Tehnologija laganog dizajna i visoko{0}}snažno rješenje za prilagodbu spojeva za riblje ploče
Koji su temeljni principi i ciljevi laganog dizajna ribljih ploča?
Temeljno načelo laganog dizajna za riblje ploče jeminimizirati potrošnju materijala pod pretpostavkom osiguravanja čvrstoće i krutosti veze. U procesu projektiranja potrebno je uravnotežiti strukturna mehanička svojstva i proizvodnu mogućnost obrade kako bi se izbjegla nedovoljna strukturna čvrstoća zbog pretjerane male težine. Osnovni cilj lagane je smanjiti vlastitu-težinu riblje ploče. Vlastita-težina ribljih ploča koje se koriste u željeznicama za-tegobe treba se smanjiti za 15%-20%, a težina ribljih ploča koje se koriste u željeznicama velikih brzina trebala bi se smanjiti za 20%-25%. U isto vrijeme, potrebno je osigurati da uzdužna vlačna čvrstoća bude veća ili jednaka 500 MPa, a poprečna čvrstoća na savijanje veća ili jednaka 300 MPa kako bi se zadovoljili zahtjevi opterećenja vlaka. Osim toga, lagani dizajn također bi trebao poboljšati otpornost na koroziju i otpornost na zamor riblje ploče, produžiti njen radni vijek, smanjiti troškove održavanja linije i ostvariti jedinstvo ekonomskih i društvenih koristi.
Koje su osnovne mjere strukturne optimizacije za lagani dizajn ribljih ploča?
Osnovne mjere strukturne optimizacije za lagani dizajn ribljih ploča uključujudizajn šuplje strukture, dizajn gradijenta poprečnog-presjeka i optimizacija prijelaza ugla. Dizajn šuplje strukture otvara eliptične šuplje rupe u ne-opterećenim područjima riblje ploče. Smjer duge osi šupljih rupa je u skladu sa smjerom zatezanja. Veličina promjera rupe određena je prema analizi naprezanja, općenito 20-30 mm. Šuplja struktura može smanjiti potrošnju materijala bez utjecaja na nosivost riblje ploče. Dizajn gradijenta-presjeka je postupno smanjivanje debljine-presjeka riblje ploče od oba kraja do sredine. Debljina oba kraja je 20 mm, debljina sredine je 12 mm, a duljina prijelaza gradijenta je 50 mm. Ovaj dizajn može distribuciju naprezanja učiniti ravnomjernijom, izbjeći koncentraciju naprezanja i istovremeno smanjiti vlastitu težinu. Optimizacija zaobljenog prijelaza je povećanje polumjera skošenja otvora za vijak riblje ploče s 2 mm na 8 mm i radijusa rubnog zaobljenja s 3 mm na 10 mm, smanjenje faktora koncentracije naprezanja i poboljšanje otpornosti na zamor. Tri mjere treba koristiti u kombinaciji, a strukturnu čvrstoću treba provjeriti analizom konačnih elemenata kako bi se osiguralo da lagana riblja ploča zadovoljava zahtjeve primjene.
Koje su smjernice za nadogradnju materijala i zahtjevi za performanse za lagani dizajn ribljih ploča?
Smjer nadogradnje materijala za lagani dizajn ribljih ploča jeza zamjenu običnog ugljičnog čelika visoko{0}}čvrstim nisko{1}}legiranim konstrukcijskim čelikom. Preporučeni materijali su Q460C i Q550D. Čelik Q460C ima vlačnu čvrstoću veću ili jednaku 460MPa, granicu razvlačenja veću ili jednaku 345MPa, istezanje veće ili jednako 18%, te dobre performanse zavarivanja i plastičnost. Čelik Q550D ima vlačnu čvrstoću veću ili jednaku 550 MPa, granicu razvlačenja veću ili jednaku 470 MPa, istezanje veće ili jednako 16%, izvrsnu otpornost na niske-temperature i prikladan je za upotrebu u alpskim regijama. Zahtjevi za performanse materijala uključuju visoku čvrstoću, visoku žilavost i dobru otpornost na koroziju. Visoka čvrstoća može smanjiti debljinu-presjeka riblje ploče kako bi se postigla lagana; visoka žilavost može spriječiti krhki lom riblje ploče pod udarnim opterećenjem; dobra otpornost na koroziju može produžiti njegov vijek trajanja u teškim uvjetima. Osim toga, učinak zavarivanja materijala mora zadovoljiti zahtjeve za zavarivanje tračničkih spojeva, a čvrstoća zavarenog spoja ne smije biti manja od 90% čvrstoće osnovnog metala kako bi se osigurala pouzdanost veze.
