Bėgių plokščių konstrukcijų projektavimas ir apkrovos montavimas
Kokie yra L-formos presavimo plokščių ir Z-formos presavimo plokščių struktūriniai skirtumai ir taikomi scenarijai?
Konstrukciniai skirtumai tarp L-formos presavimo plokščių ir Z-formos presavimo plokščių daugiausia atsispindi formos konstrukcijoje, jėgos-guolio režime ir prisitaikančiose dalyse, o taikomi scenarijai išskiriami pagal skirtingus bėgių tvirtinimo reikalavimus. L-formos presavimo plokštės yra stačiojo-kampo L- formos, viena pusė pritvirtinta prie bėgio pagrindo, o kita pusė pritvirtinta varžtais ant pabėgių arba bėgių plokščių. Jėgos-guolio taškai sutelkti ties stačiu-kampine jungtimi, tinkama šoniniam bėgių tvirtinimui ir šoninio bėgio poslinkio ribojimui. Z-formos presavimo plokštės yra Z-formos, kurių viršutinis ir apatinis galai liečiasi atitinkamai su bėgeliu ir pamatu, o vidurys tvirtinamas varžtais. Jėga yra tolygesnė, o tai gali ne tik apriboti šoninį poslinkį, bet ir užtikrinti tam tikrą išilginio suvaržymo laipsnį, tinkantį scenarijuose, kuriems reikalingas dvipusis tvirtinimas. L-formos presavimo plokštės yra paprastos struktūros ir nebrangios, dažnai naudojamos trinkelių tvirtinimui ir pagalbinių bėgių padėties nustatymui įprastuose greitųjų geležinkelių ir miesto geležinkelių linijose, kurių suspaudimo jėga yra mažesnė arba lygi 10 kN. Z-formos presavimo plokštės turi didesnę apkrovą-, jų suspaudimo jėga yra 15-20 kN, tinka pagrindinėms sunkiųjų-traukos linijų ir greitųjų geležinkelių dalims, pvz., iešmams ir tiltų bėgiams, ir gali atlaikyti 6} didesnę rato apkrovą. Jiems taikomi skirtingi montavimo erdvės reikalavimai: L-formos presavimo plokštės užima mažiau šoninės erdvės, o Z formos presavimo plokštėms reikia rezervuoti daugiau išilginės montavimo vietos, kurią reikėtų pasirinkti pagal bėgių konstrukcijos išdėstymą.
Koks ryšys tarp presuojamųjų plokščių storio konstrukcijos ir apkrovos pritaikymo?
Presuojamų plokščių storio konstrukcija tiesiogiai lemia jų apkrovą- ir atsparumą deformacijai, todėl ji turi būti tiksliai pritaikyta linijos apkrovoms, kad būtų išvengta gedimo dėl nepakankamo storio arba perteklinės konstrukcijos sukeltų atliekų. Įprastų greitųjų geležinkelių ir miesto geležinkelių linijų apkrovos yra nedidelės, o presavimo plokščių storis paprastai yra 10-12 mm, o tai gali atlaikyti 10 kN arba mažesnę suspaudimo jėgą, kad būtų patenkinti kasdieniai eksploataciniai poreikiai. Sunkios-traukos linijos turi dideles ašies apkrovas ir smūgines apkrovas, todėl prispaudžiamų plokščių storis turi būti padidintas iki 14-16 mm, kad būtų padidintas standumas ir atsparumas lenkimui, išvengta plastinių deformacijų veikiant ilgalaikėms apkrovoms, o suspaudimo jėga pritaikoma 15–20 kN. Greitiesiems geležinkeliams keliami aukšti lygumo reikalavimai, o presavimo plokščių storis reguliuojamas 12-14 mm, balansuojant standumą ir elastingumą, o tai gali ne tik apriboti bėgių poslinkį, bet ir nepadidinti rato ir bėgio smūgio dėl per didelio kietumo. Presavimo plokščių storis suprojektuotas derinant su atstumu tarp varžtų: kuo didesnis storis, galima atitinkamai padidinti atstumą tarp varžtų (pvz., 16 mm storio presavimo plokščių atstumas tarp varžtų yra mažesnis arba lygus 150 mm), kad būtų užtikrinta vienoda jėga. Medžiagos stiprumas taip pat turi įtakos storio pasirinkimui: Q355 plieninės presavimo plokštės yra plonesnės nei Q235 plienas (esant tokiai pačiai apkrovai gali būti ploninamos 2-3 mm), plačiai naudojamos lengvoje konstrukcijoje, tuo pačiu užtikrinant apkrovos pritaikymą.
Kokie yra užsienio standarto SKL presavimo plokščių konstrukcijos pranašumai?
