Streso atpalaidavimo slopinimo technologija ir ilgalaikio{0}}elastinių segtukų tvirtinimo našumo garantija
Koks yra elastinių strypų įtempių atsipalaidavimo generavimo mechanizmas?
Tamprių strypų įtampos atsipalaidavimo generavimo mechanizmas yra tasveikiant ilgalaikiam- pastoviam įtempimui, mikrostruktūra elastinių strypų viduje lėtai keičiasi, todėl elastinis įtempis palaipsniui mažėja. Po montavimo elastinė juosta yra nuolatinės elastinės deformacijos būsenoje, o viduje yra didelis liekamasis įtempis. Dėl dvigubos traukinio vibracijos apkrovos ir aplinkos temperatūros pokyčių mikroskopiniai grūdeliai lėtai slys ir pasislinks. Šis mikroskopinis judesys tamprios strypo elastinę deformaciją palaipsniui paverčia plastine deformacija, atitinkamai mažėja tamprus įtempis, kuris pasireiškia kaip nuolatinis suspaudimo jėgos susilpnėjimas. Streso atsipalaidavimo greitis yra glaudžiai susijęs su temperatūra: kas 10 laipsnių temperatūros padidėjimas, atsipalaidavimo greitis padidėja 1-2 kartus, todėl elastingo strypo atsipalaidavimo problema yra ryškesnė aukštos temperatūros zonose. Be to, elastingos juostos medžiagoje esantys priemaišų elementai (pvz., siera ir fosforas) pagreitins grūdelių slydimą ir dar labiau padidins atsipalaidavimo greitį, o tai taip pat yra svarbi didelio paprastų spyruoklinio plieno elastinių strypų atsipalaidavimo greičio priežastis. Kai įtempių atsipalaidavimas išsivysto iki tam tikro laipsnio, elastinės juostos suspaudimo jėga bus mažesnė už projektinę vertę, o tai negali veiksmingai sulaikyti bėgio ir sukelti galimą pavojų linijos saugai.
Kokios yra pagrindinės medžiagos formulės optimizavimo priemonės, skirtos elastingų strypų įtempių atsipalaidavimui slopinti?
Pagrindinės medžiagos formulės optimizavimo priemonės, skirtos elastingų strypų įtempių atsipalaidavimo slopinimuinaudojant mažai{0}}legiruotą spyruoklinį plieną ir tiksliai kontroliuojant legiruotojo elementų kiekįpagerinti medžiagos anti{0}}atpalaidavimą. Pagrindinei medžiagai parenkamas 60Si2CrVA mažai{4}}legiruotas spyruoklinis plienas. Palyginti su įprastu 60Si2Mn plienu, ši medžiaga prideda chromo (Cr) ir vanadžio (V) lydinio elementų. Chromas gali patobulinti grūdus, pagerinti medžiagos takumo ribą ir kietumą bei sumažinti grūdų slydimo galimybę; vanadis gali sudaryti stabilius karbidus, pritvirtinti grūdelių ribas, trukdyti dislokacijos judėjimui ir žymiai sumažinti streso atsipalaidavimo greitį. Lydinių elementų kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas: chromo – 0,9 %-1,2 %, vanadžio – 0,15–0,25 %, silicio – 1,4–1,6 %. Per didelis lydinio kiekis padidins medžiagos trapumą, o per mažas kiekis negali pasiekti idealaus anti-atsipalaidavimo efekto. Tuo pačiu metu priemaišų elementų, tokių kaip siera ir fosforas, kiekis turi būti griežtai kontroliuojamas: sieros kiekis Mažiau arba lygus 0,02%, fosforo kiekis Mažiau nei arba lygus 0,025%, kad būtų išvengta priemaišų elementų, kurie pakenktų grūdelių struktūros stabilumui. Elastinė juosta, pagaminta iš optimizuotos medžiagos, gali kontroliuoti 1000 valandų įtampos atsipalaidavimo greitį, mažesnį nei 3%, o tai yra daug mažesnė nei 10% įprastų medžiagų.
Kokie yra pagrindiniai terminio apdorojimo proceso taškai, siekiant slopinti elastingų strypų atsipalaidavimą?
Pagrindiniai terminio apdorojimo proceso taškai, siekiant slopinti elastingų strypų atsipalaidavimą, yra trijų{0}}pakopų procesas:gesinimas + vidutinės temperatūros{1}}tempimas + stabilizavimastiksliai valdyti mikrostruktūrą. Gesinimo procese taikomas gesinimas aliejumi: įkaitinkite elastingą strypą iki 860-880 laipsnių, palaikykite šiltą 30-40 minučių, visiškai austenituokite medžiagą ir greitai atvėsinkite, kad gautumėte vienodą martensito struktūrą. Kietumas po gesinimo turėtų pasiekti HRC58-62, taip paklodamas anti-atsipalaidavimo efektyvumo pagrindą. Vidutinės temperatūros grūdinimo procesas įkaitina elastingą strypą iki 420–440 laipsnių, palaiko šilumą 2–3 valandas, o martensito struktūrą paverčia grūdintu troostitu, kuris pasižymi dideliu stiprumu ir kietumu ir gali veiksmingai atsispirti atsipalaidavimui. Per aukšta grūdinimo temperatūra sumažins kietumą, o per žema temperatūra sukels nepakankamą kietumą ir trapumą. Stabilizacinis gydymas yra pagrindinis veiksmas siekiant užkirsti kelią streso atsipalaidavimui: pašildykite elastingą strypą iki 150-180 laipsnių, palaikykite šiltą 10-12 valandų, imituokite ilgalaikės eksploatacijos stresinę būseną, skatinkite ankstyvą vidinio liekamojo streso pašalinimą ir sumažinkite streso atsipalaidavimą eksploatacijos metu. Trijų pakopų terminio apdorojimo būdu apdorota elastinė juosta gali pagerinti anti-atsipalaidavimo efektyvumą daugiau nei 50% ir ilgą laiką išlaikyti stabilią suspaudimo jėgą.
