Laschen-Querschnittdesign und Schienenverbindungs-Spannungsausgleichstechnologie
Was sind die wichtigsten Passteile und Maßanpassungsanforderungen für das spezielle -geformte Querschnittsdesign- von Laschen?
Die Kernbefestigungsteile der speziellen -förmigen Querschnittskonstruktion-der Laschen sind in drei Bereiche unterteilt: Schienenkopfbefestigungsabschnitt, Schienenstegklemmabschnitt und Schienenfußstützabschnitt. Die Abmessungen jedes Teils müssen genau auf den entsprechenden Querschnitt der Schiene abgestimmt sein, um einen engen Kontakt des gesamten Querschnitts mit der Schiene sicherzustellen. Der Schienenkopf-Befestigungsabschnitt ist der Kontaktbereich zwischen der Lasche und dem Schienenkopf, der mit einer speziellen -geformten gekrümmten Oberfläche gestaltet werden muss, die mit dem Bogen des Schienenkopfes übereinstimmt, mit einer Bogenabweichung der gekrümmten Oberfläche von weniger als oder gleich ±0,2 mm, und die Länge des Befestigungsabschnitts beträgt nicht weniger als 2/3 der Länge des Schienenkopfes, um eine gleichmäßige Übertragung der vertikalen Last zu gewährleisten und eine lokale Spannungskonzentration am Schienenkopf zu vermeiden. Der Schienenstegklemmbereich ist der Kernspannungsbereich der Lasche, der mit einer an die Schienenstegdicke angepassten Rillenstruktur ausgeführt werden muss. Die Nutbreite ist 0,1 - 0,2 mm kleiner als die Dicke des Schienenstegs, wodurch nach der Montage eine elastische Klemmung entsteht, und die Rechtwinkligkeitsabweichung des Klemmabschnitts beträgt höchstens 0,1 mm/m, wodurch sichergestellt wird, dass die seitliche Klemmkraft gleichmäßig auf den Schienensteg wirkt. Der Schienenbasis-Stützabschnitt ist die Kontaktfläche zwischen der Lasche und der Schienenbasis, die mit einer speziell geformten geneigten Oberfläche im Einklang mit der Neigung der Schienenbasis gestaltet werden muss, mit einer Neigungsabweichung der geneigten Oberfläche von weniger als oder gleich ±0,5 Grad, und die Kontaktfläche des Stützabschnitts beträgt nicht weniger als die Hälfte der Schienenbasisfläche, um eine wirksame Unterstützung der Schienenbasis zu gewährleisten und ein Absinken der Schienenbasis zu verhindern. Die Maßübereinstimmung der drei Kernteile muss den Querschnittsparametern nationaler Standardschienen entsprechen, während Laschen nach internationalem Standard den Querschnittsabmessungen entsprechender Schienen nach internationalem Standard entsprechen müssen und der Passungsspalt im gesamten Querschnitt kleiner oder gleich 0,1 mm sein muss, um eine nahtlose Verbindung zwischen Lasche und Schiene zu ermöglichen.
Wie passt sich die Längengestaltung von Laschen an die Gelenkbelastungsanforderungen verschiedener Schienen an?
Das Längendesign von Laschen ist je nach Schienenmodell, Streckenlasttyp und Betriebsgeschwindigkeit unterschiedlich festgelegt. Der Kern besteht darin, die Spannungskontaktfläche durch Anpassen der Länge zu ändern, um sie an die Spannungsgröße und Spannungsverteilungsanforderungen verschiedener Schienenverbindungen anzupassen. Die Gelenkbelastung von Normalgeschwindigkeitsschienen mit 50 kg/m nach nationalem Standard ist gering, und die angepasste Laschenlänge ist auf 820 mm ausgelegt. Diese Länge kann eine moderate Kontaktfläche an der Verbindung gewährleisten, die nicht nur die grundlegende Spannungsübertragung gewährleistet, sondern auch die Materialkosten kontrolliert und sich an die Arbeitsbedingungen mit mittlerer und geringer Last und geringer Vibration von Linien mit normaler -Geschwindigkeit anpasst. Die Verbindungen nationaler Standard-60-kg/m-Schwertransportschienen tragen große Achslasten und starke Vibrationen, daher muss die Laschenlänge auf 1000 mm erhöht werden. Die verlängerte Länge kann die Schienenkontaktfläche vergrößern, die Flächenbelastung um 20 -25 % reduzieren, die durch schwere Beförderung verursachte konzentrierte Last effektiv verteilen und eine Spannungskonzentration an den Gelenken vermeiden. Bei Hochgeschwindigkeitsschienenverbindungen (60 kg/m festes Gleis) werden extrem hohe Anforderungen an die Glätte gestellt, und die Laschenlänge ist auf 1250 mm ausgelegt. Das ultralange Design kann den Spannungsübergang an der Verbindung sanfter gestalten, die Spannungsveränderung beseitigen, die durch den Aufprall des Rads bei hoher Geschwindigkeit-auf die Schiene verursacht wird, und für eine reibungslose Durchfahrt des Zugs mit hoher Geschwindigkeit sorgen. Die Längen der Laschen für UIC60- und BS113A-Schienen nach internationalem Standard sind auf deren Schienenquerschnitte und Betriebsbedingungen abgestimmt: Die Länge der Laschen für UIC60-Schienen für den Schwerlasttransport beträgt 1050 mm und für BS113A-Normalgeschwindigkeitsschienen 850 mm. Darüber hinaus müssen die Laschen für die speziell geformten Schienenverbindungen in Weichenabschnitten ein individuelles Längendesign annehmen, das an die angepasste Größe entsprechend den Beanspruchungseigenschaften der Weichenschienen angepasst wird, um sicherzustellen, dass die Gelenkbelastung den Arbeitsbedingungen der Weiche entspricht.
