Dizajn optimizacije naprezanja ploče ležaja gusjenice i tehnologija prilagodbe-ležaja dinamičkog opterećenja za vodove-teškog opterećenja
Koje su karakteristike naprezanja i oblici kvarova potisnih ploča gusjenice u-tegovozima?
Značajke naprezanja tlačnih ploča gusjenice u te-tegolinijama uglavnom se očituju kao visoko{1}}frekventna izmjenična bočna opterećenja, lokalna koncentracija naprezanja i superpozicija dinamičkog udara. Kada vlak prolazi, bočna vibracija tračnice prenosi se na tlačnu ploču, stvarajući izmjenično opterećenje s frekvencijom od 10-50Hz, što će vjerojatno uzrokovati oštećenje tlačne ploče uslijed zamora. Dijelovi koncentracije naprezanja tlačne ploče uglavnom su na dijelovima savijanja i oko rupa za vijke, s faktorom koncentracije naprezanja od preko 2,8, mnogo višim od razine naprezanja tijela tlačne ploče, što je glavno područje na kojem nastaju pukotine. Superpozicija dinamičkog udara tipična je značajka te-tegljača. Kada prolazi vlak s osovinskim opterećenjem od 30 t ili više, on će generirati trenutačno udarno opterećenje na pritisnu ploču, s vršnom vrijednošću više od 3 puta većom od statičkog opterećenja, pogoršavajući plastičnu deformaciju pritisne ploče. Oblici sloma tlačnih ploča kolosijeka u prugama za teški prijevoz uglavnom uključuju tri vrste: lom uslijed zamora na dijelovima savijanja, deformacija trošenja oko rupa za vijke i ukupna plastična deformacija tlačne ploče. Zamorni lom se uglavnom javlja 1-2 godine nakon puštanja tlačne ploče u rad, s pukotinama koje se protežu od dijelova savijanja do tijela; deformacija trošenja oko rupa za vijke uzrokovana je relativnim klizanjem između pritisne ploče i vijaka, a kada iznos istrošenosti premaši 2 mm, učinak pričvršćivanja će se smanjiti; Ukupna plastična deformacija se očituje kao odvajanje pritisne površine tlačne ploče od bočne strane tračnice, što ne može ograničiti bočni pomak tračnice i izravno ugrožava sigurnost vožnje.
Koja je osnovna shema dizajna za optimizaciju naprezanja strukture potisne ploče kolosijeka?
Osnovna shema dizajna za optimizaciju naprezanja strukture tlačne ploče kolosijeka je dizajn disperzije naprezanja, usklađivanje varijabilnog poprečnog-presjeka i povećanje kontaktnog područja. Dizajn disperzije naprezanja mijenja pravi{2}}kut savijanja tlačne ploče u lučni prijelaz od R15-R20 mm, smanjujući faktor koncentracije naprezanja na dijelu savijanja s 2,8 na ispod 1,3 i eliminirajući izvor koncentracije naprezanja. Varijabilno usklađivanje-presjeka prilagođava debljinu-presjeka prema raspodjeli naprezanja tlačne ploče. U područjima koncentracije naprezanja kao što su dijelovi za savijanje i oko rupa za vijke, debljina-presjeka je povećana sa 12 mm na 18 mm kako bi se poboljšala nosivost-opterećenja; u ravnim područjima s-niskim{16}}naprezanjem, debljina-presjeka je smanjena sa 12 mm na 8 mm kako bi se postigla lagana konstrukcija uz osiguranje ravnomjerne raspodjele naprezanja. Dizajn povećane kontaktne površine mijenja način kontakta između tlačne ploče i tračnice s linijskog kontakta na površinski kontakt. Pritisna površina tlačne ploče ima lučni dizajn, sa stupnjem pristajanja većim ili jednakim 90% sa stranom tračnice, smanjujući kontaktni stres i izbjegavajući lokalno trošenje. Osim toga, optimizirajte raspored rupa za vijke na potisnoj ploči, promijenite jedno-redne vijke u dvo-redni simetrični raspored, prilagodite razmak između vijaka sa 150 mm na 200 mm, tako da je opterećenje ravnomjerno raspoređeno na dva vijka, smanjujući opterećenje naprezanjem jednog vijka. Nakon što je strukturna optimizacija dovršena, potrebna je analiza simulacije konačnih elemenata za provjeru, simuliranje udarnog opterećenja vlakova za tešku vuču kako bi se osiguralo da je vrijednost naprezanja svakog dijela tlačne ploče niža od granice zamora materijala.