Koje su ključne točke prilagodbe veze između laganih ribljih ploča i različitih vrsta tračnica?
Ključne točke prilagodbe veze između laganih ribljih ploča i različitih vrsta tračnica supodešavanje veličine otvora za vijke i momenta zatezanja. Pri povezivanju s tračnicama nacionalnog standarda od 60 kg/m, promjer rupe za vijke je 24 mm, razmak rupa je 140 mm, a moment zatezanja je kontroliran na 300-350N·m kako bi se osiguralo da su ploča i tračnica čvrsto pričvršćeni bez razmaka. Pri povezivanju s tračnicama EU EN54E1, promjer rupe za vijke je 22 mm, razmak rupa je 120 mm, a moment zatezanja kontrolira se na 250-300N·m kako bi se prilagodio veličini spoja tračnica EN standarda. Pri povezivanju sa sjevernoameričkim tračnicama AAR136RE, promjer otvora za vijke je 26 mm, razmak između otvora je 150 mm, a moment zatezanja je kontroliran na 350-400N·m kako bi se zadovoljili zahtjevi spajanja za teške-željeznice. Pri povezivanju s tračnicama uskog-tračnica jugoistočne Azije, promjer otvora za vijke je 20 mm, razmak između rupa je 100 mm, a moment zatezanja kontrolira se na 200-250 N·m kako bi se prilagodio maloj veličini poprečnog presjeka tračnica uskog kolosijeka. Za spajanje se trebaju koristiti vijci visoke čvrstoće izrađeni od 40Cr, a predopterećenje treba odgovarati momentu zatezanja kako bi se osiguralo da čvrstoća spoja zadovoljava standard.
Koje su metode utvrđivanja čvrstoće i standardi prihvatljivosti za lagane riblje ploče?
Metode utvrđivanja čvrstoće za lagane riblje ploče uključujuispitivanje zatezanjem, ispitivanje savijanjem i ispitivanje zamora. Vlačno ispitivanje koristi univerzalni ispitni stroj za istezanje uzorka riblje ploče do loma i bilježi vlačnu čvrstoću i granicu tečenja. Mjerna duljina uzorka je 50 mm, a brzina istezanja 2 mm/min. Ispitivanje savijanjem koristi-stroj za ispitivanje savijanja u tri točke s polumjerom savijanja od 50 mm i kutom savijanja od 180 stupnjeva, a uzorak je kvalificiran ako nema pukotina. Ispitivanje zamora koristi-stroj za ispitivanje zamora visoke frekvencije za primjenu izmjeničnog opterećenja, pri čemu je maksimalno opterećenje 80% nazivne vlačne čvrstoće i broj ciklusa 1×10⁷ puta. Uzorak je kvalificiran ako nema loma. Standard prihvaćanja temelji se na GB/T 11265-2017, s vlačnom čvrstoćom većom ili jednakom 460MPa, granicom razvlačenja većom ili jednakom 345MPa, bez pukotina u testu savijanja i bez loma u testu zamora. Pregled izgleda ne zahtijeva pukotine, deformacije, hrđu i druge nedostatke na površini, a odstupanje dimenzija otvora za vijke Manje ili jednako ±0,5 mm. Omjer uzorkovanja za inspekciju je 10 uzoraka po seriji. Ako je jedan uzorak nekvalificiran, provodi se dvostruko uzorkovanje. Ako je dvostruko uzorkovanje još uvijek nekvalificirano, serija proizvoda će se ocijeniti kao nekvalificirana.