Conception de la force de verrouillage des plaques de pression et des systèmes anti-escalade et antidérapants-des rails
Quels sont les principaux indicateurs de conception de la force de verrouillage des plaques de pression ?
Les principaux indicateurs de conception de la force de verrouillage des plaques de pression comprennentforce de verrouillage longitudinale, force de serrage transversale et résistance à la fatigue. La force de verrouillage longitudinale est un indicateur clé pour résister au fluage longitudinal du rail. La force de verrouillage longitudinale des plaques de pression pour les chemins de fer lourds-doit être supérieure ou égale à 80 kN, et celle des chemins de fer à grande vitesse-doit être supérieure ou égale à 60 kN, garantissant que le rail ne produira pas de déplacement longitudinal sous l'action de la traction et de la force de freinage du train. La force de serrage transversale est utilisée pour limiter le balancement transversal du rail. La force de serrage transversale des plaques de pression pour les chemins de fer à grande vitesse-et à transport lourd-doit être supérieure ou égale à 50 kN, et celle des chemins de fer à vitesse ordinaire-doit être supérieure ou égale à 30 kN, empêchant le rail de dévier transversalement lorsque le train traverse des virages. La résistance à la fatigue est un indicateur permettant de mesurer les performances de service à long terme des plaques de pression. Il est nécessaire que la plaque de pression ne se fracture pas sous 1 × 10⁷ cycles de charge alternée, et la résistance à la fatigue doit être supérieure ou égale à 350 MPa pour répondre aux besoins de l'exploitation de la ligne à long terme. De plus, ledéformation de verrouillagede la plaque de pression est également un indicateur important. Sous la charge nominale, la déformation de la pièce de verrouillage doit être inférieure ou égale à 0,2 mm pour éviter une défaillance du verrouillage causée par une déformation excessive. Ces indicateurs doivent être déterminés de manière globale en fonction de la charge par essieu, du volume du trafic et de la vitesse de fonctionnement de la ligne.
Quels sont le processus de sélection des matériaux à haute résistance et de traitement thermique des plaques de pression pour les chemins de fer lourds- ?
La sélection de matériaux à haute résistance-pour les plaques de pression des chemins de fer lourds-préfèreAcier de construction en alliage 42CrMo. Ce matériau a une résistance à la traction supérieure ou égale à 1 080 MPa, une limite d'élasticité supérieure ou égale à 930 MPa, une résistance aux chocs supérieure ou égale à 60J/cm², avec une excellente résistance et ténacité, et peut résister à l'énorme charge des trains de transport lourds-. Le processus de traitement thermique adoptetraitement de trempe et revenu (trempe + revenu à haute-température). La température de trempe est contrôlée à 850-870 degrés et le refroidissement de l'huile est utilisé pour transformer la structure interne de l'acier en martensite, améliorant ainsi la dureté et la résistance ; la température de revenu à haute température est contrôlée à 550-580 degrés pendant 2 heures, transformant la martensite en sorbite trempé, réduisant la fragilité du matériau et améliorant la ténacité. Après trempe,trempe par induction de surfaceest effectué avec une profondeur de trempe contrôlée à 3-5 mm, et la dureté de surface atteint HRC50-55, améliorant la résistance à l'usure et aux chocs de la partie de verrouillage de la plaque de pression, évitant ainsi la diminution de la force de verrouillage provoquée par l'usure de la partie de verrouillage. En outre,recuit de détenteest effectué après un traitement thermique à une température de 300 à 350 degrés pendant 1 heure pour éliminer les contraintes internes générées pendant le processus de traitement thermique et empêcher la déformation et la fissuration de la plaque de pression.
Quelles sont les méthodes de conception d'optimisation structurelle des plaques de pression pour les chemins de fer à grande vitesse-pour l'anti-fluage et l'antidérapant- ?
Les méthodes de conception d'optimisation structurelle des plaques de pression pour les chemins de fer à grande vitesse-pour l'anti-fluage et l'antidérapant-sont les suivantes :améliorer le frottement de contact entre la plaque de pression et le rail, la traverse et la stabilité de verrouillage. D'abord,dents de verrouillage denteléesd'une profondeur de 1,5 mm et d'un pas de dent de 3 mm sont placés au niveau de la partie de contact entre la plaque de pression et le rail. Les dents de verrouillage dentelées peuvent être intégrées dans la rainure antidérapante au bas du rail, augmentant ainsi la friction de contact et améliorant la force de verrouillage longitudinale. Deuxièmement, optimisez leforme en coupe transversale-de la plaque de pression, adoptez une section transversale épaissie en forme de "L"-et augmentez l'épaisseur de la section transversale-de la partie de verrouillage de 12 mm à 18 mm, améliorant ainsi la rigidité à la flexion de la plaque de pression et réduisant la déformation de la pièce de verrouillage.Patins antidérapants-d'une hauteur de 3 mm et d'un espacement de 10 mm sont fixés au niveau de la partie de contact entre le plateau de pression et la traverse. Les bossages antidérapants peuvent augmenter la zone de contact entre la plaque de pression et la traverse et empêcher la plaque de pression de glisser d'elle-même. De plus, unstructure de fixation à double-boulonest adopté et l'espacement des boulons est augmenté de 80 mm à 120 mm. Les boulons doubles peuvent disperser la contrainte sur la plaque de pression, éviter la concentration de contraintes provoquée par la fixation à un seul boulon- et améliorer la force de verrouillage globale de la plaque de pression. Grâce à ces optimisations structurelles, la force de verrouillage longitudinale de la plaque de pression pour les chemins de fer à grande vitesse-peut être augmentée de plus de 20 %, empêchant ainsi efficacement le fluage des rails.
