فناوری بهینه سازی عملکرد و افزایش طول عمر گیره آسانسور
پیشرفتهای اصلی در فناوری بهینهسازی عملکرد خستگی-گیرههای راهآهن پرسرعت چیست؟
پیشرفتهای اصلی در فناوری بهینهسازی عملکرد خستگی گیرههای راهآهن پرسرعت-روی سه بعد متمرکز میشوند: مواد، ساختار، و فرآیند، تطبیق با شرایط لرزش فرکانس بالا. از نظر مواد، فولاد فنری فوق العاده- با استحکام بالا (60Si2MnA اصلاح شده) با استحکام کششی به بیش از 1800 مگاپاسکال، 30 درصد بیشتر از مواد سنتی، و حد خستگی به طور قابل توجهی بهبود یافته است. از نظر ساختار، طراحی انحنای گیره ریل با استفاده از ساختار مقطع متغیر برای یکنواخت کردن توزیع تنش، کاهش مناطق تمرکز تنش و افزایش عمر خستگی از 5 میلیون چرخه به 10 میلیون چرخه، بهینه شده است. از نظر فرآیند، فناوری کوئنچ همدما برای جایگزینی فرآیند خاموش کردن روغن سنتی، پالایش ساختار دانه، کاهش نرخ عیب داخلی و کاهش خطر شکستگی تا 40٪ معرفی شده است. در همان زمان، درمان تقویتی لایه برداری سطحی انجام می شود و سختی سطح به HRC58{18}}62 افزایش می یابد تا مقاومت در برابر سایش و عملکرد خستگی افزایش یابد. این پیشرفتها طول عمر گیرههای راهآهن پرسرعت{20}}را به بیش از 15 سال افزایش میدهد و تقاضای «تعمیر کم» راهآهنهای پرسرعت را برآورده میکند.
تفاوتهای طراحی خستگی بین گیرههای ریلی برای خطوط حمل و نقل سنگین-و خطوط معمولی چیست؟
تفاوت در طراحی خستگی بین گیرههای ریل برای خطوط حمل و نقل سنگین-و خطوط معمولی ناشی از شرایط بار و محیطهای خدماتی مختلف است که تفاوتهای اصلی در ذخیره مقاومت، فرم ساختاری و انتخاب مواد منعکس میشود. گیره های ریلی برای خطوط حمل و نقل سنگین- باید بارهای ضربه ای و تنش های چرخه ای بیشتری را تحمل کنند، با عمر خستگی طراحی شده بیشتر یا مساوی 8 میلیون سیکل، بسیار بیشتر از 5 میلیون چرخه برای خطوط معمولی. از نظر ساختاری، یک طرح تقویتشده با ضخامت مقطع-گیره ریل 20% افزایش یافته و نیروی گیره به بیش از 25 کیلو نیوتن افزایش یافته است تا ظرفیت محدودیت روی ریل افزایش یابد. از نظر مواد، فولاد آلیاژی فنر با مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر تغییر شکل انتخاب شده است و عناصری مانند کروم و وانادیوم برای بهبود عملکرد خستگی و سختی اضافه می شود. گیره های ریلی برای خطوط معمولی بر سبک وزن و کنترل هزینه تمرکز دارند و از ساختار مقطعی استاندارد{11}}با نیروی گیره بیشتر یا مساوی 12 کیلونیوتن استفاده می کنند و از فولاد فنر معمولی ساخته شده اند. بعلاوه، گیرههای ریل برای خطوط حملونقل سنگین{14}}نیاز به گذراندن آزمونهای خستگی دارند که شرایط کاری حملونقل سنگین را شبیهسازی میکنند (نیروی بارگیری ± 15 کیلونیوتن)، در حالی که گیرههای ریلی برای خطوط معمولی آزمایشهای بارگیری مرسوم را انجام میدهند. تفاوت های طراحی تضمین می کند که هر دو با نیازهای خط مربوطه خود سازگار می شوند.
