เทคโนโลยีการปรับปรุงอายุการใช้งานความล้าของคลิปสปริงและการปรับให้เข้ากับระบบการยึดแบบต่างๆ

เทคโนโลยีการปรับปรุงอายุการใช้งานความล้าของคลิปสปริงและการปรับให้เข้ากับระบบการยึดแบบต่างๆ

อะไรคือเทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุหลักในการปรับปรุงอายุความล้าของแท่งยางยืด?

เทคโนโลยีการเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุหลักในการปรับปรุงอายุความล้าของแท่งยางยืดคือการเพิ่มประสิทธิภาพอัตราส่วนองค์ประกอบโลหะผสมและการปรับปรุงกระบวนการบำบัดความร้อน. วัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับแท่งยางยืดคือเหล็กสปริง 55SiCrA โดยการปรับอัตราส่วนขององค์ประกอบโลหะผสม เช่น ซิลิคอน โครเมียม และแมงกานีส จะสามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึงและความล้าของวัสดุได้ดีขึ้น อัตราส่วนโลหะผสมที่ปรับให้เหมาะสมคือปริมาณซิลิกอน 1.4% -1.7% ปริมาณโครเมียม 0.5% -0.8% ปริมาณแมงกานีส 0.6% -0.9% อัตราส่วนนี้สามารถทำให้ความต้านทานแรงดึงของวัสดุแถบยางยืดมากกว่าหรือเท่ากับ 1900MPa ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 1700MPa ขีดจำกัดความล้ามากกว่าหรือเท่ากับ 800MPa และอายุความล้าจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 30% เมื่อเทียบกับวัสดุอัตราส่วนแบบดั้งเดิม การปรับปรุงกระบวนการบำบัดความร้อนใช้กระบวนการรวมของการดับ + การแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิ-ปานกลาง. อุณหภูมิการดับจะถูกควบคุมที่ 880-900 องศา เวลาในการถือครองคือ 20 นาที และใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำมันเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างภายในของวัสดุสม่ำเสมอ อุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาจะถูกควบคุมที่ 420-450 องศา เวลาในการถือครองคือ 30 นาที เพื่อให้ความแข็งของแถบยางยืดถึง HRC45-48 และขีดจำกัดความยืดหยุ่นและความเหนียวถึงความสมดุลที่เหมาะสมที่สุด นอกจากนี้,การรักษาด้วยการเสริมสร้างความเข้มแข็งของ shot peeningดำเนินการบนพื้นผิวของแถบยางยืด ความเข้มของการขัดผิวจะถูกควบคุมที่ 0.2-0.3A และอัตราการครอบคลุมมากกว่าหรือเท่ากับ 100% ซึ่งสามารถสร้างชั้นความเค้นอัดที่ตกค้างบนพื้นผิวของแถบยางยืด ยับยั้งการเริ่มต้นและการแพร่กระจายของรอยแตกเมื่อยล้า และปรับปรุงอายุการใช้งานความเมื่อยล้าของแถบยางยืด

การออกแบบโครงสร้างของแท่งยางยืดมีผลกระทบต่ออายุความล้าอย่างไร?

ผลกระทบของการออกแบบโครงสร้างของแท่งยางยืดต่ออายุความล้าส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในสามด้าน:การหาค่าเหมาะที่สุดของส่วนที่เน้นความเข้มข้นของความเค้น ความราบรื่นของการเปลี่ยนภาพตัดขวาง- และความสม่ำเสมอของการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่น. ส่วนการเปลี่ยนผ่านส่วนโค้งของแถบยางยืดเป็นพื้นที่สำคัญของความเข้มข้นของความเค้น การเพิ่มรัศมีส่วนโค้งการเปลี่ยนจาก 5 มม. เป็น 8 มม. สามารถลดปัจจัยความเข้มข้นของความเครียดของชิ้นส่วนนี้จาก 1.5 เป็น 1.2 ซึ่งช่วยลดการเกิดรอยแตกเมื่อยล้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขนาดหน้าตัด-ของแถบยางยืดจำเป็นต้องเปลี่ยนอย่างสม่ำเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงกะทันหัน อัตราการเปลี่ยนแปลงหน้าตัด-ของแถบยางยืดจะถูกควบคุมภายใน 10% เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายความเค้นสม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นของแถบยางยืด การออกแบบอย่างสมเหตุสมผลขนาดช่องเปิดและความยาวของแขนขาของแถบยางยืด ขนาดช่องเปิดต้องตรงกับเกจบล็อกของระบบตัวยึด และต้องปรับความยาวของแขนขาตามความต้องการโหลดล่วงหน้า เพื่อให้การควบคุมการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นของแถบยางยืดภายในช่วงขีดจำกัดความยืดหยุ่น หลีกเลี่ยงการเสียรูปพลาสติกที่เกิดจากการเสียรูปมากเกินไปและส่งผลต่ออายุการใช้งานที่ล้า นอกจากนี้ให้ตั้งค่าเสริมโครงสร้างซี่โครงที่ความเค้น-ส่วนแบริ่งของแถบยางยืด ความสูงของโครงเสริมแรงคือ 3-5 มม. และความกว้าง 5-8 มม. ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของชิ้นส่วนนี้และลดระดับความเค้นได้ แถบยางยืดที่ปรับให้เหมาะสมตามโครงสร้างสามารถมีอายุการใช้งานความล้าได้มากกว่า 2×107 เท่า ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการใช้งานของรถไฟความเร็วสูงและรถไฟลากจูงหนัก

ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับแท่งยางยืดในระบบรางรถไฟความเร็วสูง-มีอะไรบ้าง

ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับแท่งยางยืดในระบบยึดรางรถไฟความเร็วสูง-ส่วนใหญ่ประกอบด้วยมีความแข็งสูง พรีโหลดแม่นยำสูง- และทนทานต่อสภาพอากาศได้ดี. จำเป็นต้องควบคุมความแข็งในแนวดิ่งของแถบยางยืดที่ 30-40kN/มม. เพื่อให้แน่ใจว่าการเคลื่อนตัวของรางตามยาวและด้านข้างได้รับการควบคุมภายใน ±1 มม. เพื่อให้มั่นใจถึงความราบรื่นของการทำงานของรถไฟ โหลดล่วงหน้าของแถบยางยืดจะต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำที่ 35-40kN โดยมีค่าเบี่ยงเบนพรีโหลดน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±2kN เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปพลาสติกของแถบยางยืดที่เกิดจากพรีโหลดมากเกินไป หรือการคลายตัวของรางที่เกิดจากพรีโหลดไม่เพียงพอ แถบยางยืดจะต้องมีความทนทานต่อสภาพอากาศที่ดี ภายในช่วงอุณหภูมิ -40 องศา ~ 60 องศา อัตราการเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพความยืดหยุ่นจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 5% และเวลาต้านทานการกัดกร่อนของสเปรย์เกลือมากกว่าหรือเท่ากับ 1,500 ชั่วโมง ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการบริการกลางแจ้งของรถไฟความเร็วสูง แถบยางยืดมีข้อกำหนดด้านความแม่นยำในการติดตั้งสูง หลังจากการติดตั้ง ช่องว่างการสัมผัสระหว่างปลายแขนขาของแถบยางยืดและบล็อกเกจจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าพรีโหลดของแถบยางยืดจะถูกส่งไปยังรางอย่างสม่ำเสมอ นอกจากนี้แถบยางยืดจะต้องมีต้านทานความเหนื่อยล้าได้ดีโดยมีอายุการใช้งานของความเมื่อยล้ามากกว่าหรือเท่ากับ 2×107 เท่า และไม่มีการแตกหักของความเมื่อยล้าเกิดขึ้นภายใต้ภาระการสั่นสะเทือนความถี่สูง-ของรถไฟ

