Sliedes galvas profila dizains un riteņu{0}}sliedes kontaktu saskaņošana GB/T un EN standarta sliedēm
Kāda ir atšķirība starp riteņu{0}}sliežu kontakta spriegumu starp GB sliežu sliežu galvas slīpumu 1:20 un ārējo standarta sliežu slīpumu 1:40?
GB sliežu sliedes galvas slīpumam 1:20 ir vairāk iekšējais saskares punkts, ar par 15% mazāku riteņa-sliežu kontakta laukumu un augstāku sprieguma koncentrācijas koeficientu, kā rezultātā saskares spriegums ir 1200-1500 MPa. Ārējo standarta sliežu slīpums 1:40 novirza kontaktpunktu uz sliedes galvas centru, palielinot kontakta laukumu par 20% un samazinot spriegumu līdz 900-1100 MPa. Ja vilciena ātrums pārsniedz 250 km/h, 1:40 slīpums var samazināt kontakta spriegumu par vairāk nekā 20%, efektīvi samazinot sliedes galvas plaisāšanu. Slīpumam 1:20 ir labāka nodilumizturība parasta ātruma līnijām un vienmērīgāka sliedes galvas nodilums ilgstošas lietošanas gadījumā. Tāpēc abas nogāzes ir jāizvēlas atbilstoši līnijas ātruma pakāpei.
Kāpēc ātrgaitas{0}}līnijām priekšroka tiek dota ārējo standarta sliežu profilam 1:40, nevis GB profilam?
Ātrgaitas{0}}līnijām ir liela riteņu{1}}sliežu kontakta biežums. Profils 1:40 var vienmērīgāk sadalīt{5}}riteņu kontaktpunktus, izvairoties no lokālas slodzes koncentrācijas. 1:20 GB profils viegli izraisa kontakta vietas nobīdi lielā ātrumā, izraisot pārmērīgu nodilumu vienā sliedes galvas pusē un veidojot "nevienmērīgu nodilumu". 1:40 profilam ir lielāks sliedes galvas loka rādiuss, kas var amortizēt ātrgaitas riteņa-sliedes triecienu un samazināt riteņa-sliežu troksni par 3-5 dB. Tajā pašā laikā šim profilam ir labāka atbilstība ātrgaitas{18}}riteņiem, pagarinot riteņu-sliežu pāra kalpošanas laiku par vairāk nekā 30%, kas ir ātrgaitas līniju izvēles pamats.
Kādu ietekmi uz sliedes kalpošanas laiku atstās sliedes galvas profila novirze, kas pārsniedz 0,5 mm?
0,5 mm sliedes galvas profila novirze mainīs riteņa-sliedes kontakta pozīciju, kā rezultātā sliedes galvai būs nevienmērīga sprieguma sadale. Sliedes galvas novirzītajā pusē būs pārmērīgs nodilums, palielinoties nodiluma ātrumam par 25%, un ir viegli veidoties mikro{4}}plaisas. Ilgtermiņa -novirze izraisīs tādas slimības kā "sliedes galvas sabrukums" vai "izslīdēšana", samazinot sliežu kalpošanas laiku par vairāk nekā 40%. Turklāt profila novirze mainīs sānu riteņa-sliežu spēku, pastiprinot gabarīta svārstības un palielinot līnijas uzturēšanas izmaksas. Tāpēc profila pielaide ir stingri jākontrolē, kad sliede atstāj rūpnīcu, un novirze jākontrolē ±0,2 mm robežās.
Kā ar profila slīpēšanu atjaunot riteņu{0}}sliežu atbilstību ārējām standarta sliedēm?
Ja ārējai standarta sliedei pēc apkopes ir profila novirze, to var noslīpēt ar īpašu profila slīpmašīnu. Slīpēšanas laikā kā etalons jāizmanto sliedes galvas slīpums 1:40, un novirzes slānis ir pakāpeniski jānoņem, slīpēšanas daudzumu kontrolējot 0,3–0,5 mm. Pēc slīpēšanas ir jānosaka kontakta loka garums, lai nodrošinātu atbilstību standarta profilam. Zemes sliede var atjaunot vairāk nekā 80% no sākotnējās veiktspējas, un kontakta spriegums tiek samazināts par 15%. Sliedēm, kuru novirze pārsniedz 1 mm, slīpēšana nav ieteicama, un tieša nomaiņa var izvairīties no turpmākiem drošības apdraudējumiem.
Kāds ir dažādu sliežu galvas slīpuma konstrukciju ietekmes mehānisms uz sliedes galvas noguruma ilgumu?
Sliežu galvas slīpuma 1:20 sprieguma koncentrācijas koeficients ir 1,8, bet slīpuma 1:40 sprieguma koncentrācijas koeficients ir 1,5. Jo zemāks stresa koncentrācijas faktors, jo ilgāks noguruma mūžs. 1:40 profilam ir vienmērīgāka sliedes galvas loka pāreja ar vienmērīgāku sprieguma sadalījumu, kas var samazināt noguruma plaisu rašanās iespējamību par 40%. Lielos ātrumos 1:20 profila sliedes galva sprieguma koncentrācijas dēļ ātri radīs mikro-plaisas, un plaisu augšanas ātrums ir divreiz lielāks nekā 1:40 profilam. Parasto{17}}ātruma līniju slodzes biežums ir zems, tāpēc 1:20 profila noguruma ilgums var atbilst lietošanas prasībām. Tomēr ātrgaitas līnijām ir jāpieņem 1:40 profils, lai nodrošinātu ilgtermiņa stabilu{24}} dzelzceļa pakalpojumu.