Koje su mjere poboljšanja performansi materijala za potisne ploče u-tegovozima?
Mjere poboljšanja performansi materijala za tlačne ploče u te-tegolinijama usredotočuju se na tri aspekta: matrični materijal visoke-čvrstoće, obrada ojačanja površine i modifikacija protiv-zamora. Materijal matrice koristi Q460 nisko-legirani čelik visoke-čvrstoće umjesto tradicionalnog Q235 čelika. Napon razvlačenja čelika Q460 je veći ili jednak 460MPa, a vlačna čvrstoća je veći ili jednak 550MPa, što je više nego dvostruko više od čelika Q235, uz izvrsnu otpornost na plastičnu deformaciju. Tretman površinskog ojačavanja uključuje kompozitni postupak laserskog kaljenja + sačmarenje. Ključni dijelovi kao što su dijelovi za savijanje i oko rupa za vijke tlačne ploče podvrgnuti su laserskom kaljenju, s dubinom kaljenja kontroliranom na 1,5-2 mm, a površinska tvrdoća može doseći HRC50-55, poboljšavajući površinsku otpornost na trošenje i otpornost na zamor; nakon kaljenja, sačmarenje se izvodi kako bi se formirao sloj zaostalog tlačnog naprezanja debljine 0,2-0,3mm na površini, s vrijednošću zaostalog tlačnog naprezanja do -300MPa, neutralizirajući učinak izmjeničnog vlačnog naprezanja i odgađajući početak zamornih pukotina. Modifikacija protiv zamora postiže se toplinskom obradom kaljenja i kaljenja, usvajanjem procesa kaljenja + kaljenja na visokoj temperaturi, s temperaturom kaljenja od 880-900 stupnjeva i temperaturom kaljenja od 600-620 stupnjeva, tako da materijal dobiva strukturu kaljenog sorbita s udarnom žilavošću većom od ili jednakom 50J (-20 stupnjeva), uvelike poboljšanje dinamičke otpornosti materijala na udarce. Za tlačne ploče u cjevovodima za teške prijevoze u korozivnim okruženjima, fluorougljični premaz debljine 30-40 μm nanosi se na površinu, koji ima izvrsnu otpornost na vremenske uvjete i koroziju, a stupanj prianjanja premaza je veći ili jednak 1, osiguravajući da nema raspadanja tijekom dugotrajne upotrebe.
Koje su ključne točke suradničkog dizajna prilagodbe između potisnih ploča kolosijeka, tračnica i vijaka?
