Projeto da estrutura de amortecimento de vibração da junta da placa de peixe e tecnologia de ajuste próximo da face da extremidade do trilho
Quais são as principais formas de projeto da estrutura de amortecimento das juntas das placas de peixe?
As principais formas de projeto da estrutura de amortecimento de juntas das placas de peixe incluem principalmente ranhuras de amortecimento na superfície de encaixe, almofadas elásticas embutidas, amortecimento oco-do corpo da placa e amortecimento de arco nas bordas. Cada forma possui um princípio de amortecimento diferente e pode ser usada sozinha ou em combinação para se adaptar aos requisitos de amortecimento de diferentes linhas. As ranhuras de amortecimento na superfície de encaixe são a forma de projeto mais básica. Várias ranhuras de amortecimento-em forma de arco com profundidade de 2-3mm e largura de 5-6mm são projetadas uniformemente na superfície de encaixe da placa de encaixe e do trilho. Quando a vibração do trilho da roda é transmitida à junta, as ranhuras podem produzir uma leve deformação elástica para absorver parte da energia da vibração e, ao mesmo tempo, reduzir a área de contato entre a placa de peixe e o trilho para diminuir a eficiência de transmissão de vibração. Os amortecedores elásticos embutidos são uma forma de amortecimento de alta-eficiência. Almofadas amortecedoras elásticas de borracha nitrílica com dureza Shore de A40{19}}50 graus são incrustadas nas ranhuras na superfície de encaixe da placa de peixe, que estão em contato próximo com a face da extremidade do trilho. As almofadas amortecedoras absorvem a energia da vibração por meio de sua própria deformação elástica durante a vibração, e o efeito de amortecimento é mais de 3 vezes maior do que o de ranhuras simples, adequadas para alta-velocidade, trens urbanos e outras linhas com altos requisitos de amortecimento. O amortecimento-oco do corpo da placa é uma forma de amortecimento leve. Vários furos circulares ocos-com um diâmetro de 10-12 mm são projetados nas áreas não tensionadas da placa de peixe, o que pode não apenas reduzir o peso próprio da placa de peixe, mas também fazer com que o corpo da placa produza uma leve deformação por flexão durante a vibração para absorver a vibração, adaptando-se aos requisitos de leveza das ferrovias de velocidade normal. O amortecimento do arco nas bordas é uma forma auxiliar de amortecimento. As duas bordas finais da placa de peixe são projetadas com uma transição de arco de R15-R20 para evitar a concentração de tensão causada por bordas em ângulo reto e, ao mesmo tempo, reduzir a reflexão e a amplificação da vibração nas bordas. É usado em conjunto com outras formas de amortecimento para melhorar o efeito geral de amortecimento. Todas essas formas de projeto são realizadas com a premissa de garantir a resistência da placa de peixe sem afetar seu desempenho de conexão.
Como os amortecedores elásticos na superfície de encaixe das placas de encaixe conseguem uma adaptação precisa aos trilhos?
A adaptação precisa dos amortecedores elásticos na superfície de encaixe das placas de encaixe aos trilhos é alcançada através do controle preciso de quatro aspectos: design de tamanho, correspondência de dureza, modelagem estrutural e posicionamento de instalação dos amortecedores, garantindo o-encaixe completo dos amortecedores com a face da extremidade do trilho e as ranhuras da placa de encaixe. Em termos de design de tamanho, as dimensões externas da almofada amortecedora são precisamente combinadas com as ranhuras de amortecimento na superfície de encaixe da placa de peixe, com o comprimento e a largura exatamente iguais às ranhuras e a espessura 0,5 - 1 mm maior que a profundidade da ranhura. Após a instalação, o amortecedor é extrudado pela placa de encaixe e pelo trilho para produzir uma leve deformação elástica, realizando um encaixe perfeito com as ranhuras e a face final do trilho. Em termos de correspondência de dureza, os amortecedores com diferentes durezas são selecionados de acordo com a intensidade de vibração da linha. Almofadas de amortecimento suaves com Shore A40-45 graus são usadas para linhas de alta-velocidade para melhorar o efeito de amortecimento; almofadas amortecedoras rígidas com grau Shore A40-50 são usadas para linhas de transporte pesado para garantir a capacidade de carga durante o amortecimento e evitar deformação excessiva das almofadas amortecedoras. Em termos de modelagem estrutural, a superfície do amortecedor é projetada com linhas antiderrapantes levemente elevadas com uma altura de 0,3-0,5 mm, o que pode aumentar o atrito entre o amortecedor e a face da extremidade do trilho, evitar que o amortecedor escorregue devido à vibração durante a operação do trem, e as linhas podem quebrar a continuidade do filme de água para evitar a corrosão da água entre o amortecedor e o trilho. Em termos de posicionamento de instalação, as saliências de posicionamento são projetadas em ambos os lados da almofada amortecedora e os orifícios côncavos de posicionamento são projetados nas posições correspondentes das ranhuras da placa de peixe. Durante a instalação, as saliências são fixadas nos orifícios côncavos para realizar o posicionamento rápido e preciso do amortecedor e evitar um encaixe inadequado causado por desvios de instalação. Além disso, o amortecedor é fabricado pelo processo de moldagem por compressão com uma precisão dimensional de ±0,1 mm, o que pode garantir a adaptabilidade a diferentes faces da extremidade do trilho e melhorar significativamente o grau de ajuste da junta.
