Високо{0}}оформяне на резба и конструкция против-разхлабване/против-плъзгане на релсови болтове
Какви са основните предимства на формирането на резби на релсови болтове чрез студено зареждане и процес на валцуване на резба?
В сравнение с традиционния процес на струговане, оформянето на резби на релсови болтове чрез студено зареждане и процес на валцоване на резба има основни предимства вподобряване на механичните свойства на резбата, осигуряване на точност на размерите, повишаване на производствената ефективност и намаляване на загубата на материал, което напълно отговаря на изискванията за висока якост и висока консистенция на болтовете в релсовото инженерство. Процесът на студено зареждане и валцоване на резба е-метод на обработка без рязане. Резбите се формират чрез екструдиране на стеблото на болта с форми. Металните влакна на стоманата не се отрязват по време на обработката, а вместо това се разпределят непрекъснато по протежение на профила на резбата, което прави якостта на опън и границата на провлачване на частта на резбата с 20%-30% по-висока от тази на стругованите резби и устойчивостта на умора с повече от 40% по-висока. Може да понесе голямата сила на предварително затягане и повтарящото се вибрационно натоварване на закрепването на релсите, като избягва счупването на резбата. По отношение на точността на размерите, процесът на студено насочване и валцоване на резба се контролира от CNC форми, с отклонение на стъпката на резбата По-малко или равно на ±0,03 mm и отклонение на ъгъла на профила на зъба По-малко или равно на ±0,5 градуса, което е много по-високо от точността на струговани резби, осигурявайки прецизно зацепване между болтове и гайки, избягвайки концентрацията на напрежение, причинена от междините на мрежата, и подобряване на стабилността на закрепване. По отношение на ефективността на производството, процесът на студено зареждане и валцуване на резба реализира автоматична непрекъсната обработка. Едно оборудване може да обработи 800-1000 болта на час, което е 5-6 пъти повече от процеса на струговане, отговаряйки на търсенето на предлагане на широкомащабно железопътно строителство. По отношение на загубата на материал, процесът на струговане формира резби чрез рязане на стеблото със степен на загуба на материал от 15%-20%, докато процесът на студено зареждане и валцоване на резба е формоване на пластмаса с степен на загуба на материал По-малка или равна на 3%, което значително намалява цената на суровините. В допълнение, грапавостта на повърхността на резбата след студено зареждане и валцоване на резбата е Ra по-малка или равна на 1,6 μm и повърхността е гладка, което може да намали съпротивлението на триене по време на зацепване на резбата, да улесни контрола на силата на предварително затягане по време на конструкцията и да намали вероятността от корозия на резбата.
Какви основни критерии трябва да се следват при избора на -основни материали с висока якост за релсови болтове?
Изборът на -основни материали с висока якост за релсови болтове следва четири основни критерия:адаптиране на механичните характеристики, добра обработваемост, отлична устойчивост на корозия и контролируеми разходи. Необходимо е прецизно да се избират материали според условията на работа на линията (тежко-теглене/висока-скорост/обикновена-скорост) и работните среди (крайбрежни/вътрешни/алпийски), за да се избегне прекомерен-подбор или недостатъчен подбор на материали. Основният критерий е адаптирането на механичните характеристики. Стоманените материали със съответните степени на якост трябва да бъдат избрани в съответствие с позицията на използване и изискванията за предварително -усилие на затягане на болтовете. Високоякостни легирани структурни стомани от степен 8.8 и 10.9 са необходими за болтовете за закрепване на сърцевината на релсата (болтове с рибешка плоча, болтове с еластична лента). Болтовете от степен 10.9 имат якост на опън, по-голяма или равна на 1000MPa и граница на провлачване, по-голяма или равна на 900MPa, като се адаптират към големите изисквания за сила на предварително-затягане на тежко-теглене и високо-скоростни линии; въглеродни конструкционни стомани от клас 4.8 и 6.8 могат да се използват за спомагателни болтове на станции и разклонителни линии за намаляване на разходите. Основен критерий е добрата обработваемост. Избраният основен материал трябва да има добро студено навиване, валцоване на резба и производителност на процеса на топлинна обработка, да не се напуква лесно по време на студено навиване, пълно формиране на резба по време на валцуване на резба и добра закаляемост по време на топлинна обработка, осигурявайки еднакво общо представяне на болтовете. Например стомана 42CrMo, която обикновено се използва за болтове клас 10.9, има отлична закаляемост, а якостта на сърцевината и повърхността са постоянни след термична обработка без отклонение в производителността. Отличната устойчивост на корозия е критерий за адаптиране към околната среда. Устойчиви на корозия-легирани конструкционни стомани трябва да бъдат избрани за крайбрежни среди с-солени пръски или трябва да се добави високо{30}}антикорозионно третиране на базата на обикновени стомани с висока-якост; стомани с добра издръжливост при ниски -температури като стомана 35CrMnSi трябва да бъдат избрани за алпийски райони, за да се избегне крехкото счупване на болтовете при ниски температури; конвенционалните стомани с висока -якост могат да бъдат избрани за вътрешни сухи среди, за да се опрости анти{36}}корозионният процес. Контролируемите разходи са икономическият критерий. Предпоставката за спазване на изискванията за механични характеристики и околната среда трябва да се даде приоритет на избора на основни материали с висока цена. За една и съща степен на якост трябва да се даде приоритет на избора на зрели местни стоманени материали, за да се намалят разходите за внос и в същото време да се избегне изборът на над-специфицирани стоманени материали за висока производителност, което води до загуба на разходи.
