Durée de vie en fatigue des pinces à ressort et leur compatibilité avec la fréquence de vibration du circuit
Quel est le processus principal de l’essai de résistance à la fatigue des clips de rail ?
Le test de durée de vie en fatigue des clips de rail nécessite d'abord d'installer le clip de rail sur un montage d'essai simulant une traverse et d'appliquer la même précharge que la ligne réelle pour restaurer l'état de fonctionnement réel. Une machine d'essai de vibrations à haute fréquence-est utilisée pour le test, avec une fréquence de vibration réglée entre 10 et 50 Hz pour simuler les conditions de vibration de différentes lignes, et l'amplitude de charge est contrôlée à ± 15 % de la force de serrage de conception. Pendant le test, l'atténuation de la force de serrage du clip de rail doit être surveillée en temps réel et les données sont enregistrées tous les 1 million de vibrations. Si l'atténuation de la force de serrage dépasse 10 %, elle est jugée invalide. Lorsque le clip du rail se fissure ou se brise, l'essai est arrêté et le nombre de vibrations est enregistré, ce qui correspond à la durée de vie réelle en fatigue. Après le test, une analyse métallographique doit être effectuée sur le clip de rail défectueux pour rechercher la cause de l'apparition de fissures et fournir un support de données pour l'optimisation du produit.
Comment les vibrations à haute fréquence-des lignes ferroviaires urbaines affectent-elles la durée de vie des clips de rail ?
Les lignes ferroviaires urbaines ont des intervalles de départ des trains courts et la fréquence de vibration peut atteindre 30-50 Hz, bien supérieure aux 10-20 Hz des chemins de fer à grande vitesse conventionnels, ce qui réduira considérablement la durée de vie en fatigue des clips de rail. Les vibrations à haute -fréquence accéléreront l'initiation de micro-fissures à l'intérieur du clip de rail. Pour les clips de rail ordinaires dans des conditions de travail à haute fréquence-de rails urbains, le moment où les fissures apparaissent sera avancé de 50 %. Les vibrations à haute fréquence - entraînent une usure accrue des pièces de contact entre le clip de rail et le siège en fer, ce qui entraîne une concentration des contraintes et accélère encore davantage la rupture par fatigue. Les vibrations à haute fréquence du rail urbain entraîneront également une atténuation rapide de la force de serrage du clip de rail. Le clip de rail, dont la durée de vie initiale est de 20 millions de fois, ne peut atteindre que 8 millions de fois dans des conditions de travail ferroviaire urbain et doit être remplacé fréquemment. De plus, les vibrations à haute fréquence provoqueront une résonance du clip de rail, l'amplitude de contrainte sous résonance doublera et les dommages causés à la durée de vie augmenteront de façon exponentielle.
Quelles sont les orientations d'optimisation des matériaux des clips de rail à haute -fatigue-normes étrangères ?
Les clips de rail à haute -fatigue-normes étrangères sont d'abord optimisés en termes de composition matérielle, en utilisant de l'acier allié 60Si2CrVA. Par rapport à la norme nationale 60Si2MnA, l'ajout d'éléments de chrome et de vanadium peut affiner les grains et améliorer la résistance et la ténacité du matériau. Le processus de fusion sous vide est adopté au cours de la phase de production pour réduire la teneur en impuretés dans l'acier fondu et réduire la source d'initiation des fissures de fatigue. Le processus de traitement thermique du clip de rail est amélioré et le processus de trempe isotherme est adopté pour obtenir une structure bainite, dont la résistance à la fatigue est 20 % supérieure à celle de la structure de sorbite trempée traitée par la trempe et le revenu des normes nationales. Les parties concentrées de contraintes du clip de rail sont renforcées localement, par exemple par grenaillage à la racine du bras élastique, pour former une couche de contrainte de compression résiduelle, retardant ainsi la propagation des fissures. De plus, la surface du clip de rail est recouverte d'un revêtement anti-corrosion et résistant à l'usure-pour réduire l'impact de la corrosion et de l'usure sur la durée de vie en fatigue, réalisant ainsi une double optimisation du matériau et du processus.
Quelle est la corrélation entre la charge importante des lignes de transport lourdes-et la durée de vie en fatigue des clips de rail ?
La lourde charge par essieu des lignes de transport lourdes-augmentera l'amplitude de la force de serrage supportée par le clip de rail. La plage de fluctuation de charge des clips de rail ordinaires s'étend de ±15 % à ±25 %, le niveau de contrainte augmente et la durée de vie en fatigue sera raccourcie de 30 %-40 %. Des charges importantes aggraveront la déformation plastique du clip de rail. Le clip de rail dans un état de charge élevé - pendant une longue période a diminué sa capacité de récupération élastique et le taux d'atténuation de la force de serrage est accéléré, entrant à l'avance dans la phase de défaillance. La charge importante des lignes de transport lourd augmentera également la contrainte de contact entre le clip de rail et le rail, et les pièces de contact sont sujettes à l'usure et à l'écrasement, formant de nouveaux points de concentration de contraintes et provoquant des fissures de fatigue. La réponse vibratoire du clip de rail est plus sévère sous des charges importantes et le risque de résonance est accru. Une fois la résonance produite, la durée de vie en fatigue diminue fortement. Dans le même temps, des charges importantes accéléreront la perte de précharge d'installation du clip de rail, réduisant encore davantage sa résistance à la fatigue et formant un cercle vicieux.
Comment améliorer la durée de vie réelle en fatigue des clips de rail grâce à la technologie d'installation ?
Tout d'abord, la précharge doit être contrôlée avec précision lors de l'installation, et une clé dynamométrique calibrée doit être utilisée pour garantir que la précharge se situe dans la plage de conception, évitant ainsi une contrainte initiale excessive du clip de rail due à un serrage excessif ou à une usure due aux vibrations due à un serrage insuffisant. Avant l'installation, les surfaces de contact du clip de rail et du siège en fer doivent être nettoyées pour éliminer les taches de rouille et d'huile afin de garantir un bon contact et de réduire la concentration de contraintes. L'écart correspondant entre le clip de rail et le siège en fer doit être contrôlé à 0,2-0,3 mm. Un espace excessif fera trembler le clip de rail, et un espace trop petit limitera la déformation élastique, ce qui réduira la durée de vie en fatigue. Lors de l'installation, l'angle d'installation du clip de rail doit être conforme à la conception, avec un écart inférieur ou égal à ± 1 degré, pour éviter une force inégale due à un écart d'angle. De plus, un traitement de pré-vibration doit être effectué après l'installation, et la contrainte résiduelle d'installation du clip de rail est éliminée par taraudage manuel ou vibration à basse fréquence pour améliorer sa résistance réelle à la fatigue en service.