フィッシュプレート-断面設計とレールジョイントの応力バランス技術
フィッシュプレートの特殊な-形状の断面-設計の中心となる取り付け部品と寸法一致要件は何ですか?
フィッシュプレートの特殊-断面形状-の中心となる嵌合部分は、レールヘッド嵌合部、レールウェブクランプ部、レールベース支持部の 3 つのエリアに分かれています。各部品の寸法は、レールの対応する断面と正確に一致し、断面全体がレールに密着するようにする必要があります。-レール頭部嵌合部は、フィッシュプレートとレール頭部との接触部であり、レール頭部の円弧に一致する特殊な曲面で設計する必要があり、曲面円弧偏差は±0.2mm以下で、嵌合部の長さはレール頭部の長さの2/3以上であり、垂直荷重の均一な伝達を確保し、レール頭部の局所的な応力集中を回避します。レールウェブクランプ部はフィッシュプレートの中心となる応力領域であり、レールウェブの厚さに合わせた溝構造を設計する必要があります。溝幅はレールウェブの厚さより0.1-0.2mm小さく、組立後の弾性クランプを形成し、クランプ部の直角度偏差は0.1mm/m以下で、横方向のクランプ力がレールウェブに均一に作用します。レールベース支持部は、フィッシュプレートとレールベースとの接触領域であり、レールベースの傾斜に合わせた特殊な-形状の傾斜面で設計する必要があり、傾斜面の傾き偏差は±0.5度以下であり、支持部の接触面積はレールベース面積の1/2以上であり、レールベースの効果的な支持を確保し、レールベースの沈下を防ぎます。 3 つのコア パーツの寸法一致は国内標準レールの断面パラメータに従う必要がありますが、国際標準フィッシュ プレートは対応する国際標準レールの断面寸法と一致する必要があり、フィッシュ プレートとレール間のシームレスな嵌合を実現するために、全断面の嵌合ギャップは 0.1 mm 以下である必要があります。-
フィッシュプレートの長さの設計は、さまざまなレールの接合応力要件にどのように適応しますか?
フィッシュプレートの長さの設計は、レールモデル、ライン荷重の種類、動作速度に応じて異なります。中心となるのは、さまざまなレールジョイントの応力の大きさと応力分布要件に適応するように長さを調整することで応力接触面積を変更することです。国家標準の50kg/m普通速度レールの接合応力は小さく、適合するフィッシュプレートの長さは820mmに設計されています。この長さにより、接合部に適度な接触面積を確保することができ、基本的な応力伝達を満たすだけでなく、材料費も抑えられ、一般的な速度線の中・低荷重、低振動の作業条件に適応します。国家標準の 60kg/m の重量運搬レールの接合部は大きな軸重荷重と強い振動に耐えるため、フィッシュ プレートの長さを 1000mm に増やす必要があります。長さを延長すると、レール接触面積が増加し、単位面積応力が 20%-25% 減少し、重量物運搬による集中荷重が効果的に分散され、接合部の応力集中が回避されます。高速レール (60kg/m バラストレストラック) ジョイントには、滑らかさに対する非常に高い要件があり、フィッシュプレートの長さは 1250mm になるように設計されています。超ロング設計により、接合部での応力遷移がより緩やかになり、高速車輪-レールの衝撃によって引き起こされる応力の変化が排除され、列車が高速で通過する際の滑らかさが確保されます。国際標準の UIC60 レールと BS113A レールのフィッシュ プレートの長さは、レールの断面とラインの作業条件に合わせてあります。UIC60 重量輸送レールのフィッシュ プレートの長さは 1050 mm、BS113A 普通速度レールのフィッシュ プレートの長さは 850 mm-です。さらに、分岐器セクションの特殊な形状のレール接合部の場合、継手応力が分岐器の動作条件に適合するように、分岐器レールの応力特性に応じて適応サイズに調整された、カスタマイズされた長さ設計を採用する必要があります。
重量物輸送ライン用のフィッシュプレートの厚みと強化の設計はどのような点に反映されていますか?{0}}
重量物輸送ライン用のフィッシュ プレートの肉厚化および強化設計は、コア応力部分に焦点を当てており、主に 3 つの側面に反映されています。レール ウェブ クランプ セクションの肉厚化、ボルト穴周囲の強化、および全体的な材料のアップグレードです。これにより、フィッシュ プレートの抗変形、抗疲労、抗せん断能力が重点的に向上しています。{{1}{2}}レールウェブクランプ部は、横方向のクランプ力と垂直方向のせん断力を受けるフィッシュプレートの心臓部です。この部分の厚みは通常のフィッシュプレートの16mmから20{9}}22mmに増加しています。肉厚設計により、断面せん断強度が向上し、せん断耐力が 30% 以上増加し、重い運搬によって生じる大きなせん断力に効果的に抵抗し、クランプ セクションの変形を回避できます。ボルト穴の周囲は応力が集中する重要な領域です。列車の荷重が通過すると、穴の周囲に複雑な引張せん断応力が発生し、亀裂が発生しやすくなります。{20}ボルト穴の面取り半径を大きくし、フィッシュプレートの穴の周囲に環状の補強プラットフォームを設計することにより、穴の周囲の応力を 25%-30% 低減して応力集中を排除できます。全体の材質は通常の Q235 鋼から 45# 高品質炭素鋼にアップグレードされており、一部の重量物輸送ラインでは 42CrMo 合金鋼も使用されています。-材料の改良後、フィッシュプレートの引張強さは375MPaから600MPa以上に増加し、降伏強度は大幅に向上し、重量-ラインの大きな荷重と繰り返し振動に耐えることができ、耐疲労寿命は2×10^7倍以上に増加しました。さらに、重量物用フィッシュプレートのレールベース支持部分も局部的に2mm厚化し、レールベースの支持能力を向上させ、大きな荷重によるレールベースのたわみや変形を防ぎ、フィッシュプレートの支持性能を総合的に強化します。
レール接合部の応力集中は主にどこに発生しますか?フィッシュプレートの最適化によってそれらを排除するにはどうすればよいでしょうか?
