विभिन्न रेल प्रकारों के लिए इलास्टिक रेल कठोरता मिलान तकनीक और बन्धन अनुकूलन योजनाएँ

विभिन्न रेल प्रकारों के लिए इलास्टिक रेल कठोरता मिलान तकनीक और बन्धन अनुकूलन योजनाएँ

रेल बन्धन प्रभाव पर इलास्टिक पट्टी की कठोरता के दो प्रमुख प्रभाव तंत्र क्या हैं?

रेल बन्धन प्रभाव पर लोचदार पट्टी की कठोरता का पहला प्रभाव तंत्र प्रीलोड प्रतिधारण तंत्र है। लोचदार पट्टी की कठोरता प्रीलोड की क्षीणन दर निर्धारित करती है। ट्रेन कंपन भार की कार्रवाई के तहत, मध्यम कठोरता वाली लोचदार पट्टी की प्रीलोड क्षीणन दर 5%/वर्ष से कम या उसके बराबर है, जो लंबे समय तक रेल पर स्थिर संपीड़न बनाए रख सकती है; अपर्याप्त कठोरता के साथ इलास्टिक पट्टी की प्रीलोड क्षीणन दर 15%/वर्ष से अधिक तक पहुंच सकती है, और थोड़े समय में रेल ढीली हो जाएगी। दूसरा प्रभाव तंत्र कंपन ऊर्जा अवशोषण तंत्र है। एक लोचदार तत्व के रूप में, लोचदार पट्टी को पहिए की कंपन ऊर्जा के हिस्से को अवशोषित करने की आवश्यकता होती है। अत्यधिक कठोरता वाली इलास्टिक पट्टी में इलास्टिक विरूपण क्षमता कम होती है और यह कंपन ऊर्जा को प्रभावी ढंग से अवशोषित नहीं कर पाती है, जिसके परिणामस्वरूप स्लीपर पर कंपन भार का सीधा संचरण होता है और स्लीपर को त्वरित क्षति होती है; अपर्याप्त कठोरता वाली लोचदार पट्टी में अत्यधिक विरूपण होता है, जिससे प्लास्टिक विरूपण और बन्धन कार्य के नुकसान का खतरा होता है। ये दोनों तंत्र आपस में जुड़े हुए हैं। प्रीलोड प्रतिधारण नींव है, और कंपन ऊर्जा अवशोषण गारंटी है। केवल इलास्टिक पट्टी जिसकी कठोरता रेल से मेल खाती है, एक ही समय में इन दोनों कार्यों को महसूस कर सकती है। उदाहरण के लिए, 60 किग्रा/मीटर राष्ट्रीय मानक रेल के लिए अनुकूलित टाइप Ⅲ इलास्टिक पट्टी की कठोरता 60kN/mm पर नियंत्रित होती है, जो न केवल स्थिर प्रीलोड को बनाए रख सकती है, बल्कि सर्वोत्तम बन्धन प्रभाव के साथ कंपन ऊर्जा को प्रभावी ढंग से अवशोषित भी कर सकती है।

लोचदार पट्टी कठोरता की गणना विधि और प्रमुख प्रभाव पैरामीटर क्या हैं?

लोचदार पट्टी कठोरता की गणना सामग्री यांत्रिकी के बीम झुकने सिद्धांत को अपनाती है। मुख्य गणना सूत्र है k=L33EI​, जहां k लोचदार पट्टी की कठोरता है, E सामग्री लोचदार मापांक है, I लोचदार पट्टी अनुभाग जड़ता का क्षण है, और L लोचदार पट्टी की प्रभावी कैंटिलीवर लंबाई है। प्रमुख प्रभाव मापदंडों में तीन पहलू शामिल हैं: पहला, सामग्री लोचदार मापांक। आमतौर पर इलास्टिक स्ट्रिप्स के लिए उपयोग किए जाने वाले 60Si2CrVA स्प्रिंग स्टील का इलास्टिक मापांक 206GPa है। इसे अन्य सामग्रियों से बदलने से कठोरता का मूल्य सीधे बदल जाएगा; दूसरा, जड़ता का अनुभाग क्षण, जो लोचदार पट्टी की अनुभाग चौड़ाई और मोटाई से निकटता से संबंधित है। अनुभाग की मोटाई में प्रत्येक 1 मिमी की वृद्धि के लिए, अनुभाग की जड़ता का क्षण लगभग 20% बढ़ जाता है, और कठोरता काफी बढ़ जाती है; तीसरा, प्रभावी कैंटिलीवर लंबाई। ब्रैकट की लंबाई में प्रत्येक 5 मिमी की कमी के लिए, कठोरता लगभग 15% बढ़ जाती है। ब्रैकट की लंबाई को समायोजित करना इलास्टिक पट्टी की कठोरता को बदलने का एक सुविधाजनक तरीका है। गणना के दौरान, लोचदार पट्टी की वास्तविक तनाव स्थिति पर विचार करने की आवश्यकता होती है, और सैद्धांतिक गणना मूल्य को परिमित तत्व सिमुलेशन सॉफ्टवेयर द्वारा सही किया जाता है। संशोधित कठोरता मान और मापे गए मान के बीच विचलन 3% से कम या उसके बराबर होना चाहिए। इसके अलावा, लोचदार पट्टी की गर्मी उपचार प्रक्रिया भी कठोरता को प्रभावित करेगी। अपर्याप्त शमन के साथ लोचदार पट्टी का लोचदार मापांक कम है, और कठोरता डिजाइन मूल्य से लगभग 10% कम होगी।