Кои са основните методи за модификация на резбата за анти{0}}разхлабване и анти-плъзгане на болтовете на релсите?
Основните методи за модификация на резбата за анти{0}}разхлабване и анти-плъзгане на болтове на релсата включватзалепване на резба, карбюризиране на резба, набраздяване на резба и мрежа с найлонова вложка. Всички те увеличават триенето между нишките, като променят характеристиките на повърхността или структурата на мрежата на нишките, компенсират въртящия момент на разхлабване, причинен от вибрациите, и се адаптират към изискванията за -разхлабване на различни линии. Лепенето на резби е най-широко използваният метод за модификация. Специално анаеробно лепило против -разхлабване е покрито върху повърхността на резбата на болта с дебелина на покритието от 5-10μm. След затягане лепилото против -разхлабване се втвърдява в междината на зацепване на резбата, за да образува високо{11}}здрав адхезивен слой, трансформиращ механичното зацепване на нишките в "механично зацепване + залепване", а силата на триене се увеличава няколко пъти. Дори при условия на силна вибрация, болтът няма да се разхлаби, като се адаптира към основните линии, като високо-скоростни и тежки-теглени въжета. Процесът на залепване е прост и може да се обработва на партиди. Цементирането на резбата е подобрен метод за модификация. Въглеродните атоми се инфилтрират в повърхността на резбата чрез процес на карбуризиране при висока-температура, за да образуват карбуризиран слой с висока-твърдост с дебелина 0,1-0,2 mm, а повърхностната твърдост достига повече от HV800, което не само подобрява устойчивостта на износване и устойчивостта на умора на резбата, но също така увеличава коефициента на триене по време на зацепване на резбата, за да се постигне против-разхлабване и противо-плъзгане, адаптиране към градски железопътни линии с чести вибрации и лесно износване на резбата. Набраздяването на резбата е метод за физическа модификация. Малки диамантени шарки с дълбочина 0,05-0,1 мм са навити върху страничната повърхност на зъба на резбата на болта. След затягане, шаблоните се захващат със зъбната страна на резбата на гайката, за да образуват механична оклузия, увеличавайки устойчивостта на триене. В същото време моделите могат да разрушат масления филм между нишките, за да се избегне приплъзване, причинено от замърсяване с масло, адаптиране към станции и разклонителни линии с ниска сила на предварително затягане. Мрежата с найлонова вложка е метод за структурна модификация. Найлонов пръстен е инкрустиран в отвора с резба на гайката и вътрешният диаметър на найлоновия пръстен е малко по-малък от основния диаметър на резбата на болта. Когато се затегне, резбата на болта екструдира найлоновия пръстен, за да образува еластична деформация, а найлоновият пръстен е плътно прикрепен към резбата, за да генерира непрекъсната еластична задържаща сила, за да компенсира въртящия момент на разхлабване. В допълнение, найлоновият пръстен има амортизиращ ефект, който може да намали въздействието на вибрациите върху резбата, адаптирайки се към високоскоростни линии с високи изисквания за точност срещу разхлабване.
Какъв е принципът на анти{0}}разхлабване и изискванията за адаптиране на шайбите против-разхлабване в закрепване с болтове на коловози?