Užsienio standarto SKL presavimo plokštės yra specialios presavimo plokštės, skirtos didelės spartos{0}}linijoms. Jų konstrukcijoje pagrindinis dėmesys skiriamas elastingam prisitaikymui, vienodai jėgai ir ilgalaikiam stabilumui, o tai turi didelių pranašumų. SKL presavimo plokštės turi sudėtinę „standžios pagrindo plokštės + elastingo pagalvėlės sluoksnio“ struktūrą. Pagrindo plokštė pagaminta iš didelio -stipraus legiruotojo plieno, kad būtų galima išlaikyti apkrovą, o elastingas pagalvėlės sluoksnis pagamintas iš gumos arba poliuretano medžiagos, kuri gali sugerti dalį vibracijos ir išvengti susidėvėjimo dėl kieto prispaudimo plokštės ir bėgio sąlyčio. Struktūriškai pritaikyta kelių-taškų jėgos{10}}guolio konstrukcija. Optimizavus presavimo plokštės ir bėgio sąlyčio plotą, suspaudimo jėga paskirstoma tolygiai, sumažinant vietinę įtempių koncentraciją ir pailginant presavimo plokštės ir bėgio tarnavimo laiką. SKL presavimo plokščių suspaudimo jėgą galima tiksliai valdyti reguliuojant varžto sukimo momentą (10-15 kN), prisitaikant prie 350 km/h greitųjų geležinkelių glotnumo reikalavimų ir tuo pačiu leidžiant nedidelį bėgio šiluminį plėtimąsi ir susitraukimą, kad būtų išvengta konstrukcinės deformacijos dėl temperatūros įtempių. Montavimo metu pritaikyta prie skirtingų bėgių tipų (50kg/m, 60kg/m, 75kg/m) pritaikyta modulinė konstrukcija, kurią patogu pakeisti nereguliuojant pagrindinės konstrukcijos. Be to, SKL presavimo plokštės pasižymi puikiu atsparumu korozijai, paviršius apdorotas elektroforetine danga + milteliniu purškimu, kuris gali išlaikyti daugiau nei 3000 valandų druskos purškimo bandymą, tinka sudėtingoms klimato aplinkoms.
Kodėl spaudžiant lėkštes ant sunkių{0}}traukos linijų gali deformuotis? Kaip optimizuoti dizainą?
Pagrindinė priežastis, kodėl spaudžiant plokštes ant sunkių{0}}traukos linijų yra linkusi deformuotis, yra ta, kad jas patiria ilgalaikės-didelės apkrovos, didelio-dažnio smūgiai ir įtempių koncentracija, viršijanti presavimo plokščių konstrukcinę atraminę ribą. Sunkiųjų-traukinių ašies apkrova yra didesnė arba lygi 25 t, o pravažiuojant susidariusi smūginė apkrova priverčia spaudimo plokštes pakartotinai lenkti, ypač ties dešiniuoju -kampiniu L{{7} formos presavimo plokščių sujungimu, kur įtempių koncentracija yra akivaizdi ir gali atsirasti plastinių deformacijų. Dėl linijinės vibracijos susidėvi spaudžiamosios plokštės su varžtais ir bėgiais kontaktinės dalys, todėl didėja tarpai ir dar labiau pablogėja deformacija. Optimizavimo projektavimo priemonės apima: L-formos presavimo plokščių pakeitimą Z-formos arba griovelio{12}}formos plokštelėmis, kad būtų išsklaidyti jėgos taškai ir sumažinta įtempių koncentracija; didinant presavimo plokščių storį iki 16-18 mm, pasirenkant Q355 ar didesnio stiprumo legiruotojo plieno medžiagas, siekiant pagerinti lenkimo stiprumą ir elastingumo modulį; elastingų pagalvėlių sluoksnių pridėjimas prie kontaktinių dalių tarp presavimo plokštės ir bėgio, kad sugertų smūgines apkrovas ir sumažintų kietojo kontakto susidėvėjimą; optimizuoti varžtų išdėstymą, sutrumpinti atstumą tarp varžtų (mažesnis arba lygus 120 mm), kad jėga būtų tolygesnė; presavimo plokščių terminis apdorojimas (gesinimas ir grūdinimas), siekiant pagerinti paviršiaus kietumą (HRC30-35) ir vidinį kietumą, didinant atsparumą deformacijoms.
Kaip presavimo plokštės ir bėgio sąlyčio būdas turi įtakos fiksavimo efektui?
Prispaudimo plokštės ir bėgio sąlyčio metodas tiesiogiai veikia suspaudimo jėgos perdavimą, bėgio susidėvėjimą ir tvirtinimo efektą. Tinkamas kontaktinis metodas gali pagerinti tvirtinimo patikimumą ir komponentų tarnavimo laiką. Paviršiaus sąlyčio metodas (kontaktinis paviršius tarp presavimo plokštės ir bėgio yra plokštuma) turi didelį kontaktinį plotą, o suspaudimo jėga yra tolygiai paskirstyta, o tai gali veiksmingai apriboti bėgio poslinkį, tačiau keliami aukšti kontaktinio paviršiaus apdorojimo tikslumo reikalavimai. Jei prigludimas nėra sandarus, gali kilti vibracijos triukšmas, tinkamas sunkioms-traukų linijoms ir greitiesiems{4}}geležinkeliams. Linijos kontaktinis metodas (kontaktinis paviršius yra lenktas arba kraštas) turi koncentruotą kontaktinį slėgį ir didelį suspaudimo jėgos perdavimo efektyvumą, tačiau vietinis bėgio susidėvėjimas yra apsunkintas, tinka įprastiniams greitiesiems geležinkeliams ir scenarijams, kuriems keliami žemi tvirtinimo tikslumo reikalavimai. Taškinio kontakto metodas (kontaktinis paviršius yra pakeltas taškas) turi mažą kontaktinį plotą, o suspaudimo jėga sutelkta taške, o fiksavimo efektas yra silpnas, naudojamas tik laikinai fiksuoti arba pagalbiniam padėties nustatymui. Kontakto metodas taip pat turi atitikti presavimo plokštės medžiagą: tiesioginis metalo -su -metalinis kontaktas yra linkęs nusidėvėti, todėl ant kontaktinio paviršiaus turi būti užtepti riebalų arba izoliaciniai sluoksniai; Kompozitinės medžiagos presavimo plokštės (metalinė pagrindo plokštė + elastingas sluoksnis) kontaktuoja su paviršiumi, kuris gali ne tik užtikrinti fiksavimo efektą, bet ir sumažinti susidėvėjimą. Kontaktinio metodo optimizavimas gali pagerinti presavimo plokštės fiksavimo efektą daugiau nei 30%, o tuo pačiu pailginti bėgio ir presavimo plokštės tarnavimo laiką.