Palet Cıvatası -Gevşemeyi Önleme Performansı ile Palet Titreşim Frekansı Arasındaki Uyum Prensibi
Şehir içi raylı ulaşımın titreşim frekansı, sıradan-hız hatlarınınkinden daha yüksektir. Cıvataların gevşemeyi-önleme performansına yönelik gereksinimler neden daha yüksek?
Çoğu kentsel demiryolu toplu taşıma hattı, yüksek tren işletme yoğunluğuna sahip yer altı tünel hatlarıdır ve titreşim frekansı, sıradan-hız hatlarının 50Hz'lik değerinden çok daha yüksek olan 100Hz'in üzerine çıkabilir. Yüksek-frekanslı titreşim, cıvatanın diş temas yüzeyinde hafif göreceli kaymaya neden olur; bu da cıvatanın ön-sıkma kuvvetinin gevşemesinin temel nedenidir. Titreşim frekansı ne kadar yüksek olursa, kayma o kadar sık olur ve ön-sıkma kuvveti kaybı da o kadar hızlı olur. Sıradan-hız hatlarının düşük-frekanslı titreşimi, küçük cıvata kaymasına ve yavaş ön-sıkma kuvveti kaybına neden olur, böylece sıradan cıvatalar gereksinimleri karşılayabilir. Bununla birlikte, şehir içi raylı ulaşımın yüksek-frekanslı titreşimi, sıradan cıvataların kısa sürede ön sıkma kuvvetini-kaybetmesine ve rayın gevşemesine yol açacaktır. Bu nedenle, şehir içi demiryolu taşımacılığının, yüksek frekans kaymasının neden olduğu gevşemeye direnmek için-gevşeme önleyici ısıl işlem- ile işlenmiş yüksek mukavemetli cıvataları seçmesi gerekir.
Palet cıvatalarının-gevşemesini önleyen ısıl işlem süreci temel olarak iki temel adımı içerir. Bunlar nelerdir ve sırasıyla hangi rolleri oynarlar?
Palet cıvatalarının gevşemeyi önleyen ısıl işlem süreci temel olarak iki temel adımı içerir: "yüksek-sıcaklıkta tavlama" ve "gerilme giderme". Yüksek-sıcaklıkta tavlama, cıvatanın 500-600 dereceye kadar ısıtılması, belirli bir süre sıcak tutulması ve ardından yavaşça soğutulmasıdır. Cıvata içindeki artık gerilimi serbest bırakabilir, taneleri inceltebilir ve cıvatanın sağlamlığını artırabilir. Tokluk artırıldıktan sonra cıvata, titreşim yüküne daha iyi uyum sağlayabilir ve kırılgan kırılmanın neden olduğu gevşemeyi önleyebilir. Gerilim giderme adımı, sıkma işlemi sırasında oluşan ek gerilimi ortadan kaldırmak için cıvata sıkıldıktan sonra tekrar düşük sıcaklıkta ısıtma gerçekleştirmektir. Ek stres, cıvatanın gevşemesini hızlandıracaktır ve bunun ortadan kaldırılması, cıvatanın ön sıkma kuvvetini-daha kararlı hale getirebilir. Bu iki adımın birleşimi, cıvatanın gevşeme önleme performansını %50'den fazla artırarak yüksek frekanslı titreşim hatlarının gereksinimlerini karşılayabilir.
Hangisi daha iyi-gevşeme önleme performansına sahiptir, çift-başlı cıvatalar mı yoksa altıgen başlı cıvatalar mı ve bunlar neden katılım alanları için daha uygundur?