Kokie yra skirtingi atsparumo{0}}atpalaidavimo reikalavimai skirtingų tipų linijoms?
Skirtingi atsparumo{0}}atpalaidavimo reikalavimai skirtingų tipų linijoms iš esmės nustatomi pagal tris pagrindinius rodiklius:metinis bendras pravažiavimo svoris, veikimo greitis ir aplinkos temperatūra. Greitųjų geležinkelių greitis yra didelis ir vibracijos dažnis yra didelis, todėl jiems keliami aukščiausi reikalavimai elastinių strypų anti-atpalaidavimui: 10-metų įtempių atsipalaidavimo greitis Mažiau arba lygus 5%, o suspaudimo jėgos slopinimas yra mažesnis arba lygus 10%. Elastiniai strypai, pagaminti iš 60Si2CrVA medžiagos ir apdoroti stabilizatoriumi, turi būti naudojami siekiant prisitaikyti prie aukšto{11}}dažnio vibracijos aplinkos. Sunkiųjų{20}}traukinių geležinkeliai turi didelę traukinio ašies apkrovą ir didelį suspaudimo jėgos poreikį: 15-metų įtempių atsipalaidavimo greitis Mažiau nei 8 % arba lygus 8 %, o suspaudimo jėgos susilpnėjimas yra mažesnis arba lygus 15 %. Pradinė tamprių strypų suspaudimo jėga turi būti didesnė nei 12 kN arba lygi, o medžiaga gali būti 60Si2CrVA arba 55SiCr, kad būtų užtikrinta, jog ji gali atlaikyti dideles{23}}tempimo apkrovas. Įprastų greičių geležinkelių metinis bendras pravažiavimo svoris yra mažas, todėl elastinių strypų atsparumo atsipalaidavimui reikalavimai yra gana laisvi: 20 metų įtempių atsipalaidavimo greitis yra mažesnis arba lygus 10%, o suspaudimo jėgos slopinimas yra mažesnis arba lygus 20%. Galima pasirinkti elastingus strypus iš 60Si2Mn medžiagos, kad būtų subalansuotas našumas ir ekonomiškumas. Miesto geležinkelių tranzito požeminių linijų temperatūra yra stabili, tačiau dažni paleidimai ir sustojimai bei daug vibracijos laiko: 15 metų streso atsipalaidavimo greitis Mažiau arba lygus 7%. Tam, kad būtų išvengta pagreitinto atsipalaidavimo, kurį sukelia dažna vibracija, reikia naudoti stabilizatoriumi apdorotus elastinius strypus.
Kokie yra aptikimo metodai ir priėmimo standartai, skirti elastinių strypų įtempių atsipalaidavimui?
Tamprių strypų įtempių atsipalaidavimo aptikimo metodas daugiausia naudoja astreso atsipalaidavimo testavimo aparataspagal GB/T 10120-2013 m., o priėmimo standartai turi atitikti TB/T 3013-2015 specialiuosius geležinkelio tamprių strypų standartus. Aptikimo metu pritvirtinkite elastingą strypą ant specialaus laikiklio, pritaikykite pastovią įtempimą, atitinkantį pradinę suspaudimo jėgą, nustatykite bandymo temperatūrą iki 120 laipsnių (pagreitinto senėjimo temperatūra), testuokite 1000 valandų, užregistruokite įtempių vertę skirtingais laiko momentais ir apskaičiuokite įtempių atsipalaidavimo greitį. Priėmimo standartas numato, kad greitųjų geležinkelių elastinių strypų 1000 -valandžių įtempių atsipalaidavimo greitis{14}}Mažesnis arba lygus 3 %, sunkiasvorių geležinkelių – Mažiau arba lygus 5 %, o įprasto greičio geležinkelių – Mažiau arba lygus 8 %. Tuo pačiu metu turėtų būti atliktas normalios temperatūros suspaudimo jėgos bandymas: pradinė elastingos juostos suspaudimo jėga turėtų siekti 100–110% projektinės vertės, o po 1000 valandų atsipalaidavimo bandymo suspaudimo jėgos išlaikymo greitis turėtų būti didesnis arba lygus 90%. Atrankos koeficientas aptikimui yra 10 tamprių strypų vienoje partijoje. Jei vienas yra nekvalifikuotas, imami du kartus; jei jis vis dar nekvalifikuotas, tamprių strypų partija vertinama kaip nekvalifikuota. Be to, turi būti atliktas nuovargio charakteristikų bandymas: po 2 × 10⁷ vibracijų elastinis strypas neturi lūžti ar deformuotis, o suspaudimo jėgos išlaikymo koeficientas turi būti didesnis arba lygus 85%.