Suradnički dizajn prilagodbe između tlačnih ploča, tračnica i vijaka treba postići tri cilja: koordinaciju naprezanja, podudaranje veličine i kompatibilnost s korozijom. U smislu koordinacije naprezanja, krutost tlačne ploče mora odgovarati krutosti tračnice. Krutost tlačne ploče za teške-tegljače kontrolira se na 120-150kN/mm kako bi se osiguralo da se pritisna ploča i tračnica sinkrono deformiraju pod udarnim opterećenjem vlaka, izbjegavajući koncentraciju naprezanja uzrokovanu razlikama u krutosti. Što se tiče usklađivanja veličine, luk tlačne površine tlačne ploče mora biti u skladu s lukom bočne strane tračnice. Luk tlačne ploče prilagođen nacionalnim standardnim tračnicama je R130 mm, a luk stranih standardnih tračnica treba prilagoditi u skladu s odgovarajućim standardima; promjer rupe za vijak pritisne ploče treba formirati prijelazno pristajanje s promjerom vijka, s razmakom pristajanja kontroliranim na 0,05-0,1 mm kako bi se izbjegao kvar prijenosa opterećenja uzrokovan prekomjernim razmacima. Što se tiče kompatibilnosti s korozijom, površinski premazi tlačne ploče, tračnice i vijka trebaju usvojiti materijale s istim potencijalom, kao što je Dacromet premaz, kako bi se izbjegla elektrokemijska korozija uzrokovana razlikama potencijala; izolacijska brtva debljine 2 mm postavljena je na kontaktnu površinu između tlačne ploče i tračnice, koja ne samo da može ublažiti vibracije, već i spriječiti koroziju uzrokovanu izravnim kontaktom između dva metala. Dizajn suradničke prilagodbe također treba uzeti u obzir proces instalacije. Moment ugradnje potisne ploče mora odgovarati stupnju zakretnog momenta vijka. Moment ugradnje tlačne ploče za vodove za teške prijevoze kontrolira se na 800-900 N·m kako bi se osiguralo da se sila pritiska tlačne ploče na tračnicu stabilno održava na 25-30 kN, čime se postiže pouzdano ograničenje.
Koji su pokazatelji ispitivanja učinkovitosti i standardi prihvaćanja za potisne ploče u-tegovozima?
Pokazatelji ispitivanja učinkovitosti tlačnih ploča u-vodovima za teški prijevoz uključuju tri kategorije: mehaničke pokazatelje učinkovitosti, pokazatelje performansi zamora i indikatore prilagodbe instalacije. Indikatori mehaničkih svojstava testiraju granicu tečenja, vlačnu čvrstoću i udarnu žilavost materijala. Granica tečenja Q460 čeličnih tlačnih ploča veća je ili jednaka 460MPa, vlačna čvrstoća veća ili jednaka 550MPa, a -udarna žilavost od 20 stupnjeva veća ili jednaka 50J; površinska tvrdoća se ispituje pomoću Rockwell uređaja za mjerenje tvrdoće, a tvrdoća kaljenih dijelova je veća ili jednaka HRC50. Pokazatelji performansi zamora ispitani su na ispitnom uređaju za zamor, primjenom izmjeničnog opterećenja s frekvencijom od 30 Hz i amplitudom opterećenja od 20-30kN. Pritisna ploča mora proći 2 milijuna ciklusa opterećenja bez pukotina, a vijek trajanja zamora je više nego dvostruko veći od tradicionalnih tlačnih ploča. Indikatori prilagodbe ugradnje ispituju točnost dimenzija i ugradnju tlačne ploče. Odstupanje debljine tlačne ploče Manje od ili jednako ±0,5 mm, odstupanje širine Manje ili jednako ±1 mm; stupanj pristajanja uz tračnicu veći ili jednak 90%, a odstupanje okomitosti tlačne ploče nakon ugradnje manje od ili jednako 1 stupnju; odstupanje stupnja položaja otvora za vijak Manje od ili jednako ±0,5 mm kako bi se osigurala točna ugradnja zavrtnja. Standard prihvaćanja je da svi pokazatelji ispitivanja zadovoljavaju standarde, a stopa kvalifikacije iste serije tlačnih ploča je veća ili jednaka 99%; instalirane pritisne ploče moraju proći-ispitivanje opterećenja na licu mjesta, a kada prolaze teški-vlakovi, maksimalno naprezanje pritisne ploče Manje ili jednako dopuštenom naprezanju materijala; godišnja stopa oštećenja tijekom rada Manja ili jednaka 0,5%, ispunjavajući zahtjeve dugotrajnog rada linija za teški prijevoz. Nekvalificirane tlačne ploče moraju se u potpunosti odbaciti i strogo im je zabranjen ulazak na gradilište.