Nárazová houževnatost špiček kolejí a jejich přizpůsobení dynamickému zatížení v oblastech výhybek
Jak se dynamické rázové zatížení v oblastech spínačů liší od zatížení v běžných linkách a proč jsou na hroty kladeny vyšší požadavky na tuhost?
Oblasti výhybek se vyznačují zvláštními podmínkami, jako jsou změny průřezu kolejnice, nárazy na okolky kol a ovládání výhybkového stroje; amplituda dynamického rázového zatížení je 3-5krát větší než u běžných vedení s četnými přechodnými rázovými impulsy. Hroty na běžných vedeních snášejí především statické zatížení a nízkofrekvenční vibrace{4}}, zatímco hroty přepínačů vydrží masivní nárazovou energii během milisekund. Nedostatečná rázová houževnatost způsobuje křehký lom (nikoli únavový lom) při přechodných nárazech – toto náhlé selhání přímo narušuje geometrii spínače a způsobuje dopravní nehody.
Jaká typická lomová forma se vyskytuje u spínacích hrotů s nedostatečnou rázovou houževnatostí?
Typickou formou je „jednorázový{0} křehký lom“, vyznačující se plochým, krystalickým lomovým povrchem bez zjevných únavových rýh. Zlomeniny se většinou vyskytují v přechodové zóně mezi dříkem a hlavou nebo v blízkosti vazebného rozhraní mezi kotvícím činidlem a hrotem. K této zlomenině obvykle dochází okamžitě, když vlaky projedou přes výhybku, bez předchozího varování. Na rozdíl od únavového lomu u běžných liniových hrotů je křehký lom způsoben nárazovou energií překračující mez houževnatosti hrotu; po -zlomení hrot okamžitě ztratí kapacitu ukotvení, což představuje mnohem větší nebezpečí.
Jak zlepšit rázovou houževnatost hrotů pomocí výběru materiálu a tepelného zpracování?
Materiálově -nízko{1}}uhlíková legovaná ocel (např. 20MnTiB) nahrazuje běžnou středně{5}}uhlíkovou ocel-nízkouhlíkovou ocel, která zajišťuje houževnatost matrice, zatímco legovací prvky zvyšují pevnost. Tepelné zpracování využívá kombinaci „kalení a popouštění + povrchové kalení“: kalení a vysokoteplotní-popouštění tvoří v jádře houževnatý temperovaný sorbit, zatímco povrchové kalení zlepšuje tvrdost povrchu stopky a odolnost proti opotřebení. Tato mikrostruktura "tvrdého vnějšího a pevného jádra" umožňuje hrotům odolávat opotřebení a odolávat přechodným nárazům, což výrazně zvyšuje rázovou houževnatost.
Jak se liší čínské a mezinárodní normy v požadavcích na nárazovou houževnatost pro špičky-specifické pro přepínače?
Čínské standardy stanoví, že rázová houževnatost (hodnota Akv) špiček specifických pro spínače- nesmí být menší než 40 J při pokojové teplotě a 27 J při -20 stupních . Mezinárodní normy jako BS EN 14662 ukládají přísnější požadavky: Akv Větší nebo rovno 50 J při pokojové teplotě a Větší nebo rovné 35 J při -40 stupních, přičemž místo jediného nárazu je vyžadováno více nárazových zkoušek. Některé mezinárodní normy také specifikují minimální hodnotu lomové houževnatosti (KIC), aby se zabránilo rychlému křehkému lomu i při mikrodefektech.
Jak na webu předběžně posoudit-, zda nárazová houževnatost po špičkách splňuje normy pomocí jednoduchých testů?
Na-místě lze k odběrovým testům použít zjednodušené zařízení „test dopadem pádové hmotnosti“. Upevněte hrot ve skutečném instalačním stavu, shoďte specifikované závaží z určené výšky, aby narazilo na vrchol hrotu, a sledujte, zda nedošlo k prasknutí. Malá deformace bez lomu ukazuje na kvalifikovanou rázovou houževnatost; křehký lom znamená poruchu. Dále analyzujte lomové povrchy: vláknitý povrch s plastickou deformací znamená dobrou houževnatost, zatímco hladký krystalický povrch naznačuje nedostatečnou houževnatost.