Sín keresztmetszet-tervezés és kerék{1}}sínérintkező-optimalizálás
Melyek a nehéz -fuvarozáshoz alkalmazkodó optimalizálások a nemzeti szabvány 75 kg/m-es sín{1}}keresztmetszeti tervezésében?
A 30 tonnánál nagyobb vagy egyenlő tengelyterhelés nagy-fogási követelményeihez való alkalmazkodás érdekében a nemzeti szabvány 75 kg/m-es sín sínfejszélessége 73 mm, 3 mm-rel szélesebb, mint a 60 kg/m-es sín, ami növeli a kerék-sín érintkezési felületét. A sín alapvastagsága 15 mm, ami növeli a hosszirányú merevséget és csökkenti a deformációt nagy terhelés esetén. A sínszalag vastagsága 13 mm, amely fokozatos átmenetet alkalmaz a feszültségkoncentráció eloszlatására. A keresztmetszeti tehetetlenségi nyomaték több mint 25%-kal nagyobb, mint a 60 kg/m-es síneké, ami jelentősen javítja a hajlítási ellenállást. A teljes keresztmetszete megfelel a GB/T 2585-2017 heavy{19}}szabványnak, amely 800 MPa-on belül képes szabályozni a kerék-sín érintkezési feszültséget, és meghosszabbítja a sín élettartamát.
Melyek az alapvető különbségek a külföldi szabványú AREMA 136RE sín és a nemzeti szabványú 75 kg/m sín keresztmetszete között?
Az AREMA 136RE sín 76 mm-es sínfejszélességű, 3 mm-rel szélesebb, mint a nemzeti szabvány 75 kg/m-es sín, ami jobban megfelel az észak-amerikai nehéz{4}}vonatvonatok kerék futófelületének formájához. A sín alapszélessége 171 mm, nagyobb, mint a nemzeti szabvány 75 kg/m sín 150 mm-e, nagyobb földelési területet és erősebb stabilitást biztosít. A sínszalag vastagsága 14,3 mm, ami azonos vastagságú{11}}tervet alkalmaz egy egyszerűbb feldolgozási technológiával. A keresztmetszeti tömegközéppont-68 mm magas, valamivel alacsonyabb, mint a nemzeti szabványsín, ami csökkenti a vonal súlypontját. A kettő közötti keresztmetszeti tehetetlenségi nyomaték{16}}különbsége körülbelül 10%. Az AREMA 136RE inkább az oldalirányú stabilitásra helyezi a hangsúlyt, míg a nemzeti szabvány 75 kg/m a hosszirányú teherbírásra.
Hogyan optimalizálja a nagysebességű sín-keresztmetszeti kialakítása-a kerék-érintkezési fáradtságát?
A nagy{0}}sebességű sín sínfeje (például a nemzeti szabvány 60 kg/m magas-sebességű speciális vasúti sín) ívátmeneti kialakítást alkalmaz, és a görbületi sugara megegyezik a nagysebességű-sín kerék futófelületével, hogy csökkentse az érintkezési feszültség koncentrációját. A sínfej felületi érdességét Ra kisebb vagy egyenlő 0,8 μm értékre szabályozzák, csökkentve a kerék-súrlódási együtthatóját és a fáradási kopást. A sínfej kioltott rétegének mélysége 8-10 mm, keménysége HRC38-42, ami javítja a fáradásállóságot. A keresztmetszete szimmetrikus kialakítású, hogy egyenletes kerék-sín érintkezést biztosítson, és elkerülje a túlzott egyoldalú kopást. A sínszalag és a sínfej/sínalap közötti átmenetet 12 mm-re növelik, ami eloszlatja a dinamikus terhelések alatti feszültséget, és késlelteti a kifáradási repedések kialakulását.
Milyen speciális kialakítások szükségesek a sín keresztmetszete{0}}ívelt vonalakban?
Az íves vonalakban a sín keresztmetszetét- az ív sugarának megfelelően kell beállítani. Kis -sugarú ívek esetén (R legfeljebb 600 m) a sínfej belső oldalát 2-3 mm-rel megvastagítják, hogy ellenálljon az oldalirányú kopásnak. A sín alapjának külső oldalát 1-2 mm-rel megnövelik az oldalirányú merevség növelése és a sín felborulásának megakadályozása érdekében. A sínfej belső oldalán a kioltott réteg vastagsága 1-1,5 mm-rel vastagabb, mint a külső oldalon, alkalmazkodva a belső oldal nagyobb kopási intenzitásához. A keresztmetszeti súlypont 1-2 mm-rel eltolódik a görbe belső oldalára, hogy kiegyenlítse a centrifugális erő okozta oldalirányú terhelést. A sínszalag aszimmetrikus kialakítású, és a belső sínszalag vastagsága valamivel nagyobb, mint a külső oldal, hogy javítsa az oldalirányú deformációval szembeni ellenállást.
Milyen hatással vannak a sín{0}}keresztmetszeti paraméterei a sín alatti-alaplemezek kiválasztására?
A sín alapszélessége határozza meg az alaplemez támaszszélességét. Például a nemzeti szabvány 60 kg/m-es sín sín alapszélessége 132 mm, és az alaplemez tartószélességének nagyobbnak vagy egyenlőnek kell lennie 140 mm-rel a teljes lefedettség biztosítása érdekében. A sín keresztmetszeti tehetetlenségi nyomatéka befolyásolja az alaplemez merevségének megválasztását. Minél nagyobb a tehetetlenségi nyomaték, annál kisebb lehet az alaplemez merevsége a merev ütközés elkerülése érdekében. A sínfej súlyeloszlása befolyásolja az alaplemez feszültség egyenletességét, aminek biztosítania kell az alaplap és a síntalp közötti teljes érintkezést, felfüggesztett területek nélkül. A sín keresztmetszetének letörési méretének -meg kell egyeznie az alaplemez réskialakításával, hogy elkerülje az alaplemez egyenetlen igénybevételét, amely sérüléshez vezethet. A különböző keresztmetszetű sínekre eltérő nyomószilárdsági követelmények vonatkoznak az alaplapra, és az alaplap nyomószilárdságának a nehéz teherhordó síneknek megfelelőnek kell lennie 50 MPa-nál vagy azzal egyenlőnek.