Hlutlaus áshlutfall járnbrautarhluta og hagræðing álagsdreifingar undir hjóli-Rail Dynamic Load
Hvers vegna er hlutlausi ás teinaþversniðsins-hannaður til að hallast í átt að brautarhausnum í stað þess að vera í rúmfræðilegri miðju?
Meðan á lestarstarfi stendur veldur snertikraftur hjóla-teina aflögun niður á við: járnbrautarhausinn verður fyrir þrýstiálagi og járnbrautargrunnurinn fyrir togálagi. Togþreytumörk stáls eru mun lægri en þrýstiþreytumörk þess. Ef hlutlausi ásinn er í rúmfræðilegri miðju, mun hámarks togspenna við járnbrautarbotninn mun fara yfir þrýstiálagið á járnbrautarhausnum, sem veldur því að þreytusprungur hefjast fyrst við járnbrautarbotninn. Afleiðing í átt að járnbrautarhausnum (um 5%-10% af járnbrautarhæð) eykur beygjuhlutastuðul járnbrautarbotnsins, dregur úr hámarks togspennu og heldur þrýstiálagi járnbrautarhauss innan hæfilegs bils, þannig að "togþreytajafnvægi-þreytujafnvægis er náð"-.
Hverjar eru mismunandi offset-kröfur fyrir hlutlausa járnbrautarásinn á línum með mismunandi ásálag?
Fyrir hefðbundnar línur (ásálag minna en eða jafnt og 23t) með litlum álagi, uppfyllir 5%-7% af teinahæð álagsjafnvægiskröfur álagsjafnvægis. Fyrir þungar-dráttarlínur (ásálag sem er meira en eða jafnt og 30t) með mjög háu togálagi á járnbrautum, er offsetið aukið í 8%-10% til að auka enn frekar brautargrunnshlutinn og bæla togspennuvöxt. Fyrir háhraðalínur- (hraði meiri en eða jafnt og 350 km/klst.), þrátt fyrir lítið ásálag, krefst mikil kraftmikil álagstíðni 6%-8% jafnvægisálags á sama tíma og hún tryggir heildarstífni teina, forðast ófullnægjandi stífleika járnbrautarhausa og óhóflegs skerðingar á snertingu hjóla og teina.
Hvaða dæmigerða járnbrautarþreytusjúkdómar orsakast af óeðlilegri hlutlausum ás offset hönnun?
Ófullnægjandi offset leiðir til óhóflegrar togspennu á járnbrautum sem byrjarjárnbrautarsprungursem byrja á járnbrautarbotnbrúninni og breiðast út í átt að járnbrautavefnum, sem veldur að lokum beinbrot. Of mikil offset einbeitir sér of mikið þrýstiálag á járnbrautarhausinn, sem leiðir tilplastflæðiá hlaupandi yfirborði (myndar bungur og bylgjupappa), og togspennustyrkur á efri brautarvef, sem veldurlárétt járnbrautarsprungur. Báðar aðstæður rjúfa þreytujafnvægi brautarinnar, stytta endingartímann verulega og auka viðhaldskostnað.
Hvernig er hlutlaus ás offset hönnun alþjóðlegra staðlaðra teina (td UIC 60, AREMA 136RE) frábrugðin kínverskum staðalteinum?
UIC 60 járnbrautin hefur hlutlausan ás frávik upp á 42% af járnbrautarhæð, örlítið lægri en kínverska staðallinn 60kg/m járnbrautartein (45%), þar sem hún aðlagast evrópskum lestum með lágt ásálag og stórt hjólþvermál, sem krefst lægra teinagrunns togspennu. AREMA 136RE járnbrautin, hönnuð fyrir þungar dráttarbrautir, hefur 48% af járnbrautarhæð-mikið yfir kínverska staðlinum 75 kg/m járnbrautum-aðlagar sig að norður-amerískum þungaflutningum lestum með ofur-stóru öxulálagi (meira en eða jafnt undir 35 hlaði) og fókus á teina. Þessi munur stafar af lestarbreytum og línuskilyrðum á mismunandi svæðum, sem krefjast strangrar samsvörunar við álagsstaðla markmarkaðarins við hönnun.
Hvernig á að tryggja nákvæmni hlutlausa ásmótsins við framleiðslu á járnbrautum?
Kjarninn liggur íframhjáhönnun og stjórn á rúllubili. Sérstakt járnbrautarkerfi er hannað til að stjórna nákvæmlega stærð hvers-þversniðshluta með því að stilla rúllumyndunarhlutfall járnbrautarhaussins, vefsins og botnsins. Í frágangsvalsstigi er CNC stillingarbúnaður fyrir rúllubil notaður til að-rauntíma fylgjast með þversniðsstærðum teina-; ef frávik þykktar járnbrautarbotns fer yfir ±0,3 mm, er rúllubilið stillt strax til að tryggja að hlutlaus áshlutfallið sé innan ±1% af hönnunargildinu. Eftir framleiðslu fer hver lota af teinum í gegnum þversniðsskönnun til að teikna upp hlutlausa ásstöðuferilinn-vörur sem eru ekki-samræmdar eru stranglega bannaðar að fara frá verksmiðjunni.