Qual é o impacto do processo de retificação de precisão das extremidades dos trilhos na adaptação justa?
O processo de retificação de precisão das extremidades dos trilhos é a base para garantir a adaptação perfeita das placas de encaixe e das extremidades dos trilhos, o que afeta diretamente o grau de ajuste, a transmissão de vibração e a vida útil da junta. A precisão da face final retificada é muito maior do que a da face final cortada comum. A face final do trilho processada por corte comum possui linhas de processamento, desvio de perpendicularidade e erro dimensional, com desvio de perpendicularidade de até 0,5 mm/m. Ao encaixar na placa de encaixe, serão geradas diversas lacunas e a vibração do trilho-da roda será amplificada através das lacunas, levando a um impacto intensificado nas articulações. Ao mesmo tempo, água e impurezas entram facilmente nas aberturas, causando corrosão na face final do trilho. O processo de retificação de precisão das extremidades do trilho é realizado por uma retificadora de precisão CNC. Primeiro, o desbaste áspero é realizado na face final para remover rebarbas e linhas de processamento do corte e, em seguida, o desbaste de acabamento é realizado para controlar o desvio de perpendicularidade da face final dentro de menor ou igual a 0,1 mm/m, o desvio de planicidade menor ou igual a 0,05 mm e a rugosidade da superfície Ra menor ou igual a 1,6 μm. A face final retificada é plana e lisa, e a área de contato com a placa de peixe pode atingir mais de 95% durante o encaixe, proporcionando um encaixe perfeito. A face final retificada de precisão pode efetivamente reduzir a folga da junta, evitar a amplificação da vibração, reduzir a carga de impacto da roda e do trilho na junta e, ao mesmo tempo, reduzir a intrusão de água e impurezas para evitar a corrosão da face final do trilho. Além disso, o processo de retificação de precisão pode garantir a consistência das dimensões da face final do mesmo lote de trilhos, tornar a adaptabilidade da placa de encaixe e do trilho mais uniforme, evitar tensões desiguais na placa de encaixe causada pela diferença nas dimensões da face final e melhorar a estabilidade da conexão da junta. Se a face da extremidade do trilho não for retificada com precisão, mesmo o projeto mais preciso da placa de encaixe não poderá alcançar uma adaptação realmente justa.
Quais são os critérios de controle de folga para juntas ferroviárias em ambientes de diferentes temperaturas?
