Tecnología de optimización estructural de placas de sujeción de rieles y esquemas de adaptación de bloqueo para diferentes secciones transversales-de rieles
¿Cuáles son los puntos de optimización estructural de las placas de presión adaptadas a carriles estándar nacionales de 60 kg/m?
El núcleo de la optimización estructural de las placas de presión adaptadas a los rieles estándar nacionales de 60 kg/m es igualar el ancho y el perfil de la base del riel. Primero, el ancho de la ranura de contacto de la placa de presión está diseñado como 73 mm, lo que es completamente consistente con el ancho de la base del riel de los rieles estándar nacionales de 60 kg/m, y la profundidad de la ranura de contacto es de 15 mm, lo que garantiza que la tasa de ajuste entre la placa de presión y la base del riel sea mayor o igual al 95 %. La parte sometida a tensión de la placa de presión se engrosa, con un espesor aumentado de los tradicionales 20 mm a 25 mm, lo que mejora la resistencia a la compresión y evita la deformación plástica bajo cargas-a largo plazo. Ambos extremos de la placa de presión cuentan con estructuras de transición de arco con un radio de transición de 10 mm, lo que reduce el factor de concentración de tensión y mejora la resistencia a la fatiga. Se selecciona como material acero de aleación Q345B, que tiene una resistencia a la tracción mayor o igual a 510 MPa y un límite elástico mayor o igual a 345 MPa después del templado y revenido, cumpliendo con los requisitos de tensión de bloqueo. Además, la superficie de la placa de presión está galvanizada en caliente-con un espesor de capa de zinc mayor o igual a 80 μm, lo que mejora la resistencia a la corrosión, se adapta al ambiente hostil de las pistas al aire libre y el tiempo de resistencia a la corrosión de la prueba de niebla salina es mayor o igual a 800 horas.
¿Cuáles son los requisitos estructurales especiales de las placas de presión adaptadas a los rieles UIC60 estándar extranjero?
Los requisitos estructurales especiales de las placas de presión adaptadas a los rieles UIC60 estándar extranjero deben seguir los estándares ferroviarios europeos. En primer lugar, la ranura de contacto de la placa de presión adopta un diseño asimétrico, con un ancho de 35 mm en un lado y 38 mm en el otro lado, que coincide con precisión con el perfil asimétrico de la base del riel UIC60 para garantizar una distribución uniforme de la fuerza de bloqueo. La longitud de la placa de presión está diseñada como 220 mm, 30 mm más larga que la placa de presión estándar nacional, lo que aumenta el área de contacto con la traviesa, reduce la presión por unidad de área y evita daños a la superficie de la traviesa. Se coloca una ranura de reducción de peso en el medio de la placa de presión, con un ancho de 40 mm y una profundidad de 8 mm, lo que reduce el peso en un 15 % sin reducir la resistencia estructural. Se selecciona como material el acero estándar europeo S355JR, que tiene una excelente tenacidad a bajas-temperaturas, adaptándose al entorno de bajas-temperaturas en algunas partes de Europa, con una energía de impacto mayor o igual a 27J a -20 grados. Además, la superficie de la ranura de contacto de la placa de presión está dentada con una profundidad de diente de 0,5 mm y un espaciamiento de 2 mm, aumentando la fricción con la base del riel, el coeficiente antideslizante mayor o igual a 0,4, evitando el desplazamiento lateral del riel.
¿Cuál es el esquema de diseño estructural de alta-placas de presión adaptadas a rieles de línea de transporte pesado-?
