitųjų linijų bėgių apkabų apkrovos amplitudė- yra ±3 kN, o sunkiųjų -traukų linijų bėgių apkabų apkrovos amplitudė padidinama iki ±5 kN. Bandymo aplinka turi apimti temperatūros diapazoną. Po bandymo kambario temperatūroje reikia atlikti 500 000 ciklų esant ekstremalioms –40 laipsnių ir 60 laipsnių atitinkamai temperatūrai. Bandymo metu bėgio spaustuko standumo pokytis turi būti stebimas realiu laiku, o jei standumo susilpnėjimas viršija 10%, jis vertinamas kaip nekvalifikuotas. Be to, bėgio gnybto suspaudimo jėgos susilpnėjimas po bandymo neturi viršyti 8 % pradinės vertės, kad būtų užtikrinta, jog jis vis dar atitinka bėgių kelio tvirtinimo reikalavimus.
Kuo skiriasi užsienio standartinių bėgių spaustukų nuovargio rodikliai nuo nacionalinių standartų?
Europos standartinių bėgių sąvaržų nuovargio bandymo ciklo reikalavimas yra 2,5 milijono kartų, 500 000 kartų daugiau nei nacionalinis standartas, o žemos-temperatūrų darbo sąlygų bandymo reikalavimai yra griežtesni, todėl juos reikia atlikti -50 laipsnių temperatūroje. Amerikietiškų standartinių bėgių apkabų apkrovos amplitudės nustatymas yra lankstesnis – jis skirstomas į ±4kN ir ±6kN lygius pagal linijos ašies apkrovą, kad būtų galima prisitaikyti prie skirtingų sunkiųjų{10}}vežių poreikių. Atliekant japoniškų standartinių bėgių spaustukų nuovargio bandymą bus pridėti vibracijos dažnio parametrai, todėl ciklas turi būti baigtas esant aukšto-10 Hz dažnio vibracijai, o tai labiau atitinka miesto geležinkelių aukšto-dažnio paleidimo-darbo sąlygas. Užsienio standartiniai bėgių spaustukai po bandymo turi mažesnį standumo slopinimo toleranciją, paprastai reikalaujama ne daugiau kaip 8%, o nacionalinis standartas yra 10%. Tuo pačiu metu kai kurie užsienio standartiniai bėgių spaustukai papildys nuovargio bandymus druskos purškimo aplinkoje, kad būtų atsižvelgta į antikorozines ir antinuovargio savybes.
Kaip bėgių spaustukų medžiaga veikia jų nuovargio tarnavimo laiką?
60Si2MnA spyruoklinis plienas yra dažniausiai naudojama nacionalinių standartinių bėgių spaustukų medžiaga. Didelis silicio kiekis gali pagerinti plieno elastingumo ribą ir atsparumą nuovargiui bei užtikrinti pagrindinį nuovargio tarnavimo laiką. Užsienio standartinių bėgių apkabose dažnai naudojamas 55SiCr legiruotasis spyruoklinis plienas, o pridėtas chromo elementas gali dar labiau pagerinti plieno atsparumą grūdinimui ir pailginti nuovargio tarnavimo laiką aukštoje{5}}temperatūroje. Jei bėgio spaustuko medžiagos grynumas yra nepakankamas ir viduje yra intarpų, jis taps nuovargio įtrūkimų pradžios tašku ir labai sutrumpins tarnavimo laiką. Taip pat labai svarbus medžiagos terminio apdorojimo procesas. Dėl izoterminio gesinimo bėgelio gnybtas gali įgyti vienodesnę struktūrą, o jo nuovargio tarnavimo laikas yra 30 % didesnis nei bėgio gnybto naudojant įprastą gesinimą. Be to, bėgio spaustukas su paviršiaus dekarbonizavimu sumažins paviršiaus stiprumą ir yra linkęs į priešlaikinį nuovargio pažeidimą esant kintamoms apkrovoms.
Kodėl reikia sutelkti dėmesį į greitųjų{0}} bėgių apkabų nuovargio efektyvumo optimizavimą?
Greitųjų{0}}traukinių vibracijos dažnis eksploatacijos metu siekia net 8-10 Hz, o tai daugiau nei dvigubai didesnis nei įprastų greičio linijų. Bėgių spaustukai turi atlaikyti dažnesnes kintamąsias apkrovas, todėl optimizuojant nuovargio veikimą galima išvengti ankstyvo gedimo. Didelio greičio{7}}linijoms keliami itin aukšti bėgių kelio lygumo reikalavimai. Jei bėgio apkabos standumas susilpnėja dėl nuovargio, tai sukels bėgių atsipalaidavimą ir sukels bėgių geometrinius nuokrypius. Greitųjų linijų{10}} darbo tankis yra didelis, o bėgių apkabų keitimo operacijos užims daug laiko. Nuovargio efektyvumo optimizavimas gali pailginti keitimo ciklą ir sumažinti eksploatavimo bei priežiūros išlaidas. Greitųjų traukinių rato{11}}smūgio į bėgius jėga{13}}didesnė, o optimizuojant nuovargio efektyvumą galima pagerinti bėgių spaustukų atsparumą smūgiams ir užtikrinti vairavimo saugumą. Tuo pačiu metu dauguma greitųjų linijų yra bebalastiniai bėgiai, o bėgių spaustuko gedimo remonto sunkumas yra didesnis, todėl būtina sumažinti gedimo riziką dėl puikių nuovargio savybių.
Kaip stebėti bėgių spaustukų nuovargį eksploatacijos ir priežiūros fazės metu?
Eksploatacijos ir priežiūros etapo metu bėgių apkabų paviršiaus įtrūkimus galima patikrinti vizualiai apžiūrint, daugiausia dėmesio skiriant lanko perėjimui ir bėgių apkabų galams, kur gali susidaryti įtempių koncentracija. Bėgių spaustukų suspaudimo jėgai reguliariai aptikti naudojami specialūs prietaisai. Jei suspaudimo jėga toliau mažėja ir viršija 10 % pradinės vertės, tai reiškia, kad jos nuovargio savybės susilpnėjo. Ultragarso defektų aptikimo technologija gali būti naudojama norint aptikti mikro-įtrūkimus bėgio spaustuko viduje ir iš anksto numatyti nuovargio gedimo riziką. Užrašykite bėgio apkabos tarnavimo laiką ir bendrą linijos svorį. Kai jis pasiekia 80 % numatyto bendro pravažiavimo svorio, aptikimo dažnį reikia padidinti. Be to, pagrindinėse sekcijose gali būti sumontuoti vibracijos stebėjimo jutikliai, kurie realiu laiku rinktų bėgių apkabų vibracijos duomenis ir įvertintų jų nuovargio būseną analizuojant duomenis.