Quelles sont les mesures de renforcement des contraintes transversales des plaques de pression pour les sections courbes du transport ferroviaire urbain ?
Les mesures de renforcement des contraintes transversales des plaques de pression pour les sections courbes du transport ferroviaire urbain visent àaméliorer de manière ciblée la force de serrage transversale de la plaque de pression pour résister à la poussée transversale du rail. Tout d’abord, adoptez uneconception de plaque de pression élargie, augmentez la largeur transversale de la plaque de pression de 60 mm à 80 mm, augmentez la largeur de contact entre la plaque de pression et le rail, dispersez la charge transversale et réduisez la concentration locale des contraintes.Arrêts limitessont placés sur les deux côtés transversaux de la plaque de pression, qui font partie intégrante de la plaque de pression, avec une hauteur de butée de 10 mm, ce qui peut limiter l'amplitude d'oscillation transversale du rail et contrôler le déplacement transversal du rail à ± 1 mm près. Deuxièmement, sélectionnez untampon en caoutchouc hautement-élastiqueinstallé entre la plaque de pression et le rail, avec une dureté Shore de 50-60 et un module élastique de 50-80MPa. Le tampon tampon peut absorber la force d'impact transversale lorsque le train traverse la courbe et améliorer la friction de contact entre la plaque de pression et le rail. De plus, adoptez uneprocessus de fixation avec surveillance du couple, contrôlez le couple de serrage des boulons à 250-300N·m avec un écart de couple inférieur ou égal à ±5N·m, assurez-vous que la force de serrage transversale de chaque plaque de pression est uniforme et évitez la défaillance de certaines plaques de pression causée par un couple inégal. Pour les sections courbes de faible rayon (rayon inférieur ou égal à 300 m), l'espacement d'installation des plaques de pression doit être chiffré, raccourci de 600 mm à 400 mm, pour renforcer encore l'effet de contrainte transversale.
Quelles sont les méthodes de détection et les normes d’acceptation pour la force de verrouillage des plaques de pression ?
Les méthodes de détection de la force de verrouillage des plaques de pression comprennent principalementessai de force de verrouillage longitudinal, essai de force de serrage transversal et essai de performance en fatigue. L'essai de force de verrouillage longitudinal utilise une machine d'essai de traction. Après avoir assemblé la plaque de pression et l'échantillon de rail, appliquez une force de traction longitudinale et enregistrez la force de traction maximale en cas de défaillance de la plaque de pression, qui est la force de verrouillage longitudinale. Le test de force de serrage transversal utilise une machine d'essai de compression, applique une charge transversale et enregistre la charge maximale lorsque la plaque de pression perd sa capacité de serrage, qui est la force de serrage transversale. Le test de performance en fatigue utilise une machine d'essai de fatigue à haute fréquence-, applique une charge alternée sur la plaque de pression (la charge maximale est de 80 % de la force de verrouillage nominale), cycle la charge 1 × 10⁷ fois et observe si la plaque de pression se fracture ou se déforme. Les normes d'acceptation sont divisées selon le type de ligne. Pour les plaques de pression ferroviaires à transport lourd, la force de verrouillage longitudinale est supérieure ou égale à 80 kN, la force de serrage transversale est supérieure ou égale à 50 kN et il n'y a pas de fracture ou de déformation après essai de fatigue ; pour les plaques de pression ferroviaires à grande vitesse-, la force de verrouillage longitudinale est supérieure ou égale à 60 kN, la force de serrage transversale est supérieure ou égale à 45 kN et la déformation de verrouillage est inférieure ou égale à 0,2 mm ; pour les plaques de pression dans les sections courbes du transport ferroviaire urbain, la force de serrage transversale est supérieure ou égale à 55 kN et la limite de déplacement transversal est inférieure ou égale à ± 1 mm. Le taux d'échantillonnage pour l'inspection est de 10 plaques de pression par lot. Si l’un d’entre eux n’est pas qualifié, un double échantillonnage doit être effectué. Si le double prélèvement n'est toujours pas qualifié, le lot de plaques de pression sera jugé non qualifié.