El núcleo del diseño estructural de alta-resistencia de las placas de presión adaptadas a rieles de líneas de transporte pesado-es mejorar la resistencia al impacto y la deformación. Primero, se selecciona acero de aleación 42CrMo de alta resistencia-, que tiene una resistencia a la tracción mayor o igual a 1080 MPa y un límite elástico mayor o igual a 930 MPa después del enfriamiento y revenido, más de 1 vez mayor que el de los materiales de placa de presión ordinarios. La ranura de contacto de la placa de presión está endurecida, con una dureza superficial de HRC50-55, lo que mejora la resistencia al desgaste y evita la reducción de espesor causada por la fricción con la base del riel. La parte inferior de la placa de presión está provista de dientes antideslizantes con una altura de diente de 3 mm y un paso de diente de 5 mm, lo que aumenta la fricción con la traviesa y evita que la placa de presión se deslice. Se agregan nervaduras de refuerzo alrededor de los orificios para pernos de la placa de presión, con una altura de nervadura de 10 mm y un ancho de 12 mm, lo que mejora la resistencia anti-extrusión del área de los orificios para pernos y evita la deformación de los orificios para pernos bajo cargas de transporte pesado. Además, la estructura general de la placa de presión se optimiza mediante análisis de elementos finitos para garantizar que, bajo una carga por eje de 35 t, el valor de tensión máximo sea menor o igual que el límite elástico del material, evitando fallas estructurales.
¿Cuáles son los puntos de diseño de la estructura de amortiguación de vibraciones-de las placas de presión adaptadas a los carriles de tránsito ferroviario urbano?
El núcleo del diseño de la estructura de amortiguación de vibraciones-de las placas de presión adaptadas a los carriles de tránsito ferroviario urbano es reducir la transmisión de vibraciones de las ruedas-carriles. Primero, se instala una almohadilla amortiguadora de goma en la ranura de contacto de la placa de presión, con un espesor de 5 mm, hecha de caucho de nitrilo con una dureza de 60HD, que puede absorber más del 30% de la energía de vibración. La placa de presión adopta un diseño liviano, con un espesor reducido de 25 mm a 20 mm y un peso reducido en un 20 %, lo que reduce la carga de soporte de la traviesa. Se colocan pies de soporte elásticos en ambos extremos de la placa de presión, hechos de poliuretano con un módulo elástico de 500 MPa, que pueden amortiguar aún más la vibración y reducir la propagación del ruido. Se selecciona como material una aleación de aluminio, modelo 6061-T6, que es liviana y resistente a la corrosión, un 40% más liviana que las placas de presión de acero y fácil de instalar y mantener. Además, la superficie de la placa de presión está anodizada con un espesor de película de óxido mayor o igual a 15μm, mejorando la resistencia a la corrosión y adaptándose al ambiente húmedo del tránsito ferroviario urbano.
¿Cuáles son los indicadores de detección y los estándares de aceptación para la adaptabilidad entre placas de presión y secciones de riel?
Los indicadores de detección de la adaptabilidad entre placas de presión y secciones de riel incluyen principalmente cuatro aspectos: tasa de ajuste, fuerza de bloqueo, coeficiente anti-deslizamiento y resistencia a la fatiga. La tasa de ajuste se detecta mediante un instrumento de medición de coordenadas 3D, y la tasa de ajuste entre la placa de presión y la base del riel debe ser mayor o igual al 95%; la fuerza de bloqueo es detectada por un sensor de presión, la fuerza de bloqueo de las placas de presión para líneas de transporte pesado-debe ser mayor o igual a 80 kN, y para líneas de velocidad ordinaria-mayor o igual a 50 kN; el coeficiente antideslizante-se detecta mediante una máquina de prueba de corte y debe ser mayor o igual a 0,4; la resistencia a la fatiga se detecta mediante una máquina de prueba de fatiga pulsante y el número de ciclos de fatiga bajo cargas simuladas debe ser mayor o igual a 2 × 10⁶ veces. Los estándares de aceptación se dividen según los tipos de rieles: la desviación de la tasa de ajuste de las placas de presión para rieles estándar nacionales de 60 kg/m debe ser menor o igual a ±2%, y la tasa de atenuación de la fuerza de bloqueo menor o igual al 5%; las placas de presión para rieles UIC60 deben cumplir con la norma EN13146, con una tasa de cumplimiento del 100% de todos los indicadores; la dureza de la superficie de las placas de presión para líneas de transporte pesado-debe ser superior o igual a HRC50, y la deformación del orificio del perno debe ser inferior o igual a 0,1 mm; la cantidad de reducción de vibración de las placas de presión para el transporte ferroviario urbano debe ser mayor o igual al 30%, y la cantidad de reducción de ruido mayor o igual a 5dB. 15 se toman muestras de placas de presión por lote, y todas deben cumplir con los estándares para ser consideradas calificadas.