Įtempių srauto dizainas ir atsparumo įtrūkimams optimizavimas lanko perėjimo zonoje Fishplates
Kodėl dauguma žuvų plokštelių įtrūkimų atsiranda varžtų skylių perėjimo zonoje?
Eksploatacijos metu žuvies plokštės korpusas atlaiko tempimo jėgas iš bėgio, o varžtų skylės atlaiko varžtų šlyties ir gniuždymo jėgas. Šios jėgos susilieja varžtų skylių kraštuose, sukurdamos ypatingą įtempių koncentraciją. Aštrus kampas arba mažas filė spindulys priverčia įtempimo linijas lenkti ir smarkiai susitraukti, todėl susidaro didžiulės įtampos viršūnės. Pakartotinės traukinio vibracijos paverčia šias didžiausias įtempių zonas į nuovargio įtrūkimų atsiradimo vietas. Įtrūkimai, atsiradę, greitai plinta išilgai įtempių linijų, galiausiai sukeldami žuvies plokštelės lūžį.
Kas yra „streso srauto dizainas“ ir kaip jis pagerina pereinamųjų zonų įtempių būseną?
Įtempių srauto projektavimas yra struktūros optimizavimo metodas, imituojantis jėgos perdavimo kelius, kad patobulintų geometrines formas. Žuvies lėkštėms reikia, kad varžtų skylių filė būtų pakankamai didelio spindulio ir sklandžiai liestų lėkštės kontūrą. Ši konstrukcija leidžia įtempimo linijoms, susikaupusioms skylių kraštuose, sklandžiai pasklisti per plokštės korpusą išilgai filė. Streso srautas nebemutuoja, sumažindamas didžiausią stresą daugiau nei 40%. Valdydamas vienodą įtempių pasiskirstymą, jis iš esmės pašalina mechanines plyšio atsiradimo sąlygas.
Kokie yra kiniškų ir tarptautinių standartinių žuvų lėkščių filė spindulių dizaino skirtumai?
Standartinės Kinijos žuvų lėkštės, skirtos įprastoms ir bendroms sunkioms{0}}valymo ūdoms, paprastai nurodo 6–10 mm filė spindulį, kad atitiktų įprastus įtampos sklaidos poreikius. Tarptautiniai standartai, pvz., UIC ir AREMA, greitųjų ir sunkiųjų{5}} traukinių linijoms reikalauja didesnio spindulio, paprastai nuo 12 mm iki 15 mm ar daugiau. Kai kuriuose tarptautiniuose standartuose taikomi „dvigubo {{9}spindulio“ arba „paraboliniai“ perėjimai, užtikrinantys puikų įtempių sklaidą iki vieno spindulio. Šis dizaino skirtumas tiesiogiai atspindi skirtingus reikalavimus, keliamus žuvies lėkštės nuovargiui pagal standartus.
Kaip gamybos technologija veikia filė streso srauto efektą?
Tobulam dizainui kyla pavojus dėl prastos gamybos. Pavyzdžiui, gręžiant ir po to paprastas nuožulnumas palieka aštrių įrankio žymių, sukuriant naujus įtempių koncentracijos taškus. Aukštos-kokybės žuvies lėkštėse naudojamas perforavimas arba tikslus gręžimas, kad filė būtų lygi. Be to, po terminio apdorojimo likusios oksido nuosėdos sudaro mikro-streso šaltinius. Taigi, norint atitikti paviršiaus šiurkštumo standartus, pereinamųjų zonų smulkus šlifavimas yra privalomas. Tik tada, kai gamybos tikslumas atitinka projektavimo tikslą, galima iš tikrųjų optimizuoti įtempių srautą.
Kokių skubių priemonių reikia imtis, jei žuvų plokštelių pereinamosiose zonose aptinkami mikro{0}}įtrūkimai?
Mikro{0}}įtrūkimai pereinamosiose zonose rodo, kad įtempių koncentracija viršijo medžiagos nuovargio ribą, todėl reikia nedelsiant imtis veiksmų. Pirmiausia įtrūkimo antgalyje išgręžkite stabdymo-angą-šiek tiek didesnę už įtrūkimo plotį-, kad išvengtumėte tolesnio plitimo. Antra, sustiprinkite jungtį, įrengdami pagalbines žuvies plokštes, kad galėtumėte pasidalyti apkrovą. Tuo pačiu sumažinkite traukinio greitį ir apribokite ašių apkrovas ruože. Svarbiausia, nusiųskite partiją apžiūrai, kad nustatytumėte, ar gedimai kilo dėl projektavimo trūkumų, gamybos problemų ar per didelių linijos apkrovų, pašalinant pagrindinę priežastį.