Temir yo'l yostig'i va shpallar o'rtasidagi interfeys kuchlanishi uchun optimallashtirish dizayni va materiallarni moslashtirish texnologiyasi
Temir yostiqlar va beton shpallar-oʻrtasidagi interfeys kuchlanishining asosiy taqsimot xususiyatlari qanday?
Temir yostiqlar va beton shpallar o'rtasidagi interfeys kuchlanishi "markaziy konsentratsiya va chekka susayishi" ning taqsimlanish xususiyatini ko'rsatadi, asosiy kuchlanish maydoni yostiqning o'rtasi va to'g'ridan-to'g'ri rels ostidagi aloqa sohasida to'plangan. Bu xususiyat beton shpallarning qattiq xarakteristikalari va g'ildirak{2}}rels yuklarini uzatish rejimi bilan belgilanadi. Poyezd g‘ildiragi-temiryo‘l yuki temir yo‘l orqali rels-pastki tagining o‘rtasiga uzatiladi. Beton shpallar yuqori qattiqlik va kichik deformatsiyaga ega bo'lib, yukni o'z deformatsiyasi orqali tarqata olmaydi, bu esa yostiqning o'rtasi va shpal o'rtasidagi aloqa joyida yukning to'planishiga olib keladi. Yadro sohasidagi kuchlanish qiymati chekka maydonidan 3-4 marta katta. Interfeys kuchlanishining lateral taqsimlanishida ham farqlar mavjud. To'g'ridan-to'g'ri temir yo'l tarmog'i ostidagi kuchlanish rels boshi tashqarisidan kattaroqdir va lateral kuchlanish og'ishi 20% ga yetishi mumkin, chunki temir yo'l tarmog'i yukni uzatish uchun asosiy kanaldir va stress to'g'ridan-to'g'ri. Shu bilan birga, interfeys kuchlanishi poezdning ishlash tezligining oshishi bilan o'zgaradi. Yuqori tezlikda ishlaganda, yuk ta'siri kuchayadi, stress kontsentratsiyasi hududida stress amplitudasi 15% -20% ga oshadi va stressning tebranish chastotasi ortadi. Egri chiziq bo'limida interfeys kuchlanishi egri chiziqning tashqi tomoniga siljiydi va egri chiziqdagi g'ildirak-relsning lateral kuchidan kelib chiqadigan yuk eksantrik yuki tufayli tashqi stress ichki qismga qaraganda taxminan 25% yuqori. Bundan tashqari, interfeys kuchlanishining bir xilligi padning moslashish darajasiga bog'liq. Stress mutatsiyalari moslashish darajasi past bo'lgan qismlarda yuzaga keladi, bu mahalliy stress kontsentratsiyasini yanada kuchaytiradi, bu ham interfeys stressini optimallashtirishning asosiy maqsadi hisoblanadi.
Kontakt shaklini optimallashtirishning-temir yo'l ostidagi yostiqchalarning interfeys kuchlanishining taqsimlanishiga ta'siri qanday?
Temir yo'l ostidagi yostiqlarning kontakt shaklini optimallashtirish shpallar bilan interfeys kuchlanishining taqsimlanishini yaxshilashning asosiy vositasi bo'lib, uning ta'siri asosan uchta jihatda namoyon bo'ladi: kuchlanishning tarqalishi, konsentratsiya maydonining zaiflashishi va stressning bir xilligini yaxshilash, bu interfeysdagi mahalliy stress kontsentratsiyasini samarali ravishda bartaraf etishi mumkin. Yostiqchaning an'anaviy tekis aloqa shaklini o'rtasi biroz konveks va asta-sekin yupqalashadigan qirrasi bo'lgan yoy bilan aloqa shakliga optimallashtirish o'rtadagi markaziy konsentratsiyali yukni asta-sekin chetga o'tkazishi, yadro maydonidagi kuchlanishni 25% -30% ga kamaytirishi va yadro maydoni va chekka maydoni o'rtasidagi kuchlanish farqini qisqartirishi mumkin. Yostig'ining aloqa maydonini optimallashtirish va kontakt maydonini 20% ga oshirish uchun keng yostiq dizaynini qabul qilish interfeys yukini yanada tarqatib yuborishi, birlik maydoniga stress qiymatini kamaytirishi va shpalning yotoq chegarasidan oshib ketadigan mahalliy stressdan qochishi mumkin. Qattiqlik taqsimotini optimallashtirish uchun prokladkada mahalliy qattiqlikni sozlash yivlarini loyihalash orqali qattiqlik kuchlanish taqsimotiga mos keladi, yuqori kuchlanishli o'rtasi yuqori qattiqlikka ega va past kuchlanishli chekka past qattiqlikka ega bo'lib, stressning bir xil uzatilishini amalga oshiradi va keskin qattiqlik o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan stress kontsentratsiyasini yo'q qiladi. Shu bilan birga, yostiq va shpal o'rtasidagi aloqa chekkasini yoy radiusi R8-R10 bo'lgan yoy o'tish joyi sifatida loyihalash chekka o'tkir burchakdagi stress kontsentratsiyasini bartaraf etishi va chekka kuchlanish cho'qqisini taxminan 15% ga kamaytirishi mumkin. Kontakt shaklini optimallashtirishdan so'ng, interfeys stressining bir xilligi 40% dan ko'proq yaxshilanadi, mahalliy stress kontsentratsiyasi fenomeni sezilarli darajada yaxshilanadi va pad va shpalning xizmat qilish muddati uzaytiriladi.
