طراحی سازگاری دما و جبران تغییر شکل سیستم های بست
تغییر دما چگونه بر نیروی گیره گیره های الاستیک تأثیر می گذارد؟ چگونه جبران کنیم؟
هنگامی که دما افزایش می یابد، گیره الاستیک از نظر حرارتی منبسط می شود، تغییر شکل الاستیک کاهش می یابد و بر این اساس نیروی گیره کاهش می یابد. هنگامی که دما کاهش می یابد، گیره الاستیک منقبض می شود و نیروی گیره کمی افزایش می یابد، اما دمای پایین بیش از حد ممکن است باعث شکنندگی گیره الاستیک شود. برای جبران اثرات دما، گیره‌های الاستیک راه‌آهن سریع-از طرح مقطع متغیر استفاده می‌کنند و نوسان نیروی گیره در محدوده ±1kN در محدوده -40 درجه تا 60 درجه کنترل می‌شود. گیره های الاستیک راه آهن معمولی با تنظیم پیش بار نصب، فضای تغییر شکل دما را ذخیره می کنند. برخی از گیره‌های الاستیک از مواد آلیاژی مقاوم{9}}در دمای بالا استفاده می‌کنند که می‌توانند خاصیت ارتجاعی پایدار را در محیط‌های با دمای بالا حفظ کنند. در عین حال، لنت های الاستیک تطبیق می تواند به طور غیرمستقیم تأثیر تغییرات دما را بر تنش گیره های الاستیک مهار کند.
چگونه با تغییرات عملکرد پیچ و مهره ها در محیط های با دمای بالا و پایین برخورد کنیم؟
در محیط‌های با دمای پایین-، چقرمگی مواد پیچ کاهش می‌یابد و آنها را مستعد شکستگی می‌کند. در دماهای بالا، پیش بار پیچ به دلیل انبساط حرارتی مواد کاهش می یابد. اقدامات متقابل شامل انتخاب پیچ و مهره های فولادی آلیاژی مقاوم در برابر دمای پایین (مانند 42CrMo) برای اطمینان از انرژی ضربه ای بیشتر یا مساوی 30 ژول در -40 درجه است. پیچ و مهره‌ها در مناطق{8}در دمای بالا از پوشش‌های مقاوم{12}}در دمای بالا استفاده می‌کنند تا از انسداد نخ جلوگیری کنند. طراحی پیچ شکاف های انبساط و انقباض حرارتی را برای جلوگیری از تغییر شکل ناشی از تنش دما ذخیره می کند. در حین نصب، روش جبران گشتاور برای تنظیم گشتاور سفت شدن با توجه به دمای محیط اتخاذ می شود و مقدار گشتاور به طور مناسب در دماهای پایین افزایش می یابد. به طور مرتب وضعیت پیچ ها را در مناطق با دمای بالا و پایین بررسی کنید و قطعات ضعیف شده عملکرد را به موقع تعویض کنید.
ساختارهای جبران دما در سیستم های بست بدون بالاست چیست؟
ساختارهای متداول جبران دما برای مسیرهای بدون بالاست شامل صفحات پایه آهنی لغزنده است که به ریل اجازه می دهد تا کمی در جهت طولی بلغزد تا تنش دما را آزاد کند. بافل سنج از مواد الاستیک ساخته شده است که می تواند تغییرات ابعادی ناشی از دما را از طریق تغییر شکل خود جبران کند. برخی از سیستم های بست مجهز به واشرهای جبران کننده دما هستند و واشرهای ضخامت متفاوت با توجه به دمای فصلی تعویض می شوند. گیره الاستیک از یک طراحی تغییر شکل بزرگ استفاده می کند که همچنان می تواند نیروی گیره کافی را در هنگام تغییر دما حفظ کند. علاوه بر این، پوشش روان کننده بین ریل و صفحه پایه آهنی می تواند نیروی اصطکاک را در طول تغییر شکل دما کاهش دهد و به جبران کمک کند.
الزامات ویژه برای انتخاب مواد سیستم های بست در مناطق کوهستانی چیست؟
مواد برای سیستم های بست در مناطق کوهستانی باید چقرمگی دمای پایین- عالی داشته باشند. مواد گیره الاستیک باید تست ضربه -50 درجه پایین-درجه حرارت پایین را بدون شکستگی شکننده پشت سر بگذارند. پیچ و مهره ها از فولاد آلیاژی با عملکرد عالی در دمای پایین-برای جلوگیری از شکستگی شکننده در دمای پایین- ساخته شده اند. اجزای پلاستیکی مانند بافل‌های گیج و پدها از مواد اصلاح‌شده{10}مقاوم در دمای پایین با دمای شکننده کمتر یا مساوی 60- درجه ساخته شده‌اند تا از ترک خوردن در دمای پایین جلوگیری شود. ضریب انبساط حرارتی ماده باید تا حد امکان کوچک باشد تا نوسانات ابعادی ناشی از تغییرات دما کاهش یابد. برای اطمینان از عملکرد پایدار در محدوده -50 درجه تا 40 درجه، همه اجزا باید تحت آزمایش‌های دقیق چرخه دمای بالا و پایین قرار گیرند.
سازگاری دما چه تأثیری بر عمر مفید سیستم بست دارد؟
سازگاری ضعیف با دما باعث می شود که اجزای سیستم چفت و بست مکرراً تنش های انبساط و انقباض حرارتی را تحمل کنند، پیری خستگی را تسریع کرده و عمر مفید ممکن است بیش از 30٪ کوتاه شود. نوسان نیروی گیره ناشی از تغییرات دما منجر به شل شدن ریل ها، تشدید ضربه{2}}ریل و آسیب غیرمستقیم اجزای بست می شود. تردی در دمای پایین-یا نرم شدن{5}}در دمای بالا مستقیماً عملکرد قطعه را باطل می‌کند و باعث ایجاد خطرات ایمنی می‌شود. سازگاری خوب دما می تواند سیستم بست را قادر می سازد تا عملکرد پایدار را در محدوده دمای کامل حفظ کند و عمر سرویس را به بیش از 15 سال افزایش دهد. بنابراین، سازگاری دما یکی از شاخص های اصلی طراحی سیستم چفت و بست است که به طور مستقیم با ایمنی عملیات مسیر و هزینه های نگهداری مرتبط است.