60 किग्रा/मीटर राष्ट्रीय मानक रेल के लिए अनुकूलित इलास्टिक पट्टी के कठोरता डिज़ाइन पैरामीटर और अनुकूलन बिंदु क्या हैं?

प्रकार Ⅲ इलास्टिक पट्टी को 60 किग्रा/मीटर राष्ट्रीय मानक रेल के लिए चुना गया है। मुख्य कठोरता डिज़ाइन पैरामीटर कठोरता मान 60±5kN/mm और प्रीलोड 12-15kN हैं। ये पैरामीटर प्रीलोड प्रतिधारण और कंपन ऊर्जा अवशोषण की दो आवश्यकताओं को संतुलित कर सकते हैं। पहला अनुकूलन बिंदु अनुभाग आकार अनुकूलन है। इलास्टिक पट्टी के कार्य अनुभाग की मोटाई 10 मिमी और चौड़ाई 25 मिमी डिज़ाइन की गई है। जड़ता के खंड क्षण को बढ़ाकर कठोरता स्थिरता में सुधार किया जाता है, जिससे विकृति में वृद्धि के साथ कठोरता में तेजी से कमी से बचा जा सकता है। दूसरा है सामग्री प्रदर्शन अनुकूलन . 60Si2CrVA स्प्रिंग स्टील को अपनाया जाता है, जिसे "शमन + मध्यम-तापमान टेम्परिंग" द्वारा उपचारित किया जाता है, जिसकी लोचदार सीमा शक्ति 1600MPa से अधिक या उसके बराबर होती है, यह सुनिश्चित करती है कि लोचदार पट्टी प्लास्टिक विरूपण के बिना लोचदार विरूपण सीमा के भीतर काम करती है। अंतिम संरचनात्मक आकार अनुकूलन है। तनाव एकाग्रता कारक को कम करने और लोचदार पट्टी की थकान प्रतिरोध में सुधार करने के लिए लोचदार पट्टी के चाप संक्रमण त्रिज्या को R3mm से R5mm तक बढ़ाया जाता है। अनुकूलित इलास्टिक पट्टी को बेंच परीक्षणों द्वारा सत्यापित करने की आवश्यकता है। 60 किग्रा/मीटर रेल की सिम्युलेटेड फास्टनिंग स्थिति के तहत, 1 मिलियन कंपन चक्रों के बाद, प्रीलोड क्षीणन दर 3% से कम या उसके बराबर और कठोरता परिवर्तन दर 2% से कम या उसके बराबर, उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करती है।

UIC60 विदेशी मानक रेल के लिए अनुकूलित इलास्टिक पट्टी के विभेदित कठोरता डिज़ाइन बिंदु क्या हैं?

