Life Cycle Design and Maintenance Cost Optimization of Track Fastening Systems
Dab tsi yog cov qauv tsim qauv ntawm tag nrho lub neej voj voog tsim ntawm fastener systems?
Lub hauv paus tsim qauv ntawm tag nrho lub neej voj voog tsim ntawm fastener systems yogkev ua neej zoo sib xws, kev sib koom ua haujlwm, kev saib xyuas yooj yim thiab kev tswj xyuas tus nqi, uas txhawb ib leeg kom paub txog tag nrho lub neej optimization thiab txij nkawm tus nqi txo ntawm lub fastener system. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm lub neej yog qhov tseem ceeb: los ntawm kev kho cov khoom siv, cov qauv thiab kev tiv thaiv ntawm - cov txheej txheem corrosion ntawm txhua yam, tsim kev pab cuam lub neej ntawm elastic strip, siab phaj, ntsia liaj qhov rooj thiab hauv qab - rail ncoo yog tag nrho nrog rau kev pab cuam lub neej ntawm txoj kev tsheb ciav hlau (20-25 xyoo), zam kev hloov tsis tu ncua tshwm sim los ntawm ib qho kev tsis ua hauj lwm ntxov ntxov. Piv txwv li, lub elastic sawb txais cov txheej txheem qaug zog lub neej, lub ntsia liaj qhov rooj siv hydrogen embrittlement tiv thaiv thiab tiv thaiv -corrosion txheej, thiab lub ncoo txais gradient elasticity thiab tiv thaiv - cov roj hmab laus kom ntseeg tau tias kev laus thiab kev hloov ntawm tag nrho cov khoom. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev sib koom ua haujlwm yuav tsum muaj cov cuab yeej cuab tam thiab cov yam ntxwv deformation ntawm txhua qhov sib koom ua ke, xws li kev sib txuam ntawm lub zog clamping ntawm elastic strip nrog rau sab khi quab yuam ntawm lub phaj siab, thiab kev sib txuam ntawm lub pre{10}}tightening quab yuam ntawm lub ntsia liaj qhov rooj nrog elastic deformation ntawm lub ncoo, kom tsis txhob muaj kev ntxhov siab hauv cheeb tsam kev ua haujlwm tsis zoo los ntawm kev ua haujlwm tsis zoo. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev saib xyuas yooj yim tsom rau kev tsim qauv, siv cov qauv tsim thiab nrawm- tso tawm cov qauv, txhua yam tuaj yeem hloov pauv tus kheej yam tsis tau tshem tawm tag nrho cov txheej txheem fastener, ua rau lub sijhawm tu thiab txo cov nqi zog. Txoj cai tswj hwm tus nqi yuav tsum tau xaiv tus nqi- cov ntaub ntawv thiab cov txheej txheem ua tau zoo raws li lub neej sib luag thiab kev sib koom ua haujlwm kom tsis txhob dhau-tsim, thiab tib lub sijhawm txo qis qhov tsis tsim nyog tshuaj xyuas thiab hloov pauv los ntawm kev txhim kho lub voj voog txij nkawm kom ua tiav tag nrho lub neej voj voog tus nqi. Tsis tas li ntawd, tus qauv tsim yuav tsum tau coj mus rau hauv tus account lub adaptability ntawm cov kab sib txawv ua hauj lwm tej yam kev mob, kho tsis tau rau siab -ceev, hnyav-haul, nroog rail thiab lwm yam scenarios los xyuas kom meej qhov kev siv ntawm tag nrho lub neej voj voog tsim nyob rau hauv tag nrho cov hom ntawm kev ua hauj lwm tej yam kev mob.
Yuav ua li cas yog lub neej txuam tsim ntsuas rau txhua yam ntawm fastener system?
