(图:高速铁路无砟轨道扣件弹条疲劳性能检测)
铁路钢轨是支撑机车和机车方向的部件,钢轨是通过弹性扣件固定在道床的轨枕上。弹性扣件的扣压件主要是弹条,它通过弹条的弯曲和扭曲变形,产生扣压力作用在轨道上,长期有效地保证钢轨之间的可靠连接,尽可能保持轨道的整体性,阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动,确保轨距正常,从而保证轨道车辆行驶安全。
另外由于火车车轮与钢轨的接触属刚性接触,因此不可避免产生震动,而弹条特殊的弹性结构使其还具有吸收车辆驶过时产生的冲击能量,达到减震的作用。弹条是在反复交变的应力下工作,它承受弯曲、扭转、疲劳和腐蚀等多种作用,在车辆通过时,还要承受的瞬时冲击载荷,所以对弹条的性能要求十分严格。
弹条疲劳性能检测
对于铁路弹条主要检测除了常规的形式尺寸、标志和厂标、外观、裂纹、硬度、金相组织、总脱碳层、残余变形、扣压力以及防锈性能外,最重要的是进行它的疲劳性能测试,该试验需要选择电液伺服疲劳试验机来完成。
试验原理:
以位移控制的方式对弹条施加脉冲荷载,进行疲劳试验。
试验装置:
1、弹条疲劳试验采用位移控制式疲劳试验机或电液伺服疲劳试验机
2、试验机的加载频率为(4~16)Hz
取样方法:
1、弹条实物试样应随机抽取,每种型号的弹条抽取6件,其中3件为备用试样。
弹条实物试样应符合产品标准的有关规定。
试验步骤:
1、把试验弹条放置在测量平台上,用百分表测量弹条中段前段的相对高程,读数精度为0.01mm,记为h0;
2、根据标准组装弹条,使弹条跟部嵌入硬质金属嵌入块的圆弧内;
3、当疲劳试验机的加载头接触加载梁后,加载头继续相对加载装置的基板向下位移,直至位移量达到规定的弹条设计组装位移d;
4、在施加位移的基础上继续施加动态位移+0.50~-0.90mm,即弹条疲劳试验过程中弹条扣压端的位移为d+0.5-0.9;
5、荷载循坏次数为5×106;
6、把试验后的弹条放回测量平台上,按步骤1的方法再次测量弹条中断前段相对高程,记为h1。弹条的残余变形为△=h1-h0。
判定标准
同类弹条3件试样经5×106次荷载循环后,均无宏观损伤且参与变形不大于1.00mm方为合格。如果3件试样中有1件不合格时,则再次对备用的3件试样进行疲劳试验,如果3件试样均合格,可判为合格;如果第一次试验有2件或2件以上试样不合格或者再次试验有1件或1件以上试样不合格,则判为不合格。
结语
高速铁路无砟轨道扣件系统是轨道结构的重要组成部分。作为扣件系统的重要组成部分,弹性带起到固定钢轨、保持轨距和吸收钢轨冲击的作用。扣件系统的稳定性直接影响高速列车运行的安全性和舒适性。一旦弹条失效,轮轨间的相互作用力将大大增强,缩短紧固件的使用寿命,甚至导致列车脱轨。因此,加强钢轨弹条疲劳性能测试事关重要。
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