In welchen Aspekten spiegelt sich das verdickende und verstärkende Design von Laschen für Schwertransportleinen wider?
Das verdickende und verstärkende Design von Laschen für Schwertransportleitungen konzentriert sich auf die Kernbelastungsteile, die sich hauptsächlich in drei Aspekten widerspiegeln: Verdickung des Schienensteg-Klemmabschnitts, Verstärkung um Bolzenlöcher und allgemeine Materialverbesserung, die gezielt die Anti-{1}}Verformungs-, Anti--Ermüdungs- und Anti--Scherfähigkeiten von Laschen verbessern. Der Schienenstegklemmabschnitt ist der Kernteil der Lasche, der die seitliche Klemmkraft und die vertikale Scherkraft aufnimmt. Die Dicke dieses Teils wurde von 16 mm bei herkömmlichen Laschen auf 20 {9}}22 mm erhöht. Das Verdickungsdesign kann die Querschnittsscherfestigkeit verbessern, die Schertragfähigkeit um mehr als 30 % erhöhen, der großen Scherkraft, die durch Schwertransporte verursacht wird, effektiv standhalten und eine Verformung des Klemmabschnitts vermeiden. Der Randbereich von Schraubenlöchern ist ein zentraler Bereich der Spannungskonzentration. Wenn Zuglasten hindurchfahren, werden um die Löcher herum komplexe Zug-{20}Scherspannungen erzeugt, die zu Rissen führen können. Durch die Vergrößerung des Fasenradius der Schraubenlöcher und die Gestaltung ringförmiger Verstärkungsplattformen um die Löcher auf der Lasche herum kann die Spannung um die Löcher um 25 % bis 30 % reduziert werden, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden. Das Gesamtmaterial wurde von gewöhnlichem Q235-Stahl auf hochwertigen 45#-Kohlenstoffstahl aufgewertet, und einige Schwertransportlinien verwenden sogar legierten 42CrMo-Stahl. Nach der Materialveredelung wird die Zugfestigkeit der Lasche von 375 MPa auf über 600 MPa erhöht, die Streckgrenze wird deutlich verbessert, wodurch die große Belastung und die wiederholten Vibrationen schwerer -Transportleinen ausgehalten werden können, und die Lebensdauer gegen Ermüdung wird auf mehr als das 2×10^7-fache erhöht. Darüber hinaus ist der Stützabschnitt der Schienenbasis von Schwerlastlaschen lokal um 2 mm verdickt, um die Tragfähigkeit der Schienenbasis zu verbessern, ein Durchhängen und Verformen der Schienenbasis aufgrund großer Lasten zu verhindern und die Tragfähigkeit der Laschen umfassend zu stärken.
Wo treten Spannungskonzentrationen an Schienenstößen hauptsächlich auf? Wie kann man sie durch Laschenoptimierung beseitigen?