Lub neej sib txuam tsim kev ntsuas rau txhua yam ntawm cov txheej txheem fastener yog qhov tseem ceeb kom raug kho cov khoom, qauv thiab kev tiv thaiv txheej txheem raws li qhov sib txawv tsis ua hauj lwm ntawm elastic strip, siab phaj, ntsia liaj qhov rooj thiab nyob rau hauv -rail ncoo, kom lub neej kev pab cuam ntawm txhua feem mus txog 20-25 xyoo, txuam lub tsheb ciav hlau lub neej. Cov ntaub ntawv tseem ceeb ntawm cov hlua elastic yog qaug zog tawg thiab clamping quab yuam attenuation. Kev ntsuas tsim tau txais 60Si2MnA optimized alloy muaj pes tsawg leeg, txo cov leej faj thiab phosphorus impurity cov ntsiab lus kom tsawg dua los yog sib npaug rau 0.010%, ua ke nrog cov txheej txheem nto txhaj tshuaj peening ntxiv dag zog rau cov txheej txheem deg residual compressive kev ntxhov siab ntau dua los yog sib npaug rau 300MPa. Nyob rau tib lub sijhawm, qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv -section arc tsim yog siv los tshem tawm cov cheeb tsam kev ntxhov siab, kom lub neej qaug zog ntawm elastic strip yog ntau dua lossis sib npaug rau 25 xyoo, thiab 10-xyoo clamping quab yuam attenuation tus nqi tsawg dua lossis sib npaug li 5%. Lub ntsiab tsis ua hauj lwm ntawm cov phaj siab yog corrosion hnav thiab yas deformation. Cov qauv tsim kev ntsuas xaiv siab -lub zog Q355B steel, txais yuav los tiv thaiv- xeb thiab hnav- tiv thaiv cov txheej txheem (cov tshuaj txau zinc + tungsten carbide) nrog cov txheej txheej sib txuas lub zog ntau dua lossis sib npaug ntawm 50MPa. Nyob rau tib lub sijhawm, ua kom zoo dua cov qauv kev ntxhov siab ntawm lub phaj siab, hloov txoj cai - lub kaum sab xis hloov mus rau R8-R10 arc hloov pauv kom txo tau qhov kev ntxhov siab siab, kom lub neej kev pab cuam ntawm lub phaj siab yam tsis muaj cov yas deformation yog ntau dua lossis sib npaug li 25 xyoo, thiab cov nqi hnav tsawg dua los yog sib npaug rau 0.5mm / 10 xyoo. Lub ntsiab tsis ua hauj lwm ntawm bolts yog hydrogen embrittlement puas thiab corrosion tsis ua hauj lwm. Kev ntsuas tsim tau txais 10.9 qib siab- lub zog bolts, txo cov ntsiab lus hydrogen kom tsawg dua lossis sib npaug ntawm 0.6ppm los ntawm tag nrho- txheej txheem hydrogen tswj txheej txheem, ua ke nrog dacromet txheej tiv thaiv- cov txheej txheem xeb, qhov nruab nrab ntsev tshuaj tsuag yog ntau dua lossis sib npaug rau 100. Nyob rau tib lub sijhawm, cov hauv paus xov yog sib npaug thiab ntxiv dag zog, kom tiv thaiv -hydrogen embrittlement thiab anti-corrosion lub neej ntawm lub ntsia liaj qhov rooj yog ntau dua los yog sib npaug rau 25 xyoo. Cov ntaub ntawv tseem ceeb ntawm kev ua tsis tiav hauv qab - cov ntaub ntawv tsheb ciav hlau yog kev laus tawv thiab deformation mus tas li. Cov qauv ntsuas siv ethylene propylene diene monomer (EPDM) ua cov khoom siv hauv paus, ntxiv los tiv thaiv- cov neeg ua haujlwm laus thiab cov neeg ua kom tawv nqaij, txais yuav cov txheej txheem gradient elastic peb- txheej txheej, thiab tib lub sijhawm ua cov txheej txheem tiv thaiv- txheej txheej kev laus ntawm lub ncoo nto, kom cov elastic rov qab los ntawm 5% los yog 2 daim ntawv yog qhov sib npaug li 9 xyoo. tshaj los yog sib npaug rau 0.3mm, thiab kev pab cuam lub neej Ntau dua los yog sib npaug rau 25 xyoo. Lub ntsiab tsis ua hauj lwm ntawm rail spikes yog rub- tawm kev tiv thaiv attenuation thiab corrosion, txais yuav inverted conical shank + zinc infiltration anti-corrosion txheej txheem, rub-tawm kuj attenuation tus nqi tsawg dua los yog sib npaug li 10% / 20 xyoo, thiab lub neej los tiv thaiv corrosion yog ntau tshaj los yog sib npaug rau 25 xyoo.
