Processo de formação de laminação de rosca e projeto de aprimoramento de resistência-de extração para pontas de trilhos
Quais são as diferenças de desempenho do processo entre a conformação por laminação de roscas e a conformação por corte tradicional de pontas de trilhos?
As principais diferenças de desempenho entre a conformação por laminação de roscas e a conformação por corte tradicional de pontas de trilhos são refletidas em três aspectos: integridade do substrato, distribuição de tensão e resistência mecânica. A conformação por laminação de roscas forma roscas através da deformação plástica a frio sem corte do material, as fibras metálicas da haste do espigão são contínuas e intactas e nenhuma microfissura causada pelo corte é gerada, enquanto a conformação por corte corta as fibras metálicas e forma uma área de concentração de tensão na raiz da rosca. A raiz da rosca após a conformação por laminação é uma transição de arco, o pico de tensão é reduzido em mais de 40% em comparação com a conformação por corte, que pode resistir efetivamente à tensão de tração repetida causada pela vibração do trem, e a raiz da rosca da conformação por corte é um ângulo reto, que é fácil de iniciar trincas por fadiga. Em termos de resistência mecânica, a conformação por laminação aumenta a dureza da área da rosca do espigão para HRC38-42, a resistência à tração é maior ou igual a 600MPa e a resistência à tração-é 35% maior do que a do corte de espigões formados. A dureza da área da rosca do espigão formada pelo corte é de apenas HRC28-32 e a resistência à tração é inferior a 450MPa. Além disso, a eficiência de produção da conformação por laminação é 2 a 3 vezes maior que a da conformação por corte, a taxa de utilização do material pode chegar a 100%, o que reduz bastante o custo de produção, enquanto a taxa de perda de material da conformação por corte é de cerca de 15% -20%. A superfície da rosca da ponta formada por rolo é mais lisa com uma rugosidade Ra menor ou igual a 1,6 μm, o que reduz o desgaste da malha com a porca dormente, e a rugosidade da superfície da rosca formada por corte é Ra maior ou igual a 3,2 μm, o que é propenso ao deslizamento da linha durante a malha.
Qual é o princípio de ação do projeto de haste cônica invertida de pontas de trilhos para aumentar a resistência-de extração?
O princípio fundamental do projeto de haste cônica invertida de pontas de trilhos para aumentar a resistência-à tração é que a estrutura cônica da haste faz com que a área de contato entre a ponta e o dormente aumente gradualmente quando a ponta está sob tensão, formando um "efeito de cunha" e, ao mesmo tempo, dispersa a tensão de tração para evitar a concentração de tensão local. A conicidade da haste cônica invertida é controlada em 1:50-1:40, e o diâmetro diminui gradualmente da cabeça do prego até a ponta do prego. Quando o espigão é submetido à força de tração gerada pela vibração do trem, o lado cônico da haste ficará intimamente preso à parede do furo reservado do dormente, a área de contato aumenta com o aumento da força de tração, e a pressão positiva da parede do furo no espigão também aumenta de forma síncrona, aumentando assim o atrito entre os dois e compensando parte da força de tração. Comparado com a haste cilíndrica tradicional, o contato entre a haste cônica invertida e o dormente é um contato superficial em vez de contato de linha, a tensão de tração é distribuída uniformemente em toda a superfície de contato cônico e nenhum pico de tensão é formado em uma determinada parte, o que evita efetivamente a rachadura da parede do furo reservado do dormente. Além disso, a raiz da haste cônica invertida e a cabeça do prego adotam uma transição de arco com raio de curvatura de 8 a 10 mm, o que elimina ainda mais a concentração de tensões e melhora a estabilidade da conexão entre a ponta e o dormente. Em serviço real, a taxa de afrouxamento das pontas cônicas invertidas é 60% menor que a das pontas cilíndricas, o que pode manter uma conexão firme com os dormentes por um longo tempo e evitar o deslocamento do trilho causado pelo afrouxamento das pontas.
Quais são os requisitos de projeto adaptativo de pontas de trilhos para diferentes tipos de dormentes?
O projeto adaptativo de pontas de trilhos para diferentes tipos de travessas é ajustar a conicidade da haste, a especificação da rosca e a estrutura da ponta do prego para corresponder às características do material e aos requisitos de fixação de travessas de concreto, travessas de madeira e travessas de aço. Os dormentes de concreto têm alta dureza e forte integridade, as pontas adaptadas adotam haste cônica invertida 1:45, rosca fina M24 × 1,5 com comprimento de rosca de 80 mm, a ponta do prego é triangular, que é fácil de cravar no furo reservado e formar intertravamento mecânico com concreto, a resistência à tração precisa ser maior ou igual a 80kN para atender aos requisitos de fixação de linhas de transporte- pesadas. As travessas de madeira são macias e fáceis de deformar, as pontas adaptadas adotam haste cônica pequena 1:50, rosca grossa M20 × 2 com comprimento de rosca de 60 mm para aumentar a área de engrenamento com madeira, a ponta do prego é chanfrada para reduzir os danos por divisão nas travessas de madeira durante a condução, e a haste do prego é equipada com linhas anti-derrapantes anulares para melhorar o atrito com travessas de madeira e evitar a rotação e afrouxamento da ponta. Os dormentes de aço possuem alta resistência e rigidez, os espigões adaptados adotam haste roscada de seção igual -(sem conicidade), rosca fina M22×1,5, a cabeça do prego é do tipo flange hexagonal, o que aumenta a área de contato com os dormentes de aço, o torque de aperto do parafuso é controlado em 300-350N·m, e a fixação é realizada pela força de pressão da superfície do flange. Os espigões precisam ser galvanizados-por imersão a quente para melhorar a adaptabilidade anticorrosiva com travessas de aço.