Çift-başlı cıvatalar, altıgen başlı cıvatalara göre-daha iyi gevşeme önleme performansına sahiptir. Bunun temel nedeni, çift-başlı cıvataların daha uzun diş uzunluğuna ve somunla daha fazla birbirine geçen dişlere sahip olmasıdır. Birbirine geçen dişler ne kadar fazla olursa cıvata ile somun arasındaki kayma direnci de o kadar büyük olur; bu da titreşimin neden olduğu göreceli kaymayı etkili bir şekilde azaltabilir ve ön-sıkma kuvvetinin gevşemesini geciktirebilir. Katılım alanındaki ray yapısı karmaşıktır ve titreşim frekansı ve genliği sıradan hatlardakilerden daha yüksektir, bu da burayı cıvata gevşemesinin- yüksek oranda görüldüğü bir alan haline getirir. Altıgen başlı cıvataların birbirine geçen dişleri daha azdır ve mafsal alanındaki kayma nedeniyle gevşeme eğilimi gösterir, bu da mafsal bileşenlerinin yer değiştirmesine yol açar. Çift başlı cıvatalar, birbirine geçen dişlerin sayısını artırarak-gevşemeyi önleme yeteneklerini artırır. Aynı zamanda kuvveti daha eşit bir şekilde taşırlar ve katılım alanındaki karmaşık yüklere dayanabilirler. Bu nedenle, bağlantı alanındaki bağlantı sistemi çift başlı cıvataları tercih etmektedir.
Cıvatanın ön-sıkma kuvveti kaybı oranı hangi seviyeye ulaştığında yeniden-sıkılması gerekiyor ve neden geciktirilemiyor?
Palet cıvatasının ön-sıkma kuvveti kaybı oranı %15'e ulaştığında, bu kritik değerdir ve derhal yeniden-sıkılması gerekir, bu geciktirilemez. Ön-sıkma kuvveti %15 oranında kaybolduktan sonra cıvatanın sabitleme performansı önemli ölçüde azalacak ve rayı etkili bir şekilde kilitleyemeyecek. Ray, tren titreşimi altında hafif yer değiştirmeye neden olacaktır. Hafif yer değiştirme, cıvata ile somun arasındaki kaymayı şiddetlendirecek ve ön-sıkma kuvveti kaybının hızlandırılmış bir aşamaya girmesine neden olacaktır. Kaybın %15'ten %30'a çıkması yalnızca birkaç hafta alır. Ön sıkma kuvveti kaybı %30'u aşarsa, bağlantı plakaları ve elastik klipsler gibi bileşenler gevşeyecek ve ray geometrik boyutlarının sapmasına neden olacaktır. Sıkma işleminin geciktirilmesi cıvatanın tamamen bozulmasına, hatta cıvatanın kırılmasına yol açarak ciddi trafik kazalarına yol açacaktır. Bu nedenle ön sıkma kuvvetinin sahada düzenli olarak tespit edilmesi ve kayıp oranı %15'e ulaştığında zamanında müdahale edilmesi gerekir.
Gevşemeyi önleyici rondelaların kullanımı-palet cıvatalarının gevşemeyi önleme performansını iyileştirmede ve farklı titreşim frekanslarına uyum sağlamada-nasıl yardımcı olur?
Gevşemeyi önleyici pullar, diş temas yüzeyindeki sürtünme kuvvetini artırarak cıvataların gevşemeyi önleme performansını iyileştirmede-yardımcı olur ve bunların temel ilkesi "kilitleme sürtünme kuvvetidir". Gevşemeyi önleyici pulun yüzeyi-tırtıklı çizgilerle donatılmıştır. Kurulumdan sonra, dişler arasındaki göreceli kaymayı önleyen mekanik bir kilit oluşturmak için tırtıllar cıvatanın ve bağlantı parçasının yüzeyine gömülecektir. Düşük titreşim frekansına sahip sıradan-hız hatları için, sıradan yaylı gevşemeyi önleyen-rondelalar seçilebilir ve bunların sürtünme kuvveti, düşük-frekans kaymasını dengeleyebilir. Yüksek titreşim frekansına sahip şehir içi demiryolu ve ağır taşıma hatları için, iki yönlü kilitleme kuvveti oluşturabilen ve sürtünme kuvveti sıradan rondelaların üç katı olan çift-istiflenmiş kendinden kilitlemeli gevşemeyi önleyici rondelalar seçilmelidir. Farklı türdeki gevşemeyi önleyen pulların seçilmesiyle cıvata, farklı hat titreşim frekanslarına uyum sağlayabilir ve ön sıkma kuvvetinin gevşemesini daha da geciktirebilir.