Dab tsi yog qhov kev hloov pauv ntawm tag nrho lub neej kev tswj xyuas lub tswv yim ntawm cov txheej txheem fastener nyob rau hauv cov kab sib txawv ua haujlwm?
Cov kev hloov pauv ntawm tag nrho lub neej kev tswj xyuas lub tswv yim ntawm lub fastener system nyob rau hauv cov kab sib txawv ua hauj lwm tej yam kev mob yog lub hauv paus rau kho lub voj voog soj ntsuam, nrhiav kom tau cov khoom thiab hloov lub tswv yim raws li lub load cov yam ntxwv, vibration zaus thiab corrosion ib puag ncig ntawm siab -ceev, hnyav{1}}haul, nroog rail thiab zoo tib yam - cov kab ceev, kom ua tau raws li qhov sib npaug ntawm cov nqi kho mob. Rau siab- txoj kab tsheb ciav hlau ceev nrog kev ua haujlwm ceev Ntau dua lossis sib npaug li 250 km / h, kev vibration siab zaus thiab nruj smoothness yuav tsum tau, lub fastener system yuav tsum tau soj ntsuam nrog ib tug6-muajlub voj voog txawm tsis pom tseeb ua tsis tiav. Cov khoom tseem ceeb ntawm kev kuaj xyuas yog lub zog clamping ntawm lub elastic strip, ua ntej -tightening quab yuam ntawm lub ntsia liaj qhov rooj thiab elasticity ntawm lub ncoo, uas yog sim rau ntawm -site nrog siab - precision torque wrenches thiab elastic detectors. Yog hais tias lub clamping quab yuam attenuation ntawm lub elastic strip yog ntau dua los yog sib npaug rau 10% thiab lub pre- zawm quab yuam sib txawv ntawm lub ntsia liaj qhov rooj yog ntau dua los yog sib npaug rau ± 15%, hloov tam sim ntawd. Nyob rau tib lub sijhawm, ua cov qauv tiv thaiv kev soj ntsuam ntawm tag nrho cov khoom txhua txhua 10 xyoo thiab hloov cov khoom nrog kev ua haujlwm qis kom tsis txhob poob siab. Rau hnyav- txoj kab tsheb ciav hlau nrog lub qag load Ntau dua lossis sib npaug li 30t, qhov cuam tshuam loj thiab cov khoom siv ceev ceev, lub voj voog tshuaj xyuas yog3 hli. Cov khoom tseem ceeb ntawm kev kuaj xyuas yog qhov hnav ntawm lub phaj siab, lub xeev kev ntxhov siab ntawm lub ntsia liaj qhov rooj thiab qhov deformation mus tas li ntawm lub ncoo, uas tau sim nrog ultrasonic thickness gauges thiab ntsuas kev ntxhov siab. Yog hais tias tus nqi ntawm lub phaj siab yog siab dua los yog sib npaug rau 0.3 hli, lub ntsia liaj qhov rooj kev nyuaj siab yog ntau dua los yog sib npaug rau 400MPa, thiab cov deformation mus tas li ntawm lub ncoo yog ntau dua los yog sib npaug rau 0.2 hli, hloov nws nyob rau hauv lub sij hawm. Ua kom tiav -section tivthaiv kev soj ntsuam txhua txhua 8 xyoo thiab hloov cov khoom nrog kev ua haujlwm tsis zoo hauv cov khoom siv. Cov kab tsheb ciav hlau hauv nroog tau nquag pib thiab nres, muaj zog vibration repeatability, thiab feem ntau yog cov kab hauv av / hauv av uas muaj kev pheej hmoo ntawm cov av noo. Lub voj voog tshuaj ntsuam yog4 hli. Cov khoom tseem ceeb ntawm kev kuaj