トラックスパイクの衝撃靭性とスイッチエリアの動的荷重に対する適応
スイッチ領域の動的衝撃荷重は通常のラインの動的衝撃荷重とどのように異なるのでしょうか?また、スパイクにはなぜより高い靭性要件が課されるのでしょうか?
スイッチ領域には、レール セクションの変化、ホイール フランジの衝撃、転てつ機の作動などの特殊な状況が特徴です。動的衝撃荷重の振幅は通常のラインの3-5倍であり、多数の過渡衝撃パルスが発生します。通常の電線のスパイクは主に静的荷重と低周波振動に耐えますが、スイッチのスパイクはミリ秒以内の巨大な衝撃エネルギーに耐えます。-衝撃靱性が不十分であると、一時的な衝撃で脆性破壊 (疲労破壊ではない) が発生します。この突然の破損はスイッチの形状を直接破壊し、交通事故を引き起こします。
衝撃靱性が不十分なスイッチスパイクでは、どのような典型的な破壊形態が発生しますか?
典型的な形態は「一回限りの脆性破壊」であり、明らかな疲労条痕のない平坦な結晶質の破面が特徴です。-亀裂は主にシャンクとヘッドの間の移行ゾーン、または固定剤とスパイクの間の結合界面付近で発生します。この亀裂は通常、事前の警告もなく、列車が転轍機を通過する瞬間に発生します。通常のラインスパイクの疲労破壊とは異なり、脆性破壊はスパイクの靭性限界を超える衝撃エネルギーによって引き起こされます。 -骨折後、スパイクはすぐに固定能力を失い、はるかに大きな危険が生じます。
材料の選択と熱処理によってスパイクの衝撃靱性を向上させるにはどうすればよいですか?
材料-的には、低炭素合金鋼（例: 20MnTiB）が通常の中{{5}炭素鋼-に取って代わります。低炭素により母材の靭性が確保され、合金元素が強度を高めます。熱処理は「焼き入れ焼き戻し+表面硬化」の組み合わせを採用しています。焼き入れと高温焼き戻しによりコア部に強靭な焼き戻しソルバイトが形成され、表面硬化によりシャンクの表面硬度と耐摩耗性が向上します。この「外側が硬く、芯が丈夫」な微細構造により、スパイクは摩耗に強く、一時的な衝撃に耐えることができ、衝撃靱性が大幅に向上します。
中国の規格と国際規格では、スイッチ固有のスパイクに対する耐衝撃性要件がどのように異なりますか?{0}}
中国の規格では、スイッチ固有のスパイクの衝撃靱性 (Akv 値) が室温で 40J 以上、20 度で 27J 以上でなければならないと規定しています。- BS EN 14662 などの国際規格では、室温で 50J 以上、-40 度で 35J 以上の Akv というより厳しい要件が課されており、1 回の衝撃ではなく複数回の衝撃試験が必要です。一部の国際規格では、微小な欠陥があっても急速脆性破壊を防ぐために、最小破壊靱性 (KIC) 値も指定しています。
現場で簡単な試験を使用してスパイク衝撃靱性が基準を満たしているかどうかを事前に判断するにはどうすればよいですか?{0}
-現場では、簡易型の「落下重量衝撃試験」装置を使用してサンプリング試験を行うことができます。実際に設置した状態でスパイクを固定し、規定の高さから規定の重りを落としてスパイク上部に衝撃を与え、破損の有無を観察します。破損のないわずかな変形は、適切な衝撃靱性を示します。脆性破壊は破損を示します。さらに、破面を分析します。塑性変形のある繊維状の表面は良好な靭性を示しますが、滑らかな結晶質の表面は靭性が不十分であることを示します。