Diseño de ranuras de eclisa y eficiencia de transferencia de tensiones de juntas de rieles
¿Cuáles son las diferencias en los escenarios de aplicación entre el tipo de ranura simétrica y el tipo de ranura asimétrica de eclisas?
El tipo de ranura simétrica de las eclisas tiene los mismos tamaños de muesca superior e inferior y es simétrico hacia la izquierda y hacia la derecha, lo que se aplica principalmente aUniones de rieles ordinarios en secciones rectas y secciones curvas de gran-radio.. Los carriles de tales uniones están uniformemente tensados. El tipo de ranura simétrica puede hacer que la eclisa soporte una fuerza uniforme hacia arriba y hacia abajo, realice una transmisión de tensión uniforme y tenga una tecnología de procesamiento simple y de bajo costo. El tipo de ranura asimétrica de las eclisas tiene diferentes tamaños de muesca superior e inferior o es asimétrico hacia la izquierda y hacia la derecha, lo que se aplica principalmente aUniones de rieles en áreas de desvío, secciones de curvas-de radio pequeño y rieles de formas-especiales.. La sección del carril de punta y del carril de rana en el área de desvío es asimétrica, por lo que se necesita una eclisa con un tipo de ranura asimétrica para lograr un ajuste preciso; el riel en la sección curva de radio pequeño-tiene fuerza lateral, y el tipo de ranura asimétrica se puede diseñar con una superficie de ajuste desviada hacia el lado de tensión para mejorar la estabilidad de la articulación. El tipo de ranura asimétrica puede adaptarse a rieles de sección especial-y garantizar una transmisión suave de tensiones en la junta.
¿Por qué el radio del arco de transición del tipo ranura de eclisa no debería ser inferior a 3 mm?
El radio del arco de transición del tipo ranura de eclisa se refiere a la transición de arco entre la muesca y el cuerpo de la eclisa. La norma requiere que el radio sea mayor o igual a 3 mm, y el propósito principal es eliminar la concentración de tensión en la muesca. Cuando la eclisa está funcionando, la entalla soporta las fuerzas de tracción y corte transmitidas por el riel, que es un área de alta-incidencia de concentración de tensiones. Si el radio del arco es <3 mm, se formará una esquina afilada en la muesca y el factor de concentración de tensión aumentará significativamente. Bajo la carga de vibración del tren, es probable que se produzcan grietas por fatiga en las esquinas afiladas, lo que puede provocar aún más la fractura de la eclisa. Cuando el radio del arco es mayor o igual a 3 mm, la tensión se puede dispersar uniformemente a lo largo de la superficie del arco y el factor de concentración de tensión se puede reducir entre un 40% y un 50%, evitando eficazmente la generación de grietas. Además, un arco de transición más grande puede facilitar el montaje de la eclisa y el carril, evitando rayar la superficie del carril durante el montaje.
¿Qué impacto tiene el espacio de ajuste entre el ancho de la ranura de la eclisa y la sección del riel en la transmisión de tensiones?
El espacio de ajuste ideal entre el ancho de la ranura de la eclisa y la sección del riel es de 0,1 a 0,3 mm. Este espacio no sólo puede garantizar un montaje fluido sino también una transmisión eficiente de la tensión. Si el espacio de ajuste es demasiado grande, quedará un espacio entre la eclisa y el riel. Cuando el tren pasa, el carril oscilará ligeramente en la muesca, lo que provocará una transmisión de tensión discontinua en la junta y una mayor concentración de tensión local. Los espacios excesivamente grandes también harán que los pernos de la eclisa soporten una fuerza de corte adicional, acelerando el aflojamiento de los pernos y la fractura por fatiga. Si el espacio de ajuste es demasiado pequeño, la eclisa y el riel tienen un ajuste de interferencia, lo que es fácil de dañar la superficie del riel y el tipo de ranura de la eclisa durante el ensamblaje, y no puede eliminar el error de fabricación de la junta del riel. Un espacio de ajuste razonable puede hacer que la eclisa encaje perfectamente con el riel y la tensión se transmita uniformemente a través de la superficie de ajuste, mejorando la resistencia general de la unión.
¿Por qué las eclisas para líneas de arrastre-pesadas adoptan una estructura de ranura más profunda en su diseño de ranura?
Las eclisas para líneas de arrastre pesadas-adoptan una estructura de ranura más profunda, con una profundidad de ranura aumentada en 2-3 mm en comparación con las eclisas ordinarias, principalmente para aumentar el área de contacto entre la eclisa y el riel y mejorar la eficiencia de transmisión de tensión. Los trenes en líneas de transporte pesado-tienen grandes cargas por eje y las fuerzas de tracción y corte en la unión del riel son mucho mayores que las de las líneas ordinarias. Profundizar la ranura puede aumentar la altura de contacto entre la eclisa y el riel, aumentar el área de contacto entre un 15% y un 20% y reducir significativamente la tensión soportada por unidad de área. El tipo de ranura más profunda también puede mejorar la rigidez a la flexión de la eclisa, haciendo que la eclisa se deforme menos bajo carga y evitando el aumento del espacio de la junta causado por la deformación de la eclisa. Además, el tipo de ranura más profunda puede envolver mejor el extremo del riel, reducir la concentración de tensión en el extremo del riel y evitar daños en el extremo del riel. Por lo tanto, todas las eclisas especiales para líneas de transporte pesado adoptan un diseño de ranura más profunda para adaptarse a la gran demanda de carga.
¿Qué efectos tiene la rugosidad de la superficie del tipo ranura de eclisa en el rendimiento de la junta del riel?
La rugosidad de la superficie del tipo ranura de eclisa requiere Ra menor o igual a 3,2 μm, y la superficie es lisa y plana, lo que tiene un impacto importante en el rendimiento de la junta del riel. Un tipo de ranura con baja rugosidad superficial se adapta mejor al riel, tiene un área de contacto más grande y una transmisión de tensión más uniforme, lo que puede reducir la concentración de tensión en la junta. Si la rugosidad de la superficie es alta, hay micro-protuberancias en la superficie de la ranura, lo que provocará un contacto puntual o lineal entre la eclisa y el riel, lo que provocará un fuerte aumento de la tensión local y será propenso a daños por fatiga. Una superficie de ranura lisa también puede reducir la resistencia a la fricción durante el montaje, evitar rayar el revestimiento anticorrosión de la superficie del riel y proteger el riel del óxido. Además, en la superficie con baja rugosidad no es fácil acumular polvo y humedad, lo que puede reducir la corrosión electroquímica en la ranura y prolongar la vida útil de la eclisa.