Der Korrelationsmechanismus zwischen dem Vorspannungsdämpfungsgesetz von Federklemmen und der zyklischen Temperaturbelastung
Wie stark nimmt die Vorspannung des elastischen Clips ab, wenn sich die Temperatur um 30 Grad ändert, und warum zeigt sie periodische Änderungen?
Wenn sich die Temperatur um 30 Grad ändert, verringert sich die Vorspannung des elastischen Clips um 8 %-12 %, was periodische Schwankungen mit Temperaturzyklen zeigt. Bei hohen Temperaturen erhöht sich durch die thermische Ausdehnung des elastischen Klammermaterials die elastische Verformung, die Eigenspannung nimmt ab und die Vorspannung sinkt; Bei niedrigen Temperaturen zieht sich das Material kalt zusammen, die elastische Verformung nimmt ab und die innere Spannung erholt sich, was zu einem Rücksprung der Vorspannung führt. Allerdings tritt bei jedem Zyklus ein leichtes Kriechen auf, was zu einer Spannungsrelaxation führt und die Vorspannung nicht vollständig auf den Anfangswert zurückkehren kann. Unter langfristigen Temperaturzyklen nimmt die Vorspannung des elastischen Clips weiter ab und fällt schließlich unter den Auslegungswert, was zu einer Lockerung der Schiene führt.
Warum wählen Leitungen in Hochtemperaturbereichen 60Si2CrA-Elastikklemmen anstelle von 60Si2MnA-Elastikklemmen?
Die Umgebungstemperatur in Hochtemperaturgebieten kann über 50 Grad erreichen. Der Hochtemperatur-Elastizitätsmodul von 60Si2MnA-Elastikklemmen nimmt schnell ab, die Kriechgeschwindigkeit ist hoch und die Vorspannungsabfallrate erreicht 15 % pro Jahr. . 60Si2CrA-Elastikklemmen enthalten Chromelemente, was zu einer besseren Hochtemperaturstabilität, einer geringeren Abnahme des Elastizitätsmoduls, einer 40 %igen Reduzierung der Kriechrate und einer Vorspannungsabfallrate von nur 6 % pro Jahr führt. Darüber hinaus ist die Hochtemperatur-Zugfestigkeit der elastischen 60Si2CrA-Clips 120 MPa höher als die der elastischen 60Si2MnA-Clips, die einer plastischen Verformung bei hohen Temperaturen widerstehen können. Daher müssen Hochtemperaturleitungen elastische 60Si2CrA-Clips mit besserer Hochtemperaturleistung wählen.
Der Zusammenhang zwischen dem Vorspannungsabfall elastischer Klammern und der Geschwindigkeit der Schienentemperaturänderung: Warum ist der Abfall umso schwerwiegender, je schneller die Geschwindigkeit ist?
Je schneller sich die Schienentemperatur ändert, desto langsamer ist die thermische Ausdehnungs- und Kontraktionsreaktion des elastischen Klammermaterials und desto größer ist die Amplitude der internen Spannungsmutation. Bei schneller Erwärmung kann sich der elastische Clip nicht mit der Zeit ausdehnen, wodurch im Inneren eine Zugspannung entsteht und das Kriechen beschleunigt wird; Beim schnellen Abkühlen kann sich der elastische Clip nicht rechtzeitig zusammenziehen, was zu Druckspannungen im Inneren und elastischer Ermüdung führt. Wenn die Änderungsrate der Schienentemperatur 5 Grad pro Stunde überschreitet, erhöht sich die Vorspannungsabfallrate des elastischen Clips um 30 %. Die Temperaturänderung der Schienen bei normalen -Geschwindigkeitsstrecken ist gering, normalerweise weniger als oder gleich 3 Grad pro Stunde, und der Abfall der elastischen Klammern ist langsam; Das häufige Bremsen und Beschleunigen von Zügen auf Hochgeschwindigkeitsstrecken führt zu schnellen Temperaturänderungen an den Schienen, wodurch der Verschleiß der elastischen Klammern noch bedeutsamer wird.
Welchen Einfluss wird die Abnahme der Klemmkraft elastischer Clips in einer Umgebung mit niedrigen{0}}Temperaturen auf die geometrischen Abmessungen der Schiene haben?
Bei niedrigen Temperaturen erhöht sich der Elastizitätsmodul des elastischen Klammermaterials und die Klemmkraft nimmt ab, sodass eine wirksame Verriegelung der Schiene nicht mehr möglich ist. Aufgrund der Temperaturkontraktion kommt es zu einer Längsverschiebung der Schiene, was zu einer Vergrößerung der Schienenspalte und einer Vergrößerung der Spurweitenabweichung führt. Wenn die Abweichung der Spurweite 2 mm überschreitet, erzeugt der Zug beim Durchfahren des Kurvenabschnitts einen seitlichen Aufprall, was den Rad-{3}}Schienenverschleiß verschlimmert. Gleichzeitig führt eine unzureichende Klemmkraft des elastischen Clips zu einer ungleichmäßigen Belastung der Schienenunterlage, erhöht die lokale Druckverformung und verringert die Glätte der Schiene. Unter langfristigen niedrigen-Temperaturen kommt es zu einer kontinuierlichen Abweichung der geometrischen Gleisabmessungen, wodurch die Kosten für die Instandhaltung der Strecke steigen und sogar die Fahrsicherheit beeinträchtigt wird.
Wie kann der periodische Abfall der Vorspannung des elastischen Clips durch Temperaturkompensation vor Ort kontrolliert werden?
Vor Ort kann mit der Temperaturkompensationsmethode die Montagevorspannung des elastischen Clips entsprechend der Schienentemperatur angepasst werden. Wenn die Schienentemperatur mehr als 35 Grad beträgt, erhöhen Sie die Vorspannung um 5 %-8 %, um den hohen Temperaturabfall auszugleichen. Wenn die Schienentemperatur unter 0 Grad liegt, verringern Sie die Vorspannung um 3 % - 5 %, um Sprödbrüche bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. Gleichzeitig können bimetallische elastische Klemmen ausgewählt werden, deren Elastizitätsmodul-Schwankungsbereich bei Temperaturänderung 50 % kleiner ist als bei gewöhnlichen elastischen Klemmen und deren Vorspannungsabfall sanfter ist. Ermitteln Sie außerdem regelmäßig die Vorspannung der elastischen Clips und ziehen Sie diese rechtzeitig fest oder ersetzen Sie sie, wenn der Abfall 10 % übersteigt, um eine langfristige Gleisstabilität zu gewährleisten.