Kodėl lėkštės negali būti vienodai kietos
Plokštelė jungia du bėgio galus ir yra prisukama per bėgio tinklelį. Eksploatacijos metu jis patiria dvi prieštaraujančias apkrovas: kontaktinis paviršius trinasi į bėgio juostą ir turi būti labai kietas, kad būtų atsparus dilimui, o plokštės korpusas yra veikiamas kintamo kiekvieno pravažiuojančio rato smūgio įtempių ir jam reikalingas didelis tvirtumas. Bendras didelio{2}}kietumo dizainas atsparus dilimui, tačiau smūgio metu tampa trapus ir linkęs lūžti. Bendras mažo-kietumo dizainas yra kietas, tačiau kontaktinis paviršius greitai nusidėvi, jungtis atsipalaiduoja ir bėgio galo geometrija suardoma. Kietumo gradiento dizainas išsprendžia prieštaravimą, suteikdamas kiekvienai plokštės zonai tokią savybę, kurios jai iš tikrųjų reikia.
Idealus kietumo gradientas: zona po zonos
Priimta gradiento kreivė švelniai nusileidžia nuo darbinio paviršiaus iki šerdies. Žemiau esančioje lentelėje pateiktos tikslinės zonos, skirtos plokštei, sukietėjusiai paviršiaus indukciniu grūdinimu, kai grūdinto sluoksnio gylis reguliuojamas maždaug 3 mm.
| Zona | Gylis | Kietumas | Funkcija |
|---|---|---|---|
| Paviršiaus sluoksnis | 0-0,5 mm | HRC 45-50 | Atsparumas nusidėvėjimui nuo bėgio juostos; apsaugo kontaktinį veidą |
| Pereinamasis sluoksnis | 0,5-3 mm | HRC 45–35, keitimo greitis Mažesnis arba lygus HRC 5 vienam mm | Buferinė zona; išvengia staigių kietėjimo žingsnių ir streso koncentracijos |
| Šerdis | Žemiau 3 mm | HRC 28-32 | Atsparumas smūgiams; atlieka kintamą lenkimo įtempį |
Pereinamasis sluoksnis yra esminė dizaino dalis. Tai leidžia įtempiams sklandžiai tekėti nuo kieto paviršiaus iki kietos šerdies, todėl sąsaja netaps įtrūkimų šaltiniu.
Gedimo režimai, kuriuos sukelia netinkamas gradiento dizainas
Sukietėjęs sluoksnis per seklus (žemiau 1 mm): kietas paviršius greitai nusidėvi, atidengdamas minkštą šerdį ir sukeldamas ankstyvą jungčių atsipalaidavimą.
Sukietėjęs sluoksnis per gilus (virš 5 mm): pereinamasis sluoksnis išnyksta, šerdis tampa per kieta, kietumas krenta ir varžtų skylėse prasideda nuovargio lūžiai.
Pernelyg status gradientas (be pereinamojo sluoksnio): paviršiaus{0}}pagrindinė sąsaja veikia kaip įtrūkimų šaltinis; veikiant vibracijai, įtrūkimai plinta išilgai sąsajos ir sukelia delaminacijos lūžį.
Visi trys gedimai atsiranda dėl tos pačios priežasties: disbalanso tarp atsparumo dilimui ir kietumo skerspjūvyje-.
Kinijos ir tarptautinių bandymų reikalavimai
Pagal Kinijos standartus, taikomus įprastoms plokštelėms, paprastai tikrinamas dviejų taškų - paviršiaus kietumas ir šerdies kietumas - ir naudojamas sukietinto sluoksnio gylis kaip atskaitos indeksas. Tarptautinė praktika, atstovaujama UIC 860, reikalauja atlikti kietumo gradiento kreivės testą: kietumas matuojamas kas 0,2 mm skerspjūvyje, kad būtų nubrėžta visa kreivė, o staigūs kietumo pokyčiai neleidžiami. Sunkiai traukiamiems-žuvų plokštėms taikomos tarptautinės specifikacijos ir nustato, kad pereinamojo sluoksnio kietumo kitimo greitis yra ne didesnis kaip HRC 5/mm, ir reikalaujama atlikti nusidėvėjimo modeliavimo bandymus, siekiant įrodyti, kad gradientas iš tikrųjų pagerina jungties atsparumą dilimui.
Neardomasis įvertinimas svetainėje-
Praktiškiausias lauko metodas yra kelių{0}}taškų Leebo kietumo bandymas. Pirmiausia išmatuokite darbinio (kontaktinio) paviršiaus kietumą -, jis turėtų būti HRC 45-50. Tada keletą kartų nuskaitykite plokštelės šoną nuo paviršiaus link centro ir stebėkite tendenciją. Pagrįstas gradientas rodo pastovų paviršiaus kietumą tarp darbinio paviršiaus ir šoninio paviršiaus, o kietumas palaipsniui mažėja link šerdies. Vienodas šoninis kietumas arba staigus kritimas rodo gesinimo proceso problemą. Kritinių siūlių atveju metalografinis tyrimas gali vizualiai patvirtinti sukietėjusio ir pereinamojo sluoksnio struktūrą.
Dažnai užduodami klausimai
1 klausimas: kodėl gi nepadarius visos lėkštės labai kietos?
Didelis kietumas reiškia didelį trapumą. Vienodai kieta žuvų plokštelė lūžta veikiant kintamą smūgio apkrovą jungtyse, o sulūžusi plokštelė yra daug pavojingesnė nei susidėvėjusi. Dėl gradiento dizaino paviršius yra kietas nusidėvėjimui, o šerdis išlieka atspari smūgiams.
2 klausimas: kas atsitiks, jei sukietėjęs sluoksnis yra per seklus?
Jei sukietėjęs sluoksnis yra mažesnis nei apie 1 mm, kietas paviršius eksploatacijos metu greitai nusidėvi, atsiskleidžia minkštoji šerdis, jungtis atsipalaiduoja ir bėgių galai pradeda trintis. Tada plokštę reikia pakeisti daug anksčiau, nei ji tarnauja.
3 klausimas: ko UIC 860 reikalauja kietumo gradiento bandymui?
UIC 860 įpareigoja atlikti kietumo gradiento kreivės testą, kai rodmenys imami kas 0,2 mm skerspjūvyje, ir draudžia staigius kietumo pokyčius. Taikant sunkius-gabenimo darbus, jis taip pat apriboja pereinamojo sluoksnio pasikeitimo greitį iki Mažesnio arba lygaus HRC 5 vienam mm ir reikalauja nusidėvėjimo modeliavimo bandymo.
4 klausimas: kaip galiu patikrinti plokštumos nuolydį vietoje jo nesugadindamas?
Naudokite Leebo kietumo matuoklį: išmatuokite darbinį paviršių (tiki HRC 45-50) ir tada nuskaitykite rodmenis plokštelės šone link centro. Laipsniškas mažėjimas rodo pagrįstą gradientą; vienodas arba staigiai krentantis šoninis profilis rodo gesinimo problemą.
5 klausimas: kurioms trasų vietoms labiausiai reikia gradiento{1}}sugrūdintos žuvų plokštės?
Sunkios{0}}vilkimo linijos ir greitaeigės{1}} linijos, kuriose jungtyse pastebimas didžiausias dilimo ir smūginės apkrovos derinys. Ta pati logika galioja tiltų ir tunelių jungtims, kur sunku pasiekti pakeitimą, o ilgesnis tarnavimo laikas yra svarbiausias.