Selección de materiales de eclisa y tecnología de compatibilidad para diferentes uniones de rieles
¿Cuáles son los puntos de selección de materiales de las eclisas para uniones ordinarias de rieles estándar nacional de 60 kg/m?
Las eclisas para uniones ordinarias de rieles estándar nacionales de 60 kg/m deben utilizar preferentemente acero Q345B de baja-aleación y alta-resistencia, que tiene una resistencia a la tracción mayor o igual a 510 MPa y un límite elástico mayor o igual a 345 MPa, cumpliendo con los requisitos de carga de las líneas ordinarias. Al seleccionar materiales, es necesario centrarse en comprobar el índice de alargamiento del material. Un alargamiento mayor o igual al 21% puede garantizar que la eclisa no sea propensa a fracturarse por fragilidad cuando se somete a cargas de impacto del tren. Al mismo tiempo, se debe prestar atención al rendimiento del material al doblarse en frío. Una prueba de flexión en frío de 180 grados sin grietas es una condición necesaria para evitar la fractura frágil de la eclisa en ambientes de baja-temperatura. También es necesario comprobar el contenido de azufre y fósforo del material. Un contenido de azufre inferior o igual al 0,040% y un contenido de fósforo inferior o igual al 0,040% pueden reducir el riesgo de fragilidad del material. Finalmente, es necesario igualar el proceso de tratamiento térmico del plato de pescado. La eclisa después del tratamiento de normalización tiene una dureza uniforme y el valor HB se controla entre 180 y 220, lo que puede soportar mejor la fuerza junto con la junta del riel.
¿Cuáles son los requisitos especiales de materiales de las eclisas para juntas aisladas de rieles estándar extranjeros?
El requisito principal de las eclisas para juntas aisladas de rieles estándar extranjeros es tener alta resistencia y rendimiento de aislamiento. El material debe ser un material compuesto de resina epoxi reforzada con fibra de vidrio, cuya resistividad de volumen mayor o igual a 10¹²Ω·cm pueda bloquear eficazmente la conducción de corriente. La resistencia a la tracción del material debe ser mayor o igual a 450 MPa para cumplir con los requisitos de tensión de las líneas estándar extranjeras de transporte pesado-(como las líneas estándar AREMA). Al mismo tiempo, se debe garantizar la resistencia al envejecimiento del material. Bajo la acción de la radiación ultravioleta y los ciclos de temperatura-humedad, la tasa de atenuación del rendimiento del aislamiento es inferior o igual al 5% anual. También se debe prestar atención a la resistencia a la corrosión del material. Después de estar sumergido en un ambiente de niebla salina durante 1000 horas, no hay manchas de corrosión obvias en la superficie para garantizar la seguridad de uso de las líneas costeras. Además, el coeficiente de expansión térmica del material debe ser cercano al del riel para evitar el aumento de los espacios en las juntas causado por los cambios de temperatura y afectar la suavidad de la línea.
¿Cuáles son las medidas de modificación del material de las eclisas para juntas de dilatación de carriles en las regiones alpinas?
Las eclisas para juntas de expansión de rieles en regiones alpinas deben utilizar acero Q345D y someterse a un tratamiento de modificación de tenacidad a baja-temperatura. El núcleo de la modificación es reducir la temperatura de transición frágil del material para que aún pueda mantener una buena tenacidad a -40 grados. La primera medida de modificación es agregar un elemento de níquel durante la fundición, y el contenido de níquel se controla en 1,0%-1,5%, lo que puede mejorar significativamente la tenacidad del acero al impacto a baja-temperatura. En segundo lugar, se adopta el proceso de tratamiento térmico de enfriamiento y revenido, con una temperatura de enfriamiento de 880 grados y una temperatura de revenido de 600 grados, de modo que la energía de impacto a baja temperatura del material sea mayor o igual a 34J. Al mismo tiempo, la superficie de la eclisa debe rociarse con zinc y el espesor de la capa de zinc debe ser mayor o igual a 80 μm para evitar la corrosión por el hielo, la nieve y los agentes descongelantes en las regiones alpinas. Además, es necesario optimizar el arco de transición de la sección transversal de la eclisa, aumentando el radio de transición de 5 mm a 8 mm, reduciendo el factor de concentración de tensiones y evitando el agrietamiento provocado por la concentración de tensiones a bajas temperaturas.
¿Cuál es la influencia de la precisión del mecanizado de la eclisa en la suavidad de las juntas de los rieles?
La precisión del mecanizado de la eclisa determina directamente la suavidad de la superficie del riel de la junta del riel, y su desviación de dimensión clave debe controlarse estrictamente dentro de ±0,2 mm. Si la desviación de planitud de la parte de contacto de la superficie del riel excede los 0,3 mm, se producirá un impacto evidente entre las ruedas y los rieles cuando pase el tren, lo que agravará el desgaste de las ruedas y las vibraciones de la línea. Si la desviación de posición del orificio del perno excede los 0,5 mm, la eclisa no encajará bien con el riel y aparecerán espacios en la junta, lo que provocará un asentamiento desigual de la junta del riel. Una desviación excesiva del espesor de la eclisa provocará dientes escalonados altos y bajos del riel en la junta, lo que afectará el buen funcionamiento del tren. Además, la rugosidad de la superficie Ra de la eclisa debe ser inferior o igual a 3,2 μm. Una rugosidad excesivamente alta aumentará la resistencia a la fricción con el riel, lo que provocará una distribución desigual de la tensión en la junta y reducirá la vida útil de la junta.
¿Cuáles son los principios cooperativos de coincidencia de tensiones entre eclisas y pernos?
El núcleo de la adaptación cooperativa de tensiones entre eclisas y pernos es la adaptación de resistencia y rigidez. La resistencia a la tracción de los dos debe estar al mismo nivel para evitar la situación de "las partes fuertes dañan las partes débiles". La resistencia a la tracción del perno debe ser ligeramente mayor que la de la eclisa, con una diferencia de 50-100 MPa, de modo que el perno sufra deformación plástica primero cuando se sobrecargue, desempeñando el papel de protección contra sobrecarga. En términos de coincidencia de rigidez, el módulo elástico de la eclisa debe ser cercano al del perno para garantizar que la deformación de los dos esté coordinada bajo carga, evitando la concentración de tensiones en un determinado componente. Al mismo tiempo, es necesario controlar la precarga del perno. Una precarga insuficiente hará que la eclisa no encaje firmemente con el riel, mientras que una precarga excesiva provocará una deformación plástica de la eclisa. Por lo general, la precarga se controla al 60% -70% del límite elástico del perno. Además, el número y la distancia entre tornillos deben adaptarse a la longitud de la eclisa. Los 6 pernos que sostienen la eclisa del riel de 60 kg/m deben distribuirse uniformemente con una desviación de espaciado menor o igual a 2 mm para garantizar una fuerza uniforme.