Основният принцип против -разхлабване на шайбите против-разхлабване в закрепването на релсови болтове екомпенсация на еластична деформация + заключване при обратно триене. Чрез структурните характеристики на шайбите, когато болтът има лека тенденция на разхлабване поради вибрации, силата на предварително-затягане се компенсира във времето и се генерира обратно триене, за да се предотврати продължаващото разхлабване на болта, което е важна спомагателна структура за анти-разхлабване на болта на коловоза. Повечето шайби против-разхлабване са с форма на диск-или двойни-стекове само-заключващи се структури. Дискообразната-шайба против-разхлабване се компресира, за да произведе еластична деформация, когато болтът се затегне, съхранявайки еластична потенциална енергия. Когато болтът се разхлаби поради вибрации и силата на предварително-затягане намалее, еластичната потенциална енергия на шайбата се освобождава, за да генерира сила на обратно натискане, за да компенсира загубата на сила на предварително затягане. В същото време повърхността на триене между шайбата и главата на болта и повърхността на свързаната част ще генерира обратно триене, за да компенсира въртящия момент на разхлабване; двойната-стекова самозаключваща се-шайба се състои от две шайби със спирални зъби. При затягане спиралните зъбци на двете шайби се зацепват една с друга. Когато вибрира, самозаключващата се структура на спиралните зъби ще предотврати относителното въртене на шайбите, като по този начин заключва болта, а ефектът против-разхлабване е по-добър от този на дискообразната шайба. Адаптирането на шайбите против -разхлабване трябва да отговаря на три изисквания:съвпадение със силата на болта, съвпадение с работните условия и съвпадение с монтажната повърхност. От гледна точка на съвпадение на якостта, за болтове с висока -якост клас 8.8 и 10.9 трябва да се избират шайби против -разхлабване с висока{1}}яка. Якостта на опън и границата на еластичност на шайбите трябва да съответстват на болтовете, за да се избегне деформация и повреда на шайбите преди болтовете; по отношение на съответствието на работните условия, двойни-стекове само-заключващи се шайби с висока-якост против-разхлабване трябва да бъдат избрани за тежко-теглене и високо{12}}скоростни линии, диск-оформени амортизационни шайби против-разхлабване могат да бъдат избрани за градски железопътни линии и обикновени пружини анти{15}}разхлабващи шайби могат да бъдат избрани за обикновени-скоростни и разклонителни линии; по отношение на съвпадението на монтажната повърхност трябва да се избират плоски анти{17}}разхлабващи шайби, когато повърхността на свързаната част е гладка равнина, и противо{18}}разхлабващи шайби с противо-зъбци трябва да се избират, когато повърхността е грапава или извита повърхност, за да се увеличи триенето с монтажната повърхност и да се избегне приплъзване на шайбите. В допълнение, вътрешният и външният диаметър на шайбата против -разхлабване трябва да бъдат точно съобразени със спецификациите на болта, с празнина, по-малка или равна на ±0,1 mm, за да се осигури центриране и позициониране по време на монтажа и да се избегне повреда срещу -разхлабване, причинена от ексцентричен товар.
Как конструкцията на зъбите против -плъзгане на главата на релсовия болт подобрява стабилността на закрепване?
Конструкцията на зъбите против -плъзгане на главата на релсовия болт подобрява общата стабилност на закрепването от източника на закрепване на болта чрез три аспекта:увеличаване на коефициента на триене с монтажната повърхност, предотвратяване на относителното въртене на главата на болта и разпръскване на силата на предварително затягане, ефективно неутрализиращ риска от разхлабване, причинен от вибрациите на влака, и е основната структура против -хлъзгане на релсовите болтове. Зъбите против -плъзгане са проектирани на долната повърхност на главата на болта (страната в контакт с монтажната повърхност), предимно триъгълни или лентови зъби, разпределени в пръстен, с височина на зъбите 0,2-0,5 mm и стъпка на зъбите 1-2 mm. Когато болтът е затегнат, зъбите против -плъзгане ще бъдат вградени в повърхността на свързаната част (като притискаща плоча, рибна плоча), за да образуват механична оклузия, трансформирайки простия повърхностен контакт между главата на болта и свързаната част в "повърхностен контакт + оклузия на зъб", коефициентът на триене се увеличава 2-3 пъти, което значително намалява относителното въртене на главата на болта, причинено чрез вибрации и предотвратява разхлабването на болта от източника. В същото време зъбите против -плъзгане са равномерно разпределени в пръстен, което може да направи натиска на главата на болта равномерно предаван към повърхността на свързаната част, да разпръсне силата на предварително-затягане, да избегне деформацията на монтажната повърхност, причинена от локална концентрация на напрежение, и да осигури стабилно предаване на силата на предварително-затягане. Ако няма -зъбци против плъзгане на главата на болта, главата лесно се плъзга с монтажната повърхност по време на вибрации, което води до бързо отслабване на силата на предварително затягане и повреда на системата за закрепване. В допълнение, размерът на зъбите против-плъзгане е точно проектиран според спецификациите на болтовете и позициите за използване. Зъбците против -хлъзгане на големите-болтове със спецификация (M24 и по-високи) са по-високи и по-плътни, като се адаптират към изискването за голяма сила на предварително-затягане; зъбите против -плъзгане на малките -болтове със спецификация (M16 и по-ниски) са по-плитки и по-редки, избягвайки прекомерно увреждане на повърхността на свързаната част поради твърде високи зъби; противо{31}}зъбците против хлъзгане на болтовете с рибна плоча са лентови зъби, адаптиращи се към плоската повърхност за монтаж на плочата, а зъбите против-плъзгане на болтовете с еластична лента са триъгълни зъби, адаптиращи се към извитата монтажна повърхност на еластичната лента. Точният размер и дизайн на формата увеличават максимално ефекта на зъбите против-плъзгане. Зъбите против-плъзгане си сътрудничат с шайбите против-разхлабване на резбата и шайбите против-разхлабване, за да образуват тройна система против{39}}разхлабване на „глава против хлъзгане + против разхлабване на резбата + компенсация на шайбата“, така че болтовете на коловоза винаги да остават затегнати при условия на дълготрайни вибрации.