Návrh teplotní adaptability a kompenzace deformace upevňovacích systémů
Jak změna teploty ovlivňuje upínací sílu elastických spon? Jak kompenzovat?
Když teplota stoupá, elastická spona se tepelně roztahuje, pružná deformace se snižuje a upínací síla se odpovídajícím způsobem snižuje; když teplota klesne, elastická spona se smrští a upínací síla se mírně zvýší, ale příliš nízká teplota může způsobit zkřehnutí elastické spony. Pro kompenzaci teplotních vlivů mají elastické spony pro vysokorychlostní železnici -proměnný průřez a kolísání upínací síly je řízeno v rozmezí ±1 kN v rozsahu -40 stupňů ~60 stupňů. Obyčejné železniční elastické spony rezervují teplotní deformační prostor úpravou instalačního předpětí. Některé elastické spony používají slitinové materiály odolné proti vysokým teplotám, které si mohou zachovat stabilní elasticitu v prostředí s vysokou teplotou. Současně mohou odpovídající elastické podložky nepřímo tlumit dopad teplotních změn na namáhání elastických spon.
Jak se vypořádat se změnami výkonu šroubů v prostředí s vysokou a nízkou teplotou?
V prostředí s nízkou teplotou-se snižuje houževnatost materiálů šroubů, takže jsou náchylné ke křehkému lomu; při vysokých teplotách se předpětí šroubu utlumí v důsledku tepelné roztažnosti materiálu. Protiopatření zahrnují výběr šroubů z legované oceli odolných proti nízkým-teplotám (jako je 42CrMo), aby byla zajištěna energie nárazu větší nebo rovna 30 J při -40 stupních. Šrouby v oblastech s vysokou-teplotou používají povlaky odolné vůči vysokým{12}}teplotám, aby se zabránilo zadření závitu. Konstrukce šroubu si vyhrazuje tepelné roztažné a smršťovací mezery, aby se zabránilo deformaci způsobené teplotním namáháním. Během instalace je použita metoda kompenzace krouticího momentu pro nastavení utahovacího momentu podle okolní teploty a hodnota krouticího momentu se při nízkých teplotách přiměřeně zvyšuje. Pravidelně kontrolujte stav šroubů v oblastech s vysokou a nízkou teplotou a včas vyměňte komponenty se sníženým výkonem.
Jaké jsou struktury teplotní kompenzace bezzátěžových systémů upevnění kolejí?
Běžné konstrukce teplotní kompenzace pro tratě bez štěrku zahrnují kluzné železné základní desky, které umožňují kolejnici mírně klouzat v podélném směru, aby se uvolnilo teplotní napětí. Přepážka měřidla je vyrobena z elastického materiálu, který dokáže vlastní deformací kompenzovat rozměrovou změnu způsobenou teplotou. Některé upevňovací systémy jsou vybaveny těsněním s kompenzací teploty a těsnění různé tloušťky se vyměňují podle sezónních teplot. Elastická spona má velkou deformační konstrukci, která může stále udržovat dostatečnou upínací sílu, když se mění teplota. Kromě toho může mazací povlak mezi kolejnicí a železnou základní deskou snížit třecí sílu během teplotní deformace a napomoci kompenzaci.
Jaké jsou speciální požadavky na výběr materiálu upevňovacích systémů v alpských oblastech?
Materiály pro upevňovací systémy v alpských oblastech musí mít vynikající houževnatost při nízkých{0}}teplotách. Materiál elastické spony musí projít -zkouškou nárazu při 50 stupních nízké-teploty bez křehkého lomu. Šrouby jsou vyrobeny z legované oceli s vynikajícím-výkonem při nízkých teplotách, aby se zabránilo nízkoteplotnímu křehkému lomu-. Plastové součásti, jako jsou přepážky a podložky, jsou vyrobeny z modifikovaných materiálů odolných vůči nízkým{10}}teplotám s křehkou teplotou menší nebo rovnou -60 stupňům, aby se zabránilo praskání při nízké teplotě. Koeficient tepelné roztažnosti materiálu by měl být co nejmenší, aby se omezily rozměrové výkyvy způsobené změnami teploty. Všechny komponenty musí projít přísnými testy cyklu při vysokých a nízkých teplotách, aby byl zajištěn stabilní výkon v rozsahu -50 stupňů ~ 40 stupňů.
Jaký vliv má teplotní adaptabilita na životnost upevňovacího systému?
Špatná teplotní adaptabilita způsobí, že součásti upevňovacího systému budou často snášet tepelné namáhání roztahováním a smršťováním, urychlují únavové stárnutí a životnost se může zkrátit o více než 30 %. Kolísání upínací síly způsobené změnami teploty povede k uvolnění kolejnic, zesílení nárazu-kolejnice a nepřímo k poškození upevňovacích součástí. Nízká-zkřehnutí nebo vysoká{5}}teplota změkčení přímo znehodnotí výkon součásti a způsobí bezpečnostní rizika. Dobrá teplotní adaptabilita umožňuje upevňovacímu systému udržet stabilní výkon v celém teplotním rozsahu a prodloužit životnost na více než 15 let. Proto je teplotní adaptabilita jedním ze základních ukazatelů návrhu upevňovacího systému, který přímo souvisí s bezpečností provozu kolejí a náklady na údržbu.