O controle de folga das juntas ferroviárias em diferentes ambientes de temperatura segue o princípio fundamental deexpansão térmica e compensação de contração, e o valor da folga é definido com precisão de acordo com a temperatura extrema anual local, o coeficiente de expansão linear do trilho e as características do tipo de trilho para evitar deformação do trilho ou danos nas juntas causados pelo estresse térmico. O coeficiente de expansão linear dos trilhos padrão nacional de 50kg/m e 60kg/m é 1,18×10^-5/ grau, que é o parâmetro principal para o cálculo da lacuna. O valor básico do intervalo é determinado em combinação com a faixa de temperatura da linha onde o trilho está localizado. A lacuna básica geral é de 2 a 4 mm à temperatura ambiente (20 a 25 graus), o que reserva espaço de compensação básica para deformação de temperatura. Áreas de alta temperatura (temperatura extremamente alta anual maior ou igual a 38 graus) precisam adotar ocritério de grande lacuna, definindo a folga da junta para 3-4 mm. Como o trilho se expandirá significativamente quando aquecido, uma folga suficiente pode evitar a tensão de compressão axial gerada após o alongamento do trilho, evitando o arqueamento do trilho, a deformação da placa de peixe e até mesmo a fratura do parafuso na junta. As áreas alpinas (temperatura extremamente baixa anual menor ou igual a -25 graus) precisam adotar ocritério de pequena lacuna, controlando a folga para 2-3mm. O trilho irá contrair quando resfriado em baixa temperatura, o que aumentará a folga. Uma pequena folga pode evitar folga excessiva da junta após a contração a frio, evitar impacto intensificado entre roda e trilho quando o trem passa e, ao mesmo tempo, evitar a intrusão de impurezas e água na junta devido à folga excessiva. Áreas com grandes flutuações de temperatura (diferença anual de temperatura maior ou igual a 60 graus) precisam adotar ocritério de ajuste dinâmico. Instale de acordo com a lacuna básica quando a temperatura é moderada na primavera e no outono, verifique e expanda adequadamente a lacuna no período de alta-temperatura no verão e investigue oportunamente o problema da lacuna excessiva no período de baixa-temperatura no inverno. Substitua as juntas de ajuste, se necessário, para garantir que a folga esteja sempre adaptada à temperatura-real. Além disso, devido à diferença na seção-transversal dos trilhos de padrão internacional (UIC60, BS113A), o valor da lacuna precisa ser ajustado-com base no padrão nacional. A lacuna geral dos trilhos UIC60 é 0,5 mm menor do que a dos trilhos padrão nacional de 60 kg/m, adaptando-se aos requisitos de suavidade de suas linhas de alta-velocidade. Todo controle de folga deve ser detectado com um calibrador de folga especial, com desvio menor ou igual a ± 0,5 mm para garantir folga precisa.
Como o projeto de compensação de tensão das placas de encaixe melhora o grau de adaptação aos trilhos?
O projeto de compensação de tensão das placas de encaixe é um meio fundamental para melhorar o grau de encaixe nos trilhos. Ele compensa a deformação por tensão durante a instalação e serviço através de três métodos:formação de pré-dobra, design de ranhura elástica e distribuição gradiente da força de pré{1}}aperto do parafuso, garantindo que a placa de encaixe e a face final do trilho estejam sempre bem ajustadas. A pré--formação de flexão é o projeto básico de compensação de tensão. A placa de peixe é ligeiramente pré{3}}dobrada pelo processo de dobra CNC durante a produção, e o radiano de pré-dobra é determinado de acordo com o tipo de trilho e a força de pré{5}}aperto do parafuso. O valor de pré-dobra da placa de peixe adaptada para trilhos de 60kg/m é de 0,3-0,5mm. Quando os parafusos são apertados, a placa de encaixe pré-dobrada retorna ao plano sob a ação da força de pré{16}}aperto e, ao mesmo tempo, gera pressão de ajuste contínua na face final do trilho, evitando a folga de encaixe causada pela própria rigidez da placa de encaixe e aumentando a área de contato para mais de 95%. O projeto de ranhura elástica é um projeto de compensação de tensão local. Ranhuras elásticas-em forma de arco com largura de 3-4mm e profundidade de 2-3mm são projetadas em ambos os lados dos orifícios dos parafusos da placa de peixe. Quando os parafusos são pré-apertados ou o trilho se deforma sob tensão de temperatura, as ranhuras elásticas podem produzir uma leve deformação elástica para compensar a concentração de tensão local, evitando a lacuna entre a placa de encaixe e o trilho causada pela deformação por tensão da placa de encaixe. Ao mesmo tempo, as ranhuras elásticas podem tornar a tensão na placa de peixe mais uniforme e reduzir o risco de rachaduras ao redor dos orifícios dos parafusos. A distribuição gradiente da força de pré{32}}aperto do parafuso é um projeto de compensação de tensão dinâmica. De acordo com as características de tensão da placa de peixe, a força de pré{33}}aperto do parafuso central é definida para o valor máximo (450-500N·m para trilhos de 60kg/m) e diminui gradualmente até os parafusos finais (350-400N·m para os parafusos finais). Esta distribuição gradiente pode fazer com que a placa de encaixe se encaixe no trilho uniformemente do meio para as extremidades, evitando o empenamento das duas extremidades da placa de encaixe causada pela força excessiva de pré-aperto nas duas extremidades e, ao mesmo tempo, compensa a tensão de flexão na junta do trilho para garantir que o grau de ajuste não atenua durante o serviço. Além disso, o projeto de compensação de tensão da placa de peixe é combinado com a retificação de precisão da face final do trilho e o controle da folga da junta para formar uma garantia de encaixe perfeito em todo o processo de "instalação de processamento de projeto". Mesmo sob condições de trabalho de vibração repetida do trem e mudanças de temperatura, um bom estado de ajuste pode ser mantido para reduzir a vibração e o ruído.