UIC60 विदेशी मानक रेल के लिए अनुकूलित लोचदार पट्टी के विभेदित कठोरता डिजाइन बिंदु तीन पहलुओं में परिलक्षित होते हैं: कठोरता मूल्य समायोजन, संरचनात्मक आकार अनुकूलन, और स्थापना इंटरफ़ेस मिलान। कठोरता मूल्य समायोजन मूल है। UIC60 रेल की रेल हेड चौड़ाई और अनुभाग आकार 60 किग्रा/मीटर राष्ट्रीय मानक रेल से भिन्न हैं, और बन्धन के लिए आवश्यक प्रीलोड अधिक है। इसलिए, इलास्टिक पट्टी की कठोरता को 70±5kN/मिमी तक बढ़ाने की आवश्यकता है, और रेल विस्थापन की प्रभावी बाधा सुनिश्चित करने के लिए प्रीलोड को 15-18kN पर नियंत्रित किया जाता है। संरचनात्मक आकार अनुकूलन के संदर्भ में, UIC60 रेल का फास्टनर इंस्टॉलेशन ग्रूव आकार राष्ट्रीय मानक रेल से भिन्न है। लोचदार पट्टी की कैंटिलीवर लंबाई को 3 मिमी तक छोटा करने की आवश्यकता है, और लोचदार पट्टी के अंतिम झुकने वाले कोण को एक ही समय में बढ़ाया जाना चाहिए, ताकि लोचदार पट्टी का दबाव बिंदु यूआईसी 60 रेल की रेल कंधे की स्थिति के साथ सटीक रूप से फिट हो। इंस्टॉलेशन इंटरफ़ेस मिलान के संदर्भ में, कंपन के दौरान लोचदार पट्टी के पार्श्व विस्थापन को रोकने के लिए यूआईसी 60 फास्टनर के पोजिशनिंग ग्रूव के साथ सहयोग करने के लिए लोचदार पट्टी के नीचे एक पोजिशनिंग फलाव को जोड़ने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, UIC60 रेल का उपयोग ज्यादातर यूरोपीय हाई स्पीड रेलवे लाइनों में किया जाता है, जिसमें इलास्टिक स्ट्रिप्स के थकान प्रदर्शन के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं। इसलिए, इलास्टिक स्ट्रिप सामग्री को थकान प्रतिरोध में सुधार के लिए उच्च शुद्धता वाले 60Si2CrVA स्टील का उपयोग करने की आवश्यकता होती है, जिसमें सल्फर और फास्फोरस सामग्री 0.008% से नीचे नियंत्रित होती है।

इलास्टिक स्ट्रिप कठोरता और रेल प्रकार के बीच अनुकूलनशीलता के लिए सत्यापन विधियां और निर्णय मानक क्या हैं?

लोचदार पट्टी कठोरता और रेल प्रकार के बीच अनुकूलनशीलता के लिए सत्यापन विधियों को दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: प्रयोगशाला बेंच सत्यापन और फ़ील्ड लाइन सत्यापन। प्रयोगशाला बेंच सत्यापन रेल प्रकार का अनुकरण करने वाला एक फास्टनिंग परीक्षण प्लेटफ़ॉर्म बनाता है, संबंधित रेल प्रकार के फास्टनर पर लोचदार पट्टी स्थापित करता है, आवृत्ति 50 हर्ट्ज और आयाम 1 मिमी के साथ ट्रेन संचालन का कंपन भार लागू करता है, और 1 मिलियन बार कंपन जारी रखता है। परीक्षण के दौरान, वास्तविक समय में प्रीलोड क्षीणन दर, कठोरता परिवर्तन दर और लोचदार पट्टी की थकान क्षति की निगरानी की जाती है। फ़ील्ड लाइन सत्यापन विशिष्ट लाइन अनुभागों का चयन करता है, संबंधित रेल प्रकारों की रेल और इलास्टिक स्ट्रिप्स, 6 महीने के लिए ट्रैक और मॉनिटर बिछाता है, और रेल के पार्श्व विस्थापन और इलास्टिक स्ट्रिप्स की क्षति को रिकॉर्ड करता है। निर्णय मानकों में तीन मुख्य संकेतक शामिल हैं: पहला, प्रीलोड क्षीणन दर 5%/1 मिलियन कंपन से कम या उसके बराबर; दूसरा, कठोरता परिवर्तन दर 3% से कम या उसके बराबर; तीसरा, रेल पार्श्व विस्थापन 0.5 मिमी से कम या उसके बराबर। यदि सभी तीन संकेतक मानकों को पूरा करते हैं, तो यह निर्णय लिया जाता है कि लोचदार पट्टी रेल प्रकार के अनुकूल है; यदि कोई संकेतक मानकों को पूरा करने में विफल रहता है, तो लोचदार पट्टी के कठोरता डिजाइन मापदंडों को फिर से समायोजित और सत्यापित करने की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, 75 किग्रा/मीटर भारी हॉल रेल के लिए अनुकूलित इलास्टिक पट्टी में 3% की प्रीलोड क्षीणन दर, 2% की कठोरता परिवर्तन दर और सत्यापन के बाद 0.3 मिमी का रेल पार्श्व विस्थापन होता है, जो अनुकूलनशीलता निर्णय मानक को पूरा करता है।