इलास्टिक रेल कठोरता: वर्गीकरण और डिज़ाइन

रेल फास्टनिंग कठोरता संपूर्ण फास्टनिंग क्लिप, पैड और कंधों की ऊर्ध्वाधर कठोरता है जो एक साथ काम करती है - और यह ट्रैक कंपन, लोड वितरण और व्हील {{2} रेल इंटरेक्शन के लिए मुख्य ट्यूनिंग पैरामीटर है। गलत कठोरता वर्ग का चयन करने से या तो एक ट्रैक उत्पन्न होता है जो बहुत कठोर होता है, उच्च आवृत्ति कंपन को उपसंरचना में स्थानांतरित करता है, या एक ट्रैक जो बहुत नरम होता है, जिसमें अत्यधिक रेल विक्षेपण और कम फास्टनर जीवन होता है। वर्तमान डिज़ाइन अभ्यास में प्रयुक्त तीन वर्गों का सारांश नीचे दिया गया है।

उच्च-गति रेखाएँ: W-30-40 kN/मिमी पर क्लिप टाइप करें

उच्च गति ट्रैक को एक क्लिप की आवश्यकता होती है जो कंपन को कम करने के लिए गतिशील कठोरता को कम रखते हुए पर्याप्त क्लैंपिंग बल प्रदान करती है। डिज़ाइन नियंत्रण हैं:

क्रॉस-सेक्शन ज्यामिति: मध्य चाप का व्यास प्रमुख कठोरता पैरामीटर है। एक सांकेतिक डिज़ाइन संबंध के रूप में, इस व्यास को 1 मिमी बढ़ाने से क्लिप की कठोरता लगभग 10 kN/मिमी बढ़ जाती है, इसलिए लक्ष्य कठोरता को हिट करने के लिए गणना द्वारा चाप का आकार होना चाहिए।

मुक्त ऊंचाई बनाम कार्यशील ऊंचाई: अंतर को 8-10 मिमी पर नियंत्रित किया जाता है ताकि क्लिप अपनी कार्यशील स्थिति में एक स्थिर प्रीलोड प्रदान करे।

तनाव नियंत्रण: परिमित तत्व विश्लेषण का उपयोग अधिकतम तनाव को सामग्री उपज शक्ति के लगभग 70% के भीतर रखने के लिए किया जाता है, जिससे उच्च आवृत्ति कंपन से थकान फ्रैक्चर को रोका जा सके।

सत्यापन: 10 मिलियन लोड चक्रों के तहत बेंच थकान परीक्षण, 5% से अधिक कठोरता क्षय के साथ, उच्च गति सेवा के लिए स्वीकृति मानदंड है।

भारी -हॉल लाइनें: मजबूत सामग्री के साथ 50-60 केएन/मिमी

भारी -ढुलाई फास्टनिंग्स को रेल को मजबूती से बैठाए रखते हुए उच्च ऊर्ध्वाधर और पार्श्व भार का प्रतिरोध करना चाहिए। कठोरता को चार उपायों से बढ़ाया जाता है:

सामग्री: स्प्रिंग स्टील 60Si2MnA, कम से कम 1860 MPa की तन्य शक्ति और कम से कम 1660 MPa की उपज शक्ति के साथ, डिज़ाइन की आवश्यकताओं के अनुसार इलास्टिक सीमा प्रदान करता है।

तार का व्यास: क्लिप तार को पारंपरिक 14 मिमी से 16 मिमी तक बढ़ाने से अनुभाग क्षेत्र 30% से अधिक और कठोरता लगभग 40% बढ़ जाती है।

ज्यामिति: अंतिम समर्थन भुजा को लगभग 15% तक लंबा करने से विरूपण के प्रतिरोध में सुधार होता है और फिक्सिंग बिंदु पर तनाव कम हो जाता है।

ताप उपचार: शमन के बाद मध्यम तापमान पर तड़का लगाने से एचआरसी 45-50 की कठोरता मिलती है और सामग्री की लोचदार सीमा बढ़ जाती है।

क्लिप पर {{0}प्रतिरोधी गैसकेट {{1}से लेकर रेल संपर्क तक घर्षण से कठोरता के नुकसान से बचाता है और भारी भार वाले ट्रैक पर क्लिप जीवन को बढ़ाता है।

साधारण-गति रेखाएँ: आर्थिक 20-30 kN/मिमी योजना

सामान्य गति लाइनों के लिए डिज़ाइन लक्ष्य पर्याप्त प्रदर्शन पर न्यूनतम लागत है। सही लागत लीवर डिज़ाइन सरलीकरण और उत्पादन प्रक्रिया हैं, न कि सामग्री प्रतिस्थापन। मानक अभ्यास स्प्रिंग स्टील ग्रेड जैसे 60Si2Mn या 55Si2Mn - रखता है, कम {{8}कार्बन संरचनात्मक स्टील से बना एक क्लिप कार्यशील विक्षेपण - पर स्थायी सेट लेगा और इसके द्वारा लागत का अनुकूलन करेगा:

संरचना को सरल बनाना: जटिल चाप संक्रमण को एक रैखिक समर्थन शाखा के साथ बदलने से मोल्ड लागत और उत्पादन कठिनाई कम हो जाती है।

मशीनिंग भत्ते को नियंत्रित करना: भत्ते को 2 मिमी से घटाकर 1 मिमी करने से सामग्री अपशिष्ट में कटौती होती है।

बैच स्टैम्पिंग: फोर्जिंग के बजाय स्टैम्पिंग से उत्पादन क्षमता 50% से अधिक बढ़ जाती है और मानक ज्यामिति के लिए यूनिट लागत लगभग 20% कम हो जाती है।

