Þreytaárangur gormaklemma og endingartíma hringrásar
Hverjir eru kjarnastaðlar fyrir þreytuprófanir á innlendum stöðluðum járnbrautarklemmum?
Innlendar staðlaðar járnbrautaklemmur þurfa að gangast undir ekki minna en 2 milljónir álagsprófa til skiptis og engar sprungur eða plastaflögun eru leyfðar eftir prófunina. Álagsmagn prófsins þarf að líkja eftir raunverulegum vinnuskilyrðum línunnar. Álagsmagn járnbrautaklemma fyrir háhraðalínur er ±3kN og fyrir þungar-járnbrautarlínur er aukið í ±5kN. Prófunarumhverfið verður að ná yfir hitastigið. Eftir prófunina við stofuhita verður að ljúka 500.000 lotum við háhitastig upp á -40 gráður og 60 gráður í sömu röð. Meðan á prófinu stendur skal fylgjast með stífleikabreytingu járnbrautarklemmunnar í rauntíma og ef stífleikadempunin fer yfir 10% er hún metin óhæf. Að auki skal þvingunarkraftsdeyfing járnbrautarklemmunnar eftir prófun ekki fara yfir 8% af upphafsgildi til að tryggja að það geti enn uppfyllt kröfur um brautarfestingu.
Hver er munurinn á þreytuvísum fyrir erlenda staðlaða járnbrautarklemma og innlendum stöðlum?
Krafa um þreytuprófunarlotu fyrir evrópska staðlaða járnbrautarklemma er 2,5 milljón sinnum, 500.000 sinnum meiri en landsstaðalinn, og prófunarkröfur fyrir vinnuskilyrði við lágt-hitastig eru strangari, sem þarf að ljúka við -50 gráður. Álagsamplitude stilling amerískra staðlaðra járnbrautarklemma er sveigjanlegri, sem er skipt í ±4kN og ±6kN stig í samræmi við línuásálag til að laga sig að mismunandi þunga{10}}þörfum. Þreytuprófið á japönskum stöðluðum járnbrautarklemmum mun bæta við titringstíðnibreytum, sem krefst þess að lotunni sé lokið við há-tíðni titring upp á 10Hz, sem er meira í samræmi við-tíðni byrjun-stöðvunarvinnuskilyrði borgarlesta. Erlendar staðlaðar járnbrautarklemmur hafa lægri þol fyrir stífleikadeyfingu eftir prófun, þurfa yfirleitt ekki meira en 8%, en landsstaðallinn er 10%. Á sama tíma munu nokkrar erlendar staðlaðar járnbrautaklemmur bæta við þreytuprófum í saltúðaumhverfi til að taka tillit til bæði tæringarvarnar og þreytuvarnar.
Hvernig hefur efni járnbrautaklemmana áhrif á þreytulíf þeirra?
60Si2MnA gormstál er almennt notað efni fyrir innlenda staðlaða járnbrautarklemma. Hátt sílikoninnihald þess getur bætt teygjanleikamörk og þreytustyrk stálsins og tryggt grunnþreytalífið. Erlendar staðlaðar járnbrautarklemmur nota oft 55SiCr ál gormstál, og krómþátturinn sem bætt er við getur bætt herðingarþol stálsins enn frekar og lengt þreytulífið við háan-vinnuskilyrði. Ef efnishreinleiki járnbrautarklemmunnar er ófullnægjandi og það eru innfellingar inni, mun það verða upphafspunktur þreytusprungna og stytta endingartímann til muna. Hitameðferðarferlið efnisins skiptir einnig sköpum. Jafnhita slökkviferlið getur gert járnbrautarklemmuna til að fá einsleitari uppbyggingu og þreytulíf hennar er 30% hærra en járnbrautarklemmunnar með hefðbundinni slökkvi. Að auki mun járnbrautaklemman með yfirborðshreinsun draga úr yfirborðsstyrk og er viðkvæmt fyrir ótímabærum þreytuskemmdum við víxl álag.
Hvers vegna er nauðsynlegt að einbeita sér að því að hámarka þreytuafköst járnbrautarklemma fyrir háhraðalínur?
Titringstíðni há-hraðalesta í rekstri er allt að 8-10Hz, meira en tvöfalt hærri en hefðbundin hraðalína. Teinnaklemmur þurfa að bera oftar til skiptis álag, þannig að hámarka þreytuafköst getur komið í veg fyrir ótímabæra bilun. Hár-hraðalínur gera mjög miklar kröfur um sléttleika laganna. Ef teinaklemman hefur stífleikadeyfingu vegna þreytu, mun það valda losun teina og kalla fram geometrísk frávik brautarinnar. Rekstrarþéttleiki-háhraðalína er mikill og aðgerðir sem skipta um járnbrautarklemma munu taka mikinn tíma í þakglugga. Hagræðing á þreytuafköstum getur lengt skiptingarferlið og dregið úr rekstrar- og viðhaldskostnaði. Hjól-höggkraftur háhraðalesta-er meiri og hámarks þreytuþol getur bætt höggþreytuþol járnbrautarklemma og tryggt akstursöryggi. Á sama tíma eru flestar háhraðalínur kjölfestulausar brautir og viðgerðarerfiðleikar vegna bilunar í járnbrautarklemmum eru meiri, svo það er nauðsynlegt að draga úr hættu á bilun með framúrskarandi þreytuframmistöðu.
Hvernig á að fylgjast með þreytuástandi járnbrautarklemma á meðan á rekstri og viðhaldi stendur?
Á rekstrar- og viðhaldsstigi er hægt að athuga yfirborðssprungur á járnbrautarklemmum með sjónrænni skoðun, með áherslu á bogaskipti og enda járnbrautaklemma, þar sem líklegt er að álagsstyrkur eigi sér stað. Sérstök tæki eru notuð til að greina klemmkraft járnbrautaklemmana reglulega. Ef klemmukrafturinn heldur áfram að minnka og fer yfir 10% af upphafsgildinu, gefur það til kynna að þreytuvirkni hans hafi minnkað. Hægt er að nota ultrasonic gallagreiningartækni til að greina ör-sprungur inni í járnbrautarklemmunni og spá fyrir um hættuna á þreytubilun fyrirfram. Skráðu endingartíma járnbrautarklemmunnar og heildarþyngd línunnar. Þegar það nær 80% af hönnuðum heildarþyngd þarf að auka greiningartíðni. Að auki er hægt að setja upp titringsvöktunarskynjara í lykilhlutum til að safna titringsgögnum um járnbrautaklemmur í rauntíma og meta þreytuástand þeirra með gagnagreiningu.