Farklı Dingil Yüklerine Sahip Hatlar İçin Ulusal Standart Ray Ray Profili Optimizasyon Tasarımı ve Adaptasyon Teknolojisi
Ulusal standart 75kg/m raylar için profil optimizasyonunun temel parametreleri nelerdir?
Ulusal standart 75kg/m raylar için profil optimizasyonunun özü, ray başlığı temas alanını ve ağ kalınlığını arttırmaktır. İlk olarak, ray başlığı genişliği 65 mm'den 70 mm'ye çıkarıldı ve temas arkı yarıçapı 300 mm/80 mm'ye ayarlandı; bu, tekerlek rayı temas gerilimini etkili bir şekilde dağıtır ve ray başlığı aşınmasını azaltır. Rayın bükülme direncini artırmak için ray ağ kalınlığı 15,5 mm'den 17 mm'ye çıkarıldı ve 30 ton dingil yükü altında maksimum sapma 0,8 mm içinde kontrol edildi. Ray tabanı genişliği değişmeden 150 mm'de kalır ve ray tabanı ile traversler arasındaki temas stabilitesini arttırmak ve ray tabanı deformasyonunu önlemek için ray tabanı kalınlığı 20 mm'ye ayarlanır. Malzeme olarak U75V yüksek-mukavemetli ray çeliği seçilmiştir; çekme mukavemeti 980MPa'ya eşit veya daha büyük ve sertliği HB280-320'ye ulaşır ve ağır nakliye hatlarının gerilim gereksinimlerini karşılar. Ek olarak ray baş yüzeyi, düzgün tekerlek-ray teması sağlamak ve trenin çalışması sırasında titreşimi ve gürültüyü azaltmak için Ra pürüzlülüğü 1,6μm'den az veya ona eşit olan profil-zemindir.
25 ton dingil yük hatlarına uyarlanmış ulusal standart 60kg/m raylar için ayar tedbirleri nelerdir?
25 ton dingil yük hatları için ulusal standart 60 kg/m rayların ayarlanmasının hem kesit hem de süreç açısından yapılması gerekmektedir. İlk olarak rayın bükülme direncini artırmak ve ağır yükler altında ray gövdesindeki çatlakları önlemek için ray ağ kalınlığı 16,5 mm'den 18 mm'ye çıkarıldı. Ray kafası, 2-3 mm'lik bir söndürme derinliği ile söndürüldü ve güçlendirildi ve yüzey sertliği, işlenmemiş rayların 3 katından daha fazla aşınma direnciyle HRC58-62'ye çıkarıldı. Balast yatağı ile ray tabanı arasındaki sürtünmeyi arttırmak ve rayın yanal yer değiştirmesini önlemek için ray tabanı ile traversler arasındaki temas yüzeyine 0,5 mm derinliğinde ve 2 mm adımlı kaymaz çizgiler eklenmiştir. Montaj sırasında, tekerlek rayı darbe yüklerini tamponlamak ve raydaki yorulma hasarını azaltmak için bağlantı elemanının dikey sertliği 30kN/mm'de kontrol edilen elastik bir bağlantı elemanı sistemi kullanılır. Aynı zamanda, hattın işletim güvenliğini sağlamak amacıyla ray başındaki nükleer hasarın ve ray web çatlaklarının incelenmesine odaklanmak amacıyla ray üzerinde düzenli kusur tespiti gerçekleştirilmektedir.
15 ton dingil yüküne sahip sıradan-hız hatlarına uyarlanmış ulusal standart 50kg/m raylar için optimizasyon noktaları nelerdir?
