Bėgio galvutės profilio dizainas ir rato{0}}kontaktų suderinimas GB/T ir EN standartiniams bėgiams
Kuo skiriasi rato{0}}bėgio sąlyčio įtempis tarp GB bėgių 1:20 bėgio galvutės nuolydžio ir išorinių standartinių bėgių 1:40 nuolydžio?
1:20 GB bėgių bėgio galvutės nuolydis turi daugiau vidinį kontaktinį tašką, 15 % mažesnį rato-kontakto plotą ir didesnį įtempių koncentracijos koeficientą, todėl kontaktinis įtempis yra 1200-1500MPa. 1:40 išorinių standartinių bėgių nuolydis perkelia kontaktinį tašką į bėgio galvutės centrą, padidindamas kontaktinį plotą 20 % ir sumažindamas įtempį iki 900-1100 MPa. Kai traukinio greitis viršija 250 km/h, 1:40 nuolydis gali sumažinti kontaktinį įtampą daugiau nei 20%, veiksmingai sumažinant bėgio galvutės skilimą. 1:20 nuolydis turi didesnį atsparumą dėvėjimuisi įprasto greičio linijoms, o bėgio galvutės nusidėvėjimas yra vienodesnis, kai naudojamas ilgą laiką. Todėl du šlaitai turi būti parinkti pagal linijos greičio klasę.
Kodėl didelės{0}}greičių linijos teikia pirmenybę išorinių standartinių bėgių 1:40 bėgių galvutės profiliui, o ne GB profiliui?
Didelės{0}}greičių linijos turi didelį ratų{1}}kontakto dažnį bėgiais. 1:40 profilis gali tolygiau paskirstyti bėgių kontaktinius taškus, išvengiant vietinės įtampos koncentracijos. Dėl 1:20 GB profilio dideliu greičiu lengvai pasislenka kontakto taškas, todėl viena bėgio galvutės pusė pernelyg susidėvi ir susidaro „netolygus nusidėvėjimas“. 1:40 profilis turi didesnį bėgio galvos lanko spindulį, kuris gali apsaugoti nuo didelio greičio{12}}rato{13}}bėgio smūgio ir sumažinti rato{14}}bėgio triukšmą 3-5 dB. Be to, šis profilis geriau dera su greitaeigiais{18}}ratais, o ratų{20}} bėgių poros tarnavimo laikas pailgėja daugiau nei 30 %, o tai yra pagrindinis greitųjų linijų atrankos pagrindas.
Kokią įtaką bėgio galvutės profilio nuokrypis, viršijantis 0,5 mm, turės bėgio eksploatavimo trukmei?
0,5 mm bėgio galvutės profilio nuokrypis pakeis rato{1}}bėgio kontakto padėtį, todėl bėgio galvutės įtempiai pasiskirstys netolygiai. Nukrypusi bėgio galvutės pusė bus pernelyg nusidėvėjusi, susidėvėjimo greitis padidės 25 %, o mikro-įtrūkimai lengvai susidaro. Ilgalaikis nuokrypis sukels tokias ligas kaip „bėgio galvutės griuvimas“ arba „išskilimas“, todėl bėgių eksploatavimo laikas sutrumpės daugiau nei 40 proc. Be to, dėl profilio nuokrypio pasikeis šoninio rato{9}}bėgio jėga, dėl to padidės gabarito svyravimai ir padidės linijos priežiūros išlaidos. Todėl profilio tolerancija turi būti griežtai kontroliuojama, kai bėgis išvažiuoja iš gamyklos, o nuokrypis turi būti kontroliuojamas ± 0,2 mm.
Kaip šlifuojant profilį atkurti ratų{0}}bėgių atitiktį išoriniams standartiniams bėgiams?
Kai išorinis standartinis bėgis po aptarnavimo turi profilio nuokrypį, jį galima šlifuoti specialia profilio šlifavimo stakle. Šlifavimo metu 1:40 bėgio galvutės nuolydis turėtų būti naudojamas kaip etalonas, o nuokrypio sluoksnis turėtų būti palaipsniui pašalintas, o šlifavimo kiekis turi būti 0,3–0,5 mm. Po šlifavimo reikia nustatyti kontaktinio lanko ilgį, kad būtų užtikrintas nuoseklumas su standartiniu profiliu. Antžeminis bėgis gali atkurti daugiau nei 80% pradinio veikimo, o kontaktinis įtempis sumažėja 15%. Bėgiams, kurių nuokrypis viršija 1 mm, šlifuoti nerekomenduojama, o tiesioginis pakeitimas gali išvengti vėlesnių pavojų saugai.
Koks yra skirtingų bėgio galvučių nuolydžio konstrukcijų įtakos mechanizmas bėgio galvutės nuovargio trukmei?
1:20 bėgio galvutės nuolydžio įtempių koncentracijos koeficientas yra 1,8, o 1:40 – 1,5. Kuo mažesnis streso koncentracijos faktorius, tuo ilgesnis nuovargio laikas. 1:40 profilis turi sklandesnį bėgio galvutės lankinį perėjimą, tolygesnį įtempių pasiskirstymą, o tai gali sumažinti nuovargio įtrūkimų atsiradimo tikimybę 40%. Važiuojant dideliu greičiu, 1:20 profilio bėgio galvutė dėl įtempių koncentracijos greitai sukels mikro-įtrūkimus, o įtrūkimų augimo greitis yra du kartus didesnis nei 1:40 profilio. Įprastų{17}}greičio linijų apkrovos dažnis yra mažas, todėl 1:20 profilio nuovargis gali atitikti naudojimo reikalavimus. Tačiau greitųjų{21}}linijų profilis turi būti 1:40, kad būtų užtikrintas ilgalaikis stabilus{24}} geležinkelių aptarnavimas.