xyuas yog lub xeev corrosion ntawm cov khoom, qaug zog tawg ntawm elastic strips thiab rub- tawm tsis kam ntawm rail spikes, uas tau sim nrog endoscopes thiab rub- tawm cov khoom tiv thaiv. Yog hais tias cov khoom muaj pitting corrosion, cov elastic strips muaj microcracks, thiab rub- tawm qhov kev tawm tsam ntawm kev sib tsoo ntawm txoj hlua hlau yog ntau dua lossis sib npaug li 10%, hloov tam sim ntawd. Ua kom tiav -kev tu txhua txhua 12 xyoo thiab hloov tag nrho cov khoom qub. Tej yam yooj yim- txoj kab tsheb ciav hlau ceev muaj qhov nruab nrab ntawm kev thauj khoom thiab kev co, thiab qhov chaw corrosion feem ntau yog nyob rau hauv ib puag ncig qhuav. Lub voj voog tshuaj ntsuam yog12 hli, nrog cov pa zoo li kev tshuaj xyuas thiab random kev soj ntsuam ntawm cov khoom tseem ceeb. Hloov cov khoom siv tsuas yog thaum pom tseeb tsis ua haujlwm (xws li tawg, ntog, deformation). Ua kom tiav - cov khoom tu txhua txhua 15 xyoo kom txo tau qhov kev saib xyuas ntau zaus thiab tus nqi. Txhua hom kab nyob hauv ntug dej hiav txwv siab-cov tshuaj tsuag tshuaj txhuam hniav ib puag ncig yuav tsum ua kom luv luv ntawm lub voj voog tshuaj ntsuam xyuas los ntawm 1/3, ua rau kom muaj kev ntseeg ruaj khov ntawm kev tiv thaiv- txheej txheej corrosion, thiab kho cov txheej txheem puas hauv lub sijhawm.
Dab tsi yog accounting qhov ntev thiab optimization txoj kev ntawm tag nrho lub neej voj voog tus nqi ntawm lub fastener system?
Tus accounting qhov ntev ntawm tag nrho lub neej voj voog tus nqi ntawm lub fastener system npog tsib qhov ntev:Tus nqi pib ntawm kev yuav khoom, kev tsim kho thiab kev teeb tsa, kev ua haujlwm thiab kev saib xyuas tus nqi, tus nqi hloov khoom, thiab tus nqi poob. Tsuas yog tag nrho -dev accounting muaj peev xwm tiag tiag muaj kev cuam tshuam tus nqi ntawm cov txheej txheem fastener, thiab cov kev ua kom zoo tshaj plaws tsom rau kev tswj tus nqi thiab kev sib koom tes ntawm txhua qhov loj me. Tus nqi pib ua lag luam suav nrog cov khoom siv raw, kev ua thiab kev tiv thaiv tus nqi ntawm txhua qhov khoom. Txoj kev ua kom zoo tshaj yog xaiv tus nqi- cov ntaub ntawv zoo thiab cov txheej txheem ntawm qhov chaw ntawm kev sib ntsib lub neej sib luag. Piv txwv li, lub elastic strip siv domestic 60Si2MnA es tsis txhob imported alloy cov ntaub ntawv, thiab lub siab phaj siv thermal sprayed zinc + ceramic txheej es tsis txhob ntawm ntshiab tungsten carbide txheej, txo tus nqi yuav khoom los ntawm 10% -15% nyob rau hauv lub hauv paus ntawm kev ua tau zoo. Kev tsim kho thiab kev teeb tsa tus nqi suav nrog kev ua haujlwm, kev siv cuab yeej thiab kev tsim kho cov khoom siv pabcuam. Txoj kev ua kom zoo tshaj plaws yog siv cov qauv tsim qauv kom paub txog kev sib dhos nrawm ntawm txhua qhov khoom, txo