Tvrdoća materijala balastne ploče i njezin odnos s mehanizmom za sprječavanje rizika od urušavanja pragova
Zašto će tvrdoća materijala pritisne ploče veća od HRC40 povećati rizik od lomljenja betonskog praga?
Tlačna čvrstoća betonskih pragova obično je C60-C80, što odgovara dopuštenom tlačnom naprezanju od 30-40MPa. Kada tvrdoća materijala tlačne ploče premaši HRC40, površinska tvrdoća je visoka, kontaktna površina s pragom je mala, a tlačno naprezanje po jedinici površine će se povećati za 25%-30%, premašujući dopušteno tlačno naprezanje praga. Pod djelovanjem velikog naprezanja, prag će proizvesti lokalno drobljenje, s pukotinama i pucanjem. Pod dugotrajnim izmjeničnim opterećenjima, pukotine će se brzo širiti, što će dovesti do loma pragova i utjecati na ukupnu stabilnost kolosijeka. Osim toga, tlačne ploče s pretjerano visokom tvrdoćom lako dolaze u čvrst kontakt s pragom, pogoršavajući trošenje praga i dodatno povećavajući rizik od prignječenja.
Zašto pragovi običnih-brzinskih pruga biraju potisne ploče s HRC35-38 umjesto onih s HRC40 ili više?
Tlačna čvrstoća betonskih pragova običnih-brzinskih pruga je C60, a dopušteno tlačno naprezanje je 30MPa. Tlačne ploče s HRC35-38 imaju umjerenu površinsku tvrdoću, veliku kontaktnu površinu s pragom, a tlačno naprezanje po jedinici površine kontrolirano je unutar 25MPa, niže od dopuštene vrijednosti. Pritisne ploče ove tvrdoće imaju dobru otpornost na trošenje, nije ih lako deformirati i mogu učinkovito zaštititi spavača od prignječenja. Tlačne ploče s HRC40 ili više imaju pretjerano visoku tvrdoću, a jedinično tlačno naprezanje premašuje standard, što lako uzrokuje gnječenje pragova, što nije prikladno za obične-brze pruge. Stoga obične -brze užadi odabiru pritisne ploče srednje tvrdoće, uravnotežujući silu stezanja i potrebe zaštite pragova.
Rizik od prignječenja pragova je visok kod-teških užadi. Kako to spriječiti odabirom materijala tlačne ploče?
Te-tegovi imaju velika osovinska opterećenja, a tlačno naprezanje pragova može doseći više od 50 MPa. Potrebno je odabrati kaljene i poboljšane tlačne ploče od legiranog čelika s HRC38-42. Tvrdoća ovog materijala je umjerena. Nakon tretmana naugljičenjem, otpornost na habanje je poboljšana za 30%, a istovremeno se može smanjiti kontaktni stres s pragom. Osim toga, kontaktna površina između tlačne ploče i praga može se povećati kako bi se kontroliralo tlačno naprezanje po jedinici površine unutar 35 MPa, niže od dopuštenog tlačnog naprezanja praga. U isto vrijeme, materijali tlačne ploče visoke žilavosti odabrani su kako bi se izbjegla deformacija pritisne ploče uzrokovana udarom opterećenja, čime se dodatno smanjuje rizik od prignječenja pragova.
Kakav će utjecaj imati niska tvrdoća materijala pritisne ploče na ukupnu izvedbu sustava stezanja tračnica?
Tlačne ploče niske tvrdoće materijala imaju slabu otpornost na plastičnu deformaciju i sklone su deformaciji savijanja pod djelovanjem opterećenja vlaka. Deformirana pritisna ploča ne može biti blizu baze tračnice, a sila stezanja se smanjuje za 20%-30%, što dovodi do bočnog pomaka tračnice i povećanog odstupanja kolosijeka. U isto vrijeme, deformirana tlačna ploča će stvoriti praznine s pragom, diskontinuirani prijenos naprezanja, pogoršavajući lokalni stres na pragu i povećavajući rizik od prignječenja. Osim toga, deformacija tlačne ploče uzrokovat će neravnomjerno naprezanje na elastičnim stezaljkama, ubrzavajući elastični zamor i skraćujući životni vijek. Stoga, tvrdoća materijala tlačne ploče mora zadovoljiti zahtjeve dizajna kako bi se izbjegla degradacija performansi sustava zbog nedovoljne tvrdoće.
Kako ispitati tvrdoću materijala pritisne ploče na-licu mjesta kako bi se osiguralo da odgovara tlačnoj čvrstoći praga?
Rockwellov uređaj za ispitivanje tvrdoće može se koristiti za ispitivanje površinske tvrdoće tlačne ploče na-licu mjesta. Za konvencionalne vodove za velike brzine, tvrdoću tlačne ploče treba kontrolirati unutar HRC35-38, a za vodove za velika opterećenja treba biti HRC38-42. Istovremeno, potrebno ga je kombinirati s ispitivanjem tlačne čvrstoće pragova. Ako je prag C60, dopušteno tlačno naprezanje je 30MPa, a tvrdoća tlačne ploče ne smije prelaziti HRC38; ako je prag C80, dopušteno tlačno naprezanje je 40 MPa, a tvrdoća tlačne ploče može se povećati na HRC42. Osim toga, može se provesti ispitivanje na gnječenje, primjenom nazivnog opterećenja na potisnu ploču i promatranjem hoće li se prag zgnječiti, osiguravajući usklađenost tvrdoće. Tek nakon položenog ispita staza se može pustiti u uporabu.