มาตรการปรับตัวและการปรับตัวสำหรับแท่งยางยืดในระบบยึดรางรถไฟ-หนักมีอะไรบ้าง

มาตรการปรับตัวและปรับตัวสำหรับแท่งยางยืดในระบบยึดรางรถไฟแบบลากจูงหนัก-มีไว้เพื่อเป็นหลักปรับปรุงความสามารถในการรับน้ำหนักและความต้านทานการสึกหรอของแถบยางยืด. ขั้นแรก เลือกเหล็กสปริงความแข็งแรงสูง-วัสดุ เช่น 60Si2MnA ความต้านทานแรงดึงของวัสดุนี้มากกว่าหรือเท่ากับ 2000MPa ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 1800MPa ซึ่งสูงกว่าวัสดุ 55SiCrA 15% ปรับขนาดโครงสร้างของแถบยางยืด เพิ่มพื้นที่หน้าตัด-ของแถบยางยืด เพิ่มความหนาของแขนขาจาก 8 มม. เป็น 10 มม. ปรับปรุงความแข็งและพรีโหลดของแถบยางยืด และควบคุมพรีโหลดที่ 45-50kN เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการรับน้ำหนักเพลาขนาดใหญ่ของรถไฟบรรทุกหนัก ดำเนินการการรักษาพื้นผิวแข็งบนส่วนที่สัมผัสของแถบยางยืด ใช้กระบวนการชุบแข็งด้วยความถี่สูง- โดยมีความลึกในการชุบแข็งที่ 2-3 มม. และความแข็งของพื้นผิวสูงถึง HRC55-58 เพิ่มความต้านทานการสึกหรอระหว่างแถบยางยืดและบล็อกเกจ และลดการสึกหรอของการสัมผัส เมื่อพิจารณาถึงลักษณะการสั่นสะเทือนของทางรถไฟสายหนัก ให้ทำการติดตั้งปะเก็นยืดหยุ่นระหว่างแถบยางยืดและฐานยึด ปะเก็นทำจากยาง EPDM ที่มีความหนา 3-5 มม. ซึ่งสามารถดูดซับพลังงานการสั่นสะเทือนบางส่วนและลดความเสียหายจากความเมื่อยล้าของแถบยางยืด นอกจากนี้ ให้ตรวจจับพรีโหลดของแถบยางยืดเป็นประจำด้วยรอบการตรวจจับ 3 เดือน เมื่อค่าการลดทอนของพรีโหลดเกิน 10% ให้เปลี่ยนแถบยางยืดให้ทันเวลาเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือของระบบตัวยึด

วิธีการตรวจจับและมาตรฐานการประเมินอายุการใช้งานความล้าของแท่งยางยืดมีอะไรบ้าง

วิธีการตรวจจับอายุการใช้งานความล้าของแถบยางยืดส่วนใหญ่จะใช้กเครื่องทดสอบความล้าความถี่สูง-สำหรับการทดสอบความล้าแบบโค้งงอสาม-จุด. ในระหว่างการทดสอบ ให้ติดตั้งแถบยางยืดบนฟิกซ์เจอร์จำลองระบบตัวยึด ใช้โหลดสลับที่สอดคล้องกับสภาพการทำงานจริง ควบคุมความถี่ของโหลดที่ 100-200Hz และเร่งกระบวนการทดสอบความล้า ในระหว่างการทดสอบ ให้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงรูปร่างและความเค้นของแถบยางยืดแบบเรียลไทม์ เมื่อแถบยางยืดแตกหรือการเสียรูปเกินขีดจำกัดของยางยืด ให้บันทึกจำนวนโหลดแบบไซคลิก ซึ่งเป็นอายุความล้าของแถบยางยืด มาตรฐานการประเมินจะแบ่งตามสถานการณ์การใช้งาน อายุความล้าของแท่งยางยืดสำหรับรถไฟความเร็วสูง-จะต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 2×107 เท่าของอายุการใช้งานของแท่งยางยืดสำหรับรถไฟลากจูงหนัก- มากกว่าหรือเท่ากับ 1×107 เท่า และของแท่งยางยืดสำหรับรถไฟความเร็วธรรมดามากกว่าหรือเท่ากับ 5×10⁶ เท่า อัตราส่วนการสุ่มตัวอย่างการตรวจจับคือ 10 แท่งยางยืดต่อชุด หากอายุความล้าของแถบยางยืดเส้นหนึ่งไม่เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน จะต้องสุ่มตัวอย่างสองครั้ง หากการสุ่มตัวอย่างสองครั้งยังคงไม่มีคุณสมบัติครบถ้วน ชุดของผลิตภัณฑ์จะถูกตัดสินว่าไม่มีคุณสมบัติเหมาะสม นอกจากนี้ก็จำเป็นต้องดำเนินการการทดสอบอัตราการเติบโตของรอยแตกเมื่อยล้าบนแถบยางยืด โดยการทดสอบอัตราการเติบโตของรอยแตกร้าว ประเมินระยะขอบด้านความปลอดภัยของแถบยางยืดในระหว่างการให้บริการ และตรวจสอบให้แน่ใจว่าแถบยางยืดจะไม่ขยายตัวอย่างรวดเร็วและทำให้เกิดการแตกหักหลังจากเกิดรอยแตกเล็กๆ