ntawm - cov txheej txheem tsim kho qhov chaw, thiab tib lub sijhawm txhawb nqa cov cuab yeej tshwj xeeb los txhim kho kev tsim kho thiab txo cov nqi tsim kho thiab kev teeb tsa los ntawm 20%-25%. Kev ua haujlwm thiab kev saib xyuas tus nqi suav nrog kev tshuaj xyuas kev ua haujlwm, cov cuab yeej tshawb nrhiav thiab cov nqi siv tau. Txoj kev ua kom zoo dua yog tsim kom muaj qhov sib txawv ntawm kev tshuaj ntsuam xyuas raws li kab kev ua haujlwm kom txo tau cov kev tshuaj ntsuam xyuas tsis tsim nyog, thiab tib lub sijhawm siv cov khoom siv tshawb nrhiav kom pom tseeb los hloov ntau yam -cov cuab yeej kauj ruam- los ntawm kev tshawb nrhiav, txhim kho kev tshawb nrhiav thiab txo cov nqi khiav lag luam thiab kev saib xyuas cov nqi los ntawm 30% -35%. Cov khoom siv hloov pauv tus nqi suav nrog kev yuav khoom, kev ua haujlwm thiab cov nqi kaw ntawm cov khoom hloov pauv. Txoj kev ua kom zoo tshaj plaws yog txo qis kev hloov pauv ntawm ib qho khoom siv los ntawm lub neej sib luag tsim, thiab tib lub sijhawm txais yuav cov qauv tso tawm sai kom paub txog kev hloov pauv ntawm ib qho khoom siv sai sai yam tsis tau tshem tawm tag nrho cov kab ke, txo cov nqi hloov pauv thiab kaw cov nqi los ntawm 40% -45%. Kev ua txhaum kev poob nyiaj suav nrog kev poob ntawm cov kab hluav taws xob, kev puas tsuaj ntawm cov khoom siv thiab kev nyab xeeb xwm txheej tshwm sim los ntawm qhov tsis ua haujlwm ntawm lub kaw lus fastener. Txoj kev ua kom zoo yog tshem tawm cov kev ua txhaum tam sim ntawd los ntawm kev sib koom ua ke tsim thiab kev tiv thaiv kev saib xyuas, txo qhov kev ua yuam kev poob mus rau ze li ntawm 0. Tsis tas li ntawd, los ntawm kev tsim kom muaj tag nrho lub neej voj voog tus nqi qauv, simulating tus nqi hloov nyob rau hauv ntau yam kev ua hauj lwm ua ntej, kev sib koom tes optimization ntawm tus nqi ntawm txhua qhov ntev yog pom tau hais tias tag nrho tag nrho lub neej voj voog tus nqi raug txo los ntawm 25%.
Dab tsi yog cov kev txheeb xyuas kev ua tau zoo thiab cov qauv txiav txim ntawm tag nrho lub neej voj voog tsim ntawm lub kaw lus fastener?
Cov kev ua pov thawj kev ua tau zoo ntawm tag nrho lub neej voj voog tsim ntawm lub fastener system txais kev sib xyaw ua ke ntawmLaboratory accelerated aging test + on-site load service test + tag nrho lub neej simulation, uas multi-dimensionally txheeb xyuas lub neej sib piv ntawm txhua yam thiab tag nrho cov kev ua tau zoo ntawm lub system. Cov qauv kev txiav txim nruj nruj raws li kev tsim qauv kev pab cuam lub neej ntawm txhua yam thiab cov txheej txheem kev sib koom tes ua haujlwm. Lub chaw kuaj mob nrawm nrawm yog qhov kev kuaj xyuas tseem ceeb. Rau txhua yam, simulate 20-25 xyoo kev pabcuam ib puag ncig, ua kom muaj kev laus sai, qaug zog