मानकीकृत आयाम: क्लिप मॉडल में इंस्टॉलेशन आयामों को एकीकृत करने से विनिमेयता में सुधार होता है और खरीद और रखरखाव लागत कम हो जाती है।

कठोरता परीक्षण विधि

मानक विधि एक सार्वभौमिक परीक्षण मशीन पर स्थैतिक संपीड़न परीक्षण है:

क्लिप को चरण दर चरण लोड करें, प्रत्येक संपीड़न मान पर लोड रिकॉर्ड करें और विरूपण द्वारा विभाजित लोड के रूप में कठोरता की गणना करें।

लोडिंग गति 1 मिमी/मिनट पर नियंत्रित होती है; तेज़ गति कठोरता मान को बढ़ा देती है।

नमूनाकरण: प्रत्येक बैच से यादृच्छिक रूप से 10 क्लिप चुने गए।

पर्यावरण: 20 प्लस/माइनस 2 डिग्री सेल्सियस पर परीक्षण करें, क्योंकि तापमान लोचदार मापांक को बदलता है।

उपकरण सटीकता: प्लस/माइनस 0.5% के भीतर बल सेंसर, प्लस/माइनस 0.01 मिमी के भीतर विस्थापन सेंसर।

डेटा उपचार: असामान्य मान हटाएं, परिणामों को औसत करें और बैच विचलन को लक्ष्य के प्लस/माइनस 3 केएन/मिमी के भीतर रखें।

रेल पैड की कठोरता के साथ क्लिप कठोरता का मिलान

क्लिप और पैड एक स्प्रिंग सिस्टम के रूप में काम करते हैं, इसलिए उनकी कठोरता का मिलान होना चाहिए। उच्च कठोरता वाले क्लिप को उच्च लोच वाले पैड (उदाहरण के लिए पॉलीयूरेथेन) के साथ जोड़ा जाता है ताकि क्लिप रेल को पकड़ सके और पैड उच्च आवृत्ति कंपन को अवशोषित कर सके; संयोजन कंपन क्षीणन दर को 60% से ऊपर बढ़ा सकता है। कम कठोरता वाली क्लिप को सामान्य गति लाइनों पर मध्यम गति वाले रबर पैड के साथ जोड़ा जाता है, जहां क्लिप स्वयं लोचदार विक्षेपण में योगदान करती है। दो व्यावहारिक नियम: पैड इतना नरम नहीं होना चाहिए कि ऊपर की कड़ी क्लिप उसे विक्षेपित कर दे, और क्लिप और पैड का सेवा जीवन सिंक्रनाइज़ होना चाहिए ताकि एक घटक दूसरे से बहुत पहले विफल न हो।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

रेल बन्धन कठोरता वास्तव में क्या है?

यह रेल सीट पर मापी गई फास्टनिंग असेंबली के ऊर्ध्वाधर बल और ऊर्ध्वाधर विक्षेपण का अनुपात है। यह क्लिप की कठोरता, पैड की कठोरता और कंधे और इंसर्ट की कठोरता को जोड़ती है, और यह निर्धारित करती है कि पड़ोसी रेल सीटों द्वारा पहिया का कितना भार वहन किया जाता है।

भारी -ढुलाई क्लिप में मोटे तार का उपयोग क्यों किया जाता है?

कठोरता का पैमाना झुकने में तार के व्यास की चौथी शक्ति के साथ होता है, इसलिए 14 मिमी से 16 मिमी तक की मामूली वृद्धि कठोरता और भार क्षमता में बड़ा लाभ पैदा करती है। मोटा तार घिसाव की मात्रा भी अधिक देता है, जो अपघर्षक भारी ढोना ट्रैक पर मायने रखता है।

क्या मुद्रांकित उत्पादन क्लिप के लिए फोर्जिंग जितना ही अच्छा है?

सही ताप उपचार के साथ मानक, सरल ज्यामिति के लिए, स्टैम्पिंग कम लागत पर समान सेवा गुण प्रदान करता है। फोर्जिंग जटिल आकृतियों और बहुत भारी वर्गों के लिए एक लाभ बरकरार रखती है। स्वीकृति मानदंड यांत्रिक परीक्षण परिणाम है, न कि उत्पादन मार्ग, इसलिए मुद्रांकन गुणवत्ता को समान थकान और कठोरता परीक्षणों द्वारा सिद्ध किया जाना चाहिए।

डिलीवरी पर क्लिप की कठोरता कैसे मापी जाती है?

ऊपर वर्णित स्थैतिक संपीड़न परीक्षण द्वारा: प्रति बैच 10 नमूने, नियंत्रित लोडिंग गति और तापमान, बैच औसत और लक्ष्य मूल्य के विरुद्ध रिपोर्ट किए गए विचलन के साथ। बड़े अनुबंध सेवा चक्र के दौरान कठोरता स्थिरता को सत्यापित करने के लिए थकान के नमूने भी चलाते हैं।

ट्रैक नवीनीकरण परियोजना के लिए कौन सी कठोरता चुनी जानी चाहिए?

कठोरता वर्ग को लाइन गति और एक्सल लोड से मिलाएं: सामान्य गति के लिए 20{1}}30 kN/मिमी, उच्च गति के लिए 30{5}}40 kN/मिमी, भारी ढुलाई के लिए 50-60 kN/मिमी। फिर पूरी मात्रा का ऑर्डर देने से पहले, ट्रैक संरचना के सीमित तत्व विश्लेषण और पैड सहित संपूर्ण फास्टनिंग के बेंच परीक्षणों के साथ विकल्प को सत्यापित करें।