Quais são os processos de tratamento-anticorrosivo de superfície de pontas ferroviárias e seus requisitos ambientais adaptativos?
Os processos de tratamento anti{0}}corrosão de superfície de pontas ferroviárias incluem principalmente galvanização-por imersão a quente, revestimento dacromet e tratamento de infiltração de zinco. Diferentes processos têm diferentes desempenhos anti{3}corrosão e precisam ser adaptados de acordo com a intensidade de corrosão do ambiente de serviço. A galvanização-por imersão a quente é um método básico anti-corrosão com uma espessura de camada galvanizada de 80-100μm, que protege o substrato do espigão através do efeito anódico sacrificial da camada de zinco, adaptado ao ambiente de linha seca interior com baixo grau de corrosão. Esse processo tem baixo custo e construção simples, podendo atender aos-requisitos anticorrosivos de linhas gerais. O revestimento Dacromet é um método anticorrosivo-a{13}}de gama média-alta com uma espessura de revestimento de 60-80μm, composto de pó de zinco, pó de alumínio e aglutinante, com excelente névoa salina e resistência ao calor úmido, o teste de névoa salina neutra pode atingir 1000 horas sem ferrugem vermelha, adaptado para ambientes costeiros com alta névoa salina, chuvosos e úmidos, e o revestimento não tem risco de fragilização por hidrogênio, adequado para o tratamento anti-corrosão de picos-de alta resistência. O tratamento de infiltração de zinco é um método-anticorrosão-de alta qualidade, os átomos de zinco penetram no substrato da ponta para formar uma camada de liga com uma espessura de 50-70μm e uma resistência de ligação maior ou igual a 100MPa, com excelente resistência ao desgaste e à corrosão, o teste de névoa salina pode atingir mais de 1.500 horas, adaptado ao ambiente de túnel escuro e úmido e empoeirado e ambiente de linha alpina com uso frequente de agentes de derretimento de neve. A camada de infiltração de zinco é ligada metalurgicamente ao substrato da espiga e não ocorrerá queda do revestimento. Além disso, em um ambiente de corrosão particularmente severo, o composto anticorrosivo "galvanização por imersão a quente + revestimento fechado" pode ser adotado para melhorar ainda mais a vida anticorrosiva do espigão.
Quais são os pontos principais da-instalação no local e da manutenção-anti-afrouxamento de pontas ferroviárias?
Os pontos principais da-instalação no local e da manutenção-anti-afrouxamento dos espigões ferroviários são garantir a verticalidade da instalação, controlar o torque de aperto e realizar inspeções regulares anti-re{3}}de afrouxamento para garantir uma conexão firme entre o espigão e o dormente. Antes da instalação, limpe os detritos e escória no orifício reservado do dormente, verifique o estado da superfície do espigão, somente espigões sem ferrugem e danos na rosca podem ser usados. O furo reservado do dormente de concreto precisa ser preenchido previamente com agente de ancoragem, e o grau de resistência do agente de ancoragem deve ser maior ou igual a C40 para garantir a resistência de aderência ao espigão. Durante a instalação, o espigão deve ser mantido perpendicular à superfície superior do dormente com um desvio de verticalidade menor ou igual a 1 grau, para evitar contato desigual entre o espigão e a parede do furo causado pela inclinação do espigão e formar concentração de tensão local. O espigão da travessa de madeira é cravado com uma chave de pregos especial, sendo estritamente proibido bater diretamente com um martelo para evitar entortamento da haste do prego ou rachadura da travessa de madeira. Ao apertar a porca, use uma chave dinamométrica para controlar o torque de acordo com o tipo de dormente: o torque do espigão do dormente de concreto é 250-300N·m, e o do espigão do dormente de aço é 300-350N·m. O aperto-com torque excessivo é estritamente proibido para evitar que a rosca escorregue da ponta ou quebre a haste. O ciclo de inspeção de manutenção diária é de 3 meses, com foco em verificar se o espigão está solto e se a porca está caindo, verificar novamente o torque de aperto com torquímetro e reapertar a tempo se a atenuação do torque ultrapassar 10%. Para seções curvas de raio pequeno com vibração frequente, o espigão deve ser equipado com arruelas anti-afrouxamento ou porcas duplas para evitar afrouxamento causado por vibração de alta frequência. Se a ponta estiver muito enferrujada ou a linha escorregar, ela deverá ser substituída imediatamente. Ao substituir, limpe o agente de ancoragem antigo e reabasteça com o novo agente de ancoragem para garantir a resistência de fixação do novo espigão.