فرآیند درمان سطحی گیره های ریل چگونه بر عمر خستگی آنها تأثیر می گذارد؟
فرآیند درمان سطحی گیره های ریلی با بهبود شرایط سطح، افزایش مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی مستقیماً بر عمر خستگی تأثیر می گذارد و فرآیندهای مختلف تفاوت های قابل توجهی در تأثیرات دارند. فرآیند تقویت شات پینینگ یک لایه تنش فشاری باقیمانده (عمق 0.2{5}}0.3 میلیمتر) روی سطح گیره ریل تشکیل میدهد که بخشی از تنش کششی چرخهای را جبران میکند و عمر خستگی را بیش از 50 درصد افزایش میدهد. عملیات گالوانیزه + غیرفعال کردن سطح نه تنها محافظت در برابر خوردگی- را فراهم می کند بلکه لایه روی می تواند ترک های ریز سطحی را پر کند، تمرکز تنش را کاهش دهد و مقاومت در برابر خستگی را بهبود بخشد. برخی از گیرههای ریلی سطح بالا از عملیات نیتریدینگ استفاده میکنند، با سختی سطح به بالاتر از HRC60 افزایش مییابد، مقاومت در برابر سایش را افزایش میدهد و از ایجاد ترکهای خستگی ناشی از سایش جلوگیری میکند. درمان سطحی نامناسب (مانند نیروی بیش از حد ضربه زدن) می تواند باعث آسیب به سطح شود که در عوض عمر خستگی را کاهش می دهد. بنابراین، برای اطمینان از کیفیت سطح گیرههای ریل و به حداکثر رساندن عمر خستگی، کنترل دقیق پارامترهای فرآیند تصفیه سطح ضروری است.
چگونه از شکست خستگی ناشی از تمرکز تنش در طراحی سازه گیره های ریل جلوگیری کنیم؟
هسته اصلی اجتناب از تمرکز تنش در طراحی ساختاری گیرههای ریل، بهینهسازی اشکال هندسی، اتخاذ طرحهای انتقال و توزیع یکنواخت نقاط تنش است. قسمتهای خمشده گیره ریل بهعنوان انتقالهای قوس (شعاع بزرگتر یا مساوی 5 میلیمتر) بهجای انتقالهای زاویه راست{2}}طراحی میشوند تا ضریب تمرکز تنش را کاهش داده و از شروع ترک جلوگیری کنند. ساختار مقطع متغیری اتخاذ شده است که ضخامت مقطع-در مناطق با تنش زیاد و نازک شدن در نواحی با تنش کم را افزایش میدهد و توزیع تنش را بدون نقاط تمرکز آشکار یکنواخت میکند. قسمت تماس بین گیره ریل و ریل / پد به عنوان یک سطح تماس قوس برای افزایش سطح تماس، پراکنده کردن فشار موضعی و جلوگیری از تمرکز استرس ناشی از تماس نقطه ای طراحی شده است. فیله درمانی به انتهای گیره ریل اضافه می شود تا غلظت تنش لبه را کاهش دهد و از خراشیدن سایر اجزا در حین نصب جلوگیری کند. سازه از طریق تجزیه و تحلیل شبیه سازی المان محدود برای شبیه سازی توزیع تنش در شرایط کاری مختلف بهینه شده است و از مناطق تمرکز تنش بالقوه از قبل اجتناب می شود تا اطمینان حاصل شود که گیره ریل تحت بارهای چرخه ای طولانی مدت دچار شکست خستگی نمی شود.
الزامات عمر خستگی و اقدامات بهینه سازی برای گیره های ریلی در خطوط حمل و نقل ریلی شهری چیست؟
خطوط حملونقل ریلی شهری دارای تراکم قطار بالا و شروع{0}}توقف مکرر هستند، بنابراین گیرههای ریلی بارهای چرخهای با فرکانس بالا را تحمل میکنند که به عمر خستگی بیش از یا مساوی 6 میلیون چرخه و عملکرد جذب ضربه خوب نیاز دارند. اولین اقدام بهینهسازی، ارتقاء مواد، انتخاب فولاد فنری{4} با الاستیسیته بالا برای اطمینان از نرخ بازیابی الاستیک بیشتر از یا برابر با 95٪ تحت ارتعاش با فرکانس بالا و جلوگیری از تغییر شکل دائمی است. از نظر ساختاری، طراحی گیره ریلی با مشخصات پایین-برای کاهش مرکز ثقل، افزایش پایداری، کاهش دامنه ارتعاش و کاهش آسیب خستگی اتخاذ شده است. از نظر فرآیند، فناوری آهنگری دقیق برای کاهش عیوب ساخت و بهبود دقت ابعادی و ثبات عملکرد مکانیکی گیرههای ریل استفاده میشود. سطح از پوشش داکرومت سازگار با محیط زیست استفاده می کند که دارای مقاومت در برابر خوردگی قوی است، از زنگ زدگی ناشی از محیط مرطوب حمل و نقل ریلی شهری جلوگیری می کند و به طور غیرمستقیم عمر خستگی را افزایش می دهد. به طور منظم عملکرد خستگی گیرههای ریلی را آزمایش کنید، از فناوری تشخیص عیب اولتراسونیک برای بررسی ترکهای داخلی استفاده کنید، و اجزای قدیمی را به موقع تعویض کنید تا اطمینان حاصل کنید که الزامات عملیاتی خطوط حملونقل ریلی شهری را برآورده میکنند.