15 ton dingil yüklü sıradan-hız hatları için ulusal standart 50kg/m rayları optimize etmenin özü, hafiflik ile ekonomiyi dengelemektir. İlk olarak, ray başlığı genişliği 65 mm'den 60 mm'ye düşürüldü ve ray ağ kalınlığı 14,5 mm'den 15 mm'ye ayarlandı; böylece rayın kendi ağırlığı- %10 azaltılırken sağlamlık da sağlandı. Ray tabanı, kalınlığı 19 mm'den 17 mm'ye düşürülmüş ince bir tasarım benimsemiştir ve sıradan hızlı hatların traversleriyle uyumluluğu sağlamak için ray tabanı genişliği 132 mm'de tutulmuştur. U71Mn ray çeliği, mükemmel sağlamlığa ve düşük-frekans yükleri altında 2×10⁷ kata eşit veya daha fazla yorulma ömrüne sahip olan ve sıradan{20}}hız hatlarının servis gereksinimlerini karşılayan malzeme olarak seçilmiştir. Ray yüzeyi, korozyon önleme işlemi için sıcak-daldırma galvanize edilmiştir; çinko katman kalınlığı 80μm'ye eşit veya daha büyük ve tuz püskürtme testi korozyon direnci süresi 800 saate eşit veya daha büyük olup, sıradan hız hatlarının dış ortamına uyum sağlar. Ayrıca bağlantı sayısını azaltmak ve hat bakım maliyetlerini düşürmek için rayın sabit uzunluğu 25 m'ye ayarlandı.
Ulusal standart rayların profil optimizasyonu için sonlu elemanlar simülasyon doğrulama yöntemi nedir?
Ulusal standart ray profili optimizasyonunun sonlu eleman simülasyonu doğrulamasının 3 boyutlu bir katı model oluşturması gerekmektedir. İlk olarak, profil parametrelerine göre rayın geometrik bir modeli oluşturulur ve ray kafası ve ağ gibi önemli parçalar, ağ boyutu 2 mm dahilinde kontrol edilerek ağ oluşturma sırasında şifrelenir. Yükleme koşulları, hat koşullarına göre ayarlanan yük genliği ile aks yükü ve yanal yatay kuvvet uygulayarak gerçek tekerlek-ray temas durumunu simüle eder. Simülasyon analizinin temel göstergeleri, rayın gerilim dağılımını, sapma deformasyonunu ve yorulma ömrünü içerir; malzeme akma dayanımının %80'i dahilinde kontrol edilmesi gereken ray başlığı sırtındaki maksimum temas gerilimine odaklanır. Optimum kesit boyutu oranını seçmek için farklı profil parametrelerinin performans farklılıkları simülasyon yoluyla karşılaştırılır. Örneğin, ray ağ kalınlığındaki her 1 mm'lik artış için bükülme sertliği %8-%10 oranında iyileştirilebilir. Simülasyon doğrulaması tamamlandıktan sonra, rayın gerçek stres verilerini toplamak ve profil parametrelerini daha da optimize etmek için sahada deneme döşeme testleri de yapılması gerekir.
Ulusal standart rayların profil uyarlanabilirliğine ilişkin kabul muayene göstergeleri nelerdir?
Ulusal standart rayların profil uyarlanabilirliğine ilişkin kabul muayene göstergeleri temel olarak geometrik boyut doğruluğunu, mekanik özellikleri ve yorulma ömrünü içerir. Geometrik boyut doğruluğu bir ray profili oluşturucu tarafından tespit edilir; ray başlığı genişliği ve ray kalınlığı sapması ±0,5 mm dahilinde kontrol edilmeli ve ray tabanı düzlük sapması 0,3 mm/m'den az veya buna eşit olmalıdır. Mekanik özellik testleri çekme mukavemetini, sertliği ve darbe dayanıklılığını içerir. U75V rayının çekme mukavemeti 980MPa'dan büyük veya ona eşit, ray başlığı sertliği HRC58'den büyük veya ona eşit ve -20 derece 34J'den büyük veya eşit darbe enerjisine sahiptir. Yorulma ömrü testi, çatlaksız simüle edilmiş yükler altında yorulma döngüsü sayısı 2×10⁶ katına eşit veya daha fazla olan titreşimli bir yorulma test makinesi kullanır. Ayrıca rayın kaynak performansının da test edilmesi gerekmektedir. Kaynaklı bağlantının çekme mukavemeti, ana metal mukavemetinin %95'ine eşit veya daha büyük olmalı ve bükülme açısı, çatlaklar olmadan 15 dereceye eşit veya daha büyük olmalıdır. Kabul sırasında parti başına 10 raydan numune alınır ve tüm göstergelerin nitelikli olarak değerlendirilebilmesi için standartları karşılaması gerekir. Niteliksiz partilerin çift numune alınması veya iade edilmesi gerekir.