Die Spannungskonzentrationen von Schienenverbindungen treten hauptsächlich an drei Stellen auf: um Schraubenlöcher, Schienenkopf-Verbindungsspalte und Schienensteg-Klemmflächen. Diese Teile bilden Spannungskonzentrationen durch diskontinuierliche Lastübertragung und übermäßige lokale Spannungen, die durch die Strukturoptimierung von Laschen gezielt beseitigt werden können. Der Umfang der Schraubenlöcher ist der wichtigste Spannungskonzentrationsteil. Wenn Zuglasten hindurchfahren, werden um die Löcher herum komplexe Zug-{3}Scherspannungen erzeugt, die zu Rissen führen können. Durch die Vergrößerung des Fasenradius der Schraubenlöcher und die Gestaltung von Verstärkungsplattformen um die Löcher auf der Lasche herum kann die Spannung um die Löcher um 25 -30 % reduziert werden, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden. Aufgrund der Schienenverbindung entsteht an der Schienenkopfverbindung ein kleiner Spalt, und beim Durchgang von Rad-{15}Schienenlasten wird eine Stoßbeanspruchung erzeugt. Durch die Optimierung der gekrümmten Oberflächenstruktur des Schienenkopf-Befestigungsabschnitts der Lasche, um einen nahtlosen engen Kontakt mit dem Schienenkopf zu erreichen, und durch gleichzeitiges Hinzufügen einer elastischen Pufferschicht im Befestigungsabschnitt kann die Aufprallenergie absorbiert und die Aufprallbelastung am Spalt um 15–20 % reduziert werden. Aufgrund der ungleichmäßigen Montage kommt es zu lokalen Spannungskonzentrationen an der Schienenstegklemmfläche. Durch die Gestaltung des Schienensteg-Klemmabschnitts der Lasche als elastische Rillenstruktur, um den Passgrad mit dem Schienensteg zu verbessern, und durch die Verwendung einer symmetrischen Bolzenanordnung, damit die Klemmkraft gleichmäßig auf den Schienensteg wirkt, kann die lokale Spannung auf der Klemmfläche beseitigt und die Spannung gleichmäßig verteilt werden. Darüber hinaus kann durch die Gestaltung des Endes der Lasche als Bogenübergang anstelle des herkömmlichen rechtwinkligen Endes die Kontaktspannungskonzentration zwischen dem Ende der Lasche und der Schiene eliminiert, der Spannungsübergang am Verbindungsteil sanfter gestaltet werden und das Spannungskonzentrationsproblem der Schienenverbindung umfassend beseitigt werden.
Wie reguliert man die Vorspannkraft der Schrauben von Laschen und Schienenverbindungen, um einen Spannungsausgleich zu erreichen?
Die Regulierung der Schraubenvorspannkraft von Laschen und Schienenverbindungen muss je nach Schienenmodell, Streckenbetriebsbedingungen und Verbindungsteilen genau eingestellt werden, und der Kern besteht darin, eine angemessene Verteilung der Vorspannkraft zu erreichenSchritt-für-Schritt-Vor-Anziehen, gleichmäßige Krafteinleitung und dynamische Kalibrierung, so dass die Belastung am Verbindungsteil mit dem Hauptschienenkörper ausgeglichen wird. Führen Sie zunächst Schritt{1}}für{2}Schritt das Vor-Anziehen durch und teilen Sie dabei die Vor-Anziehkraft der Schraube in drei Stufen auf: anfängliches Anziehen, erneutes-Anziehen und endgültiges Anziehen. Die anfängliche Anzugskraft der 60-kg/m-Schienen nach nationalem Standard wird auf 80-100 N·m geregelt, die erneute Anzugskraft wird auf 250-300 N·m erhöht und die endgültige Anzugskraft wird genau auf 400-450 N·m eingestellt. Durch schrittweises Vorspannen können Verformungen von Laschen oder Schienen durch übermäßige einmalige Krafteinwirkung vermieden und eine stabile Übertragung der Vorspannkraft sichergestellt werden. Zweitens wenden Sie eine symmetrische und gleichmäßige Kraftanwendungsmethode an und ziehen Sie die Schrauben in der Reihenfolge andiagonale Krafteinleitung, von der Mitte zu beiden Enden, sodass die Abweichung der Vorspannkraft jeder Schraube kleiner oder gleich ±5 % ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Klemmkraft der Lasche auf der Schiene gleichmäßig ist und eine exzentrische Belastung der Gelenke durch ungleichmäßige Vorspannkraft vermieden wird. Passen Sie die Vorspannkraft dynamisch an unterschiedliche Betriebsbedingungen der Leitung an: Erhöhen Sie die endgültige Spannkraft auf 500-550 N·m für Schwertransportleitungen, um die Anti-Verformungskapazität der Verbindung zu verbessern; Kontrollieren Sie die Vorspannkraft auf 380-420 N·m für Hochgeschwindigkeitsstrecken und berücksichtigen Sie dabei die Glätte der Verbindung und sorgen Sie gleichzeitig für die Klemmung. Stellen Sie die Vorspannkraft auf 350-400 N·m für Linien mit normaler{21}}Geschwindigkeit ein, um sie an Arbeitsbedingungen mit mittlerer und niedriger Last anzupassen. Bei besonderen Gelenkteilen wie Weichen und Kurven muss die Vorspannkraft um 10 %-15 % gegenüber dem Grundwert erhöht werden, um die zusätzliche Belastung durch besondere Arbeitsbedingungen zu eliminieren. Darüber hinaus ist es notwendig, die Vorspannkraft der Schrauben regelmäßig dynamisch zu kalibrieren: Bei Schwerlaststrecken alle 3 Monate und bei Hochgeschwindigkeitsstrecken alle 1 Monat kalibrieren und die abgeschwächte Vorspannkraft rechtzeitig ergänzen, um sicherzustellen, dass das Gelenkteil über einen langen Zeitraum einen ausgeglichenen Spannungszustand beibehält.