Disseny de reforç de cintura i resistència a les esquerdes a baixa-temperatura per als carrils estàndard nacionals
- Per què augmentar el gruix de la xarxa de rails domèstics de 60 kg/m de 16,5 mm a 17 mm a -40 graus i quant es millora la resistència a les esquerdes?
A baixes temperatures, la xarxa del carril (que suporta un 40% de càrrega lateral) és propensa a trencar-se. Augmentar el gruix a 17 mm augmenta el moment d'inèrcia un 10% (1200→1320cm⁴), reduint l'estrès màxim a 280MPa. Millora la resistència a les esquerdes: -energia d'impacte de 40 graus 35→45J (+28.6%), taxa de creixement de les esquerdes 0,05→0,02 mm/h, taxa de fisures 8%→2%. També optimitza el filet del capçal web (R5→R6mm), adaptant-se a una càrrega d'eix de 20t a les zones alpines.
- Quin és el paper de les "costelles de reforç-de doble cara" (3 mm d'alçada, 5 mm d'amplada) en llençols de rails de transport pesats-de 75 kg/m, i fins a quin punt es millora la capacitat de càrrega en comparació amb els rails no-reforçats?
Les costelles augmenten la rigidesa de la base-de la banda en un 20% (35→42 kN/mm), reduint la força de cisalla (180→150 kN) i l'escallada de la base-de la banda. Els rails no-reforçats tenen un 12% de trencament després de 3 anys; els reforçats tenen un 3%. Millora la capacitat de càrrega: deformació plàstica 0,3→0,15 mm, vida útil a la fatiga 15→20 anys, amb només un augment de pes del 2%, adaptant-se a operacions de transport pesat-de 30 t.
- Quins són els indicadors bàsics de les proves de càrrega cíclica de -40 graus → 25 graus per a xarxes de ferrocarril reforçades i què passa si els indicadors fallen?
Indicators: ① No visible cracks (>0,5 mm); ② Retenció d'energia d'impacte superior o igual al 85%; ③ Deformació lateral inferior o igual a 0,2 mm; ④ Inferior o igual a la fluctuació de la duresa 5HB. Conseqüències de la fallada: taxa de fractura del 10%, desviació del calibre del 15%, cost de manteniment un 60% més elevat. Els rails fallits han de re-optimitzar l'alçada de les costelles fins que compleixin els estàndards.
- Com reparar esquerdes d'1,5 mm de rails de 50 kg/m mitjançant soldadura a baixa -temperatura + alleujament de tensió, i com seleccionar materials/paràmetres?
Passos: ① Ranura en V-(2 mm de profunditat, angle de 60 graus); ② Soldar amb elèctrode E5015-G (impacte de -40 graus superior o igual a 40J, corrent de 80-100A); ③ Alleujament de l'estrès (200 graus × 2 h, refredar lentament). Proves: ① 100% aprovació d'inspecció per ultrasons; ② Major o igual a 35J d'energia d'impacte; ③ Planitud inferior o igual a 0,1 mm/m. Utilitzable durant 5 anys, estalvia un 70% de costos, adaptant-se a una càrrega d'eix de 20 t
- Quines diferències hi ha en el reforç de la web per a rails domèstics de 50 kg/m, 60 kg/m, 75 kg/m i quines són les bases del disseny?
Diferències: ① 50 kg/m (20t): 15→15,5 mm de gruix (sense costelles, control de costos); ② 60 kg/m (25t): 16,5→17 mm + costella única (2 mm d'alçada, equilibri rendiment/pes); ③ 75 kg/m (30t): 18→18,5 mm + costelles dobles (3 mm d'alçada, resistència al transport pesat). Bases: càrrega de l'eix i paràmetres de -30 graus ~ -50 graus, anàlisi de tensió FEA, augment de pes inferior o igual al 5%.