レール接合部の応力集中は主にボルト穴周囲、レール頭部接合部隙間、レールウェブクランプ面の3箇所で発生します。これらの部品は、不連続な荷重伝達と過度の局所的な応力により応力集中を形成しますが、フィッシュ プレートの構造を最適化することで対象を絞って排除できます。ボルト穴周辺は最も重要な応力集中部です。列車の荷重が通過すると、穴の周囲に複雑な引張せん断応力が発生し、亀裂が発生しやすくなります。{3}ボルト穴の面取り半径を大きくし、フィッシュプレートの穴の周囲に補強プラットフォームを設計することにより、穴の周囲の応力を 25%-30% 低減して応力集中を排除できます。レールの頭部接合部にはレールの接合により小さな隙間があり、車輪-のレール荷重が通過する際に衝撃応力が発生します。フィッシュプレートのレール頭部嵌合部の曲面構造を最適化し、レール頭部とのシームレスな密着を実現するとともに、嵌合部に弾性緩衝層を付加することにより、衝撃エネルギーを吸収し、隙間部の衝撃応力を15～20％軽減することができます。レールウェブのクランプ面には、はめ合いの不均一により局所的な応力集中が発生します。フィッシュプレートのレールウェブクランプ部を弾性溝構造とすることでレールウェブとの嵌合性を向上させ、対称ボルト配置を採用することでレールウェブに均等にクランプ力が作用するようにすることで、クランプ面の局所的な応力をなくし、応力を均一に分散させることができます。また、フィッシュプレートの端部を従来の直角端から円弧状に変化させることにより、フィッシュプレート端部とレールとの接触応力集中を解消し、接合部の応力転移をより緩やかにすることができ、レール接合部の応力集中問題を総合的に解消することができます。
応力バランスを達成するために、フィッシュ プレートとレール ジョイントのボルトの仮締め力を調整するにはどうすればよいですか?{0}
フィッシュプレートとレールジョイントのボルト仮締め力の規制は、レールのモデル、ラインの作業条件、ジョイント部品に応じて正確に設定する必要があり、その核心は、事前締め力の合理的な分散を実現することです。{1}{1}-}段階的な-段階的な事前締め付け、均一な力の適用、および動的キャリブレーション接合部の応力がレール本体とバランスがとれるようにします。まず、ボルトの仮締め力を初締め、増し締め、本締めの 3 段階に分けて段階的に仮締めを行います。--国家標準の60kg/mレールの初期締付力は80-100N・mに管理され、再締付力は250-300N・mに増加し、最終締付力は400-450N・mに正確に設定されています。 -段階的に-段階的に仮締めすることで、一度に過剰な力を加えることによるフィッシュプレートやレールの変形を回避し、仮締めの力を安定して伝達できます。次に、対称かつ均一な力の適用方法を採用し、ボルトを次の順序で締めます。中間から両端にかけて斜め方向に力を加える各ボルトの仮締め力の偏差が ±5% 以下になるように、レールに対するフィッシュプレートのクランプ力を均一にし、不均一な仮締め力による接合応力偏心荷重を回避します。-さまざまなラインの作業条件に応じて事前の締め付け力を動的に調整します。重量物輸送ラインの場合は、最終的な締め付け力を 500-550N·m に増やします。-、ジョイントの変形防止能力を向上させます。-高速ラインの場合は、クランプを確実にしながら接合部の滑らかさを考慮して、予備締め付け力を 380-420N·m に制御します。-中負荷および低負荷の作業条件に合わせて、通常の速度ラインの場合、仮締め力を 350-400N・m に設定します。-分岐器やカーブなどの特殊な接合部品の場合、特殊な作業条件によって生じる追加の応力を排除するために、仮締め力を基本値に基づいて 10%-15% 増やす必要があります。また、ボルトの仮締め力を定期的に動的に校正する必要があります。重量物ラインの場合は3か月ごと、高速ラインの場合は1か月ごとに校正し、減衰した仮締め力を適時に補うことで、接合部の応力バランスのとれた状態を長期間維持する必要があります。