Yog'och shpallar uchun taglik tagliklari-material formulasi qanday asosiy xususiyatlarga ega bo'lishi kerak?
kabi yog'och shpallarning xususiyatlariga qaratilganyumshoq to'qimalar, oson namlik assimilyatsiya va deformatsiya, va zaif kesish qarshilik, yog'och shpallar uchun-rels ostidagi yostiqlarning moddiy formulasi yog'och shpallar bilan moslashish va hamkorlikda deformatsiya qilish qobiliyatini hisobga olgan holda, elastik tamponlash, sirpanish va eskirishga chidamlilik, korroziya va namlikka chidamlilikning asosiy xususiyatlari bilan ishlab chiqilishi kerak. Yog'och shpallar yumshoq tuzilishga ega, shuning uchun prokladkalar elastik moduli 80{6}}100MPa da boshqariladigan mukammal elastik tamponlash ko'rsatkichiga muhtoj, bu yuklarni o'z deformatsiyasi orqali tarqatishi, yog'och shpal interfeysidagi mahalliy kuchlanishni kamaytirishi va yog'och shpallarning ezilishini oldini olishi mumkin. Yog'och shpallar namlikni singdirish va deformatsiyaga moyil bo'lganligi sababli, prokladkaning gigroskopik kengayishi natijasida yuzaga keladigan notekis interfeys stressini oldini olish uchun 3% dan kam yoki teng bo'lgan suvni singdirish darajasi bilan past gigroskopiklikka ega bo'lishi kerak, shuningdek, yog'ochning gigroskopik kengayishidan kelib chiqadigan korroziyaga qarshi va{9}}yostiqchalar qo'shilishi kerak. namlik assimilyatsiya qilish, shu bilan yog'och shpallarning xizmat muddatini uzaytiradi. Yostig'i va yog'och shpal o'rtasidagi aloqa interfeysi tebranish tufayli sirpanib ketadi, shuning uchun material formulasi taglikning sirg'anishga qarshi ishlashini yaxshilashi kerak, Shore qattiqligi A55-A60 darajasida nazorat qilinadi va interfeys ishqalanishini oshirish va yog'och shpallar tufayli yuzaga keladigan yog'och shpallarning eskirishini oldini olish uchun yostiq yuzasida sirpanishga qarshi chiziqlar ishlab chiqilgan. Yog'och shpallar kesishma qarshilikka ega, shuning uchun pad materiali interfeysdagi lateral kesish kuchini ko'tarish va yostiqning kesish deformatsiyasidan kelib chiqadigan eksantrik yukni oldini olish uchun yaxshi kesish kuchiga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, pad materiali yaxshi ob-havoga chidamli bo'lishi kerak, harorat o'zgarishiga -30 darajadan 50 darajagacha mo'rt sinish yoki yumshatilishsiz moslasha oladi, turli muhitlarda yog'och shpallar bilan moslashishni ta'minlaydi.
Plastik shpallar va rels ostidagi yostiqchalar-oʻrtasida mos keladigan material uchun asosiy talablar qanday?
Plastmassa shpallar ham, rels tagida{0}}yostiqchalar ham elastik materiallardir va ularning materialga mos kelishiga qo'yiladigan asosiy talablar quyidagilarga qaratilgan.qattiqlikni muvofiqlashtirish, sinxron deformatsiya va interfeyslarni bog'lashikkalasining elastik muvofiqlashtirish tizimini tashkil etishini ta'minlash va moddiy xususiyatlardagi farqlardan kelib chiqadigan interfeys kuchlanishining buzilishidan qochish. Qattiqlikni muvofiqlashtirish asosiy talabdir: plastik shpallarning elastik moduli taxminan 200{2}}300MPa ni tashkil qiladi va rels ostidagi yostiqchalarning elastik moduli 100-150MPa da nazorat qilinishi kerak, bu plastik shpallarning elastiklik modulining 1/2-2/3 qismini tashkil etadi, bu esa plastik shpallardan oʻtkazuvchanlik oʻtkazuvchanligini taʼminlaydi. to'satdan qattiqliksiz shpalga yostiq o'zgaradi. Sinxron deformatsiya asosiy talabdir: yostiq va plastik shpalning nominal deformatsiyasi izchil bo'lishi kerak, ikkalasi ham 10-15 mm da boshqarilishi kerak va ikkalasi deformatsiya farqi tufayli interfeysning tozalanishiga yo'l qo'ymaslik va interfeys kuchlanishining uzluksizligini ta'minlash uchun poezd yuki ostida sinxron ravishda deformatsiyalanishi kerak. Interfeysni bog'lash muhim talabdir: prokladka materiali tebranish yuki ostida pad va shpal o'rtasida nisbiy siljishning oldini olish uchun 2MPa dan katta yoki teng bo'lgan bog'lanish kuchiga ega bo'lgan plastik shpal materiali bilan yaxshi bog'lanishi kerak va biriktiruvchi qatlam ikkalasining sinxron deformatsiyasiga ta'sir qilmasdan ma'lum bir elastiklikka ega bo'lishi kerak. Bunga qo'shimcha ravishda, ikkita material qarish tezligining og'ishi bilan bir xil qarishga qarshi ko'rsatkichga ega bo'lishi kerak, qattiqlik va deformatsiyaning muvofiqlashuvi ishlashni uzmasdan uzoq muddatli foydalanishdan keyin ham saqlanishini ta'minlash uchun 5% dan kam yoki teng. Shu bilan birga, materiallarning harorat qarshiligi mos bo'lishi kerak, harorat deformatsiyasidagi farqlardan kelib chiqadigan interfeys stress kontsentratsiyasidan qochib, bir xil harorat oralig'ida barqaror ishlashni saqlab turishi kerak.
Qanday qilib rels ostidagi yostiqchalarning qattiqlik gradienti dizayni shpallar bilan interfeys kuchlanishini muvofiqlashtirishni amalga oshiradi?
Temir yo'l tagida{0}}qattiqlik gradienti dizayni shpallar bilan interfeys kuchlanishini muvofiqlashtirishni amalga oshiradi.qattiqlik va interfeys kuchlanishining taqsimlanishining aniq mosligi va yukni uzatish yo'nalishi bo'yicha asta-sekin qattiqlik o'zgarishi, yostiq va shpalni integratsiyalashgan stress tizimini tashkil qilish va umumiy rulman ish faoliyatini yaxshilash. Tarqatish xususiyatiga ko'rao'rtada yuqori stress va chekkada past stressshpal interfeysi uchun yostiq o'rtada yuqori qattiqlik va chekkada past qattiqlik bilan gradient struktura sifatida ishlab chiqilgan va o'rtadagi elastik modul chetidagidan 30%-40% yuqori, shuning uchun yuqori qattiqlik maydoni konsentrlangan yuklarni oladi va past qattiqlik maydoni chekka yuklarni bir tekis taqsimlash uchun taqsimlanadi. Yukni o'tkazish yo'nalishi bo'yicha, prokladka rels bilan aloqa qilishda ustki yuzadan shpal bilan aloqa qilishda asta-sekin pasayadigan qattiqlik bilan gradient struktura sifatida ishlab chiqilgan: ustki yuzasi relsning konsentrlangan yukini ko'tarish uchun yuqori qattiqlikka ega va pastki yuzasi past qattiqlikka ega, shuning uchun relsning o'tkazuvchan yukiga moslashish uchun qattiqligi past. stress mutatsiyasiz uxlayotgan odam. Egri chiziq bo'limida, interfeys kuchlanishining eksantrik yukining xususiyatlariga ko'ra, yostiq egri chizig'ining tashqi tomonining qattiqligi 20% -25% ga oshiriladi, ichki tomonning qattiqligi o'zgarishsiz qoladi, bu esa lateral eksantrik yuk tufayli yuzaga keladigan stress notekisligini bartaraf qiladi va egri chiziqning interfeys kuchlanishini muvofiqlashtirishni amalga oshiradi. Shu bilan birga, prokladkaning murvat teshigi atrofida mahalliy yuqori qattiqlik maydoni ishlab chiqilgan bo'lib, murvatni oldindan siqish kuchidan kelib chiqadigan mahalliy yukni ko'tarish va teshik atrofida stress kontsentratsiyasini oldini olish uchun qattiqlik atrofdagidan 50% yuqori. Turli xil qattiqlik maydonlarining kooperativ ta'siri orqali qattiqlik gradienti dizayni har doim yostiq va shpal o'rtasidagi interfeys kuchlanishini saqlab turadi, mahalliy stress kontsentratsiyasini yo'q qiladi, ikkalasining kooperativ stressini amalga oshiradi va yo'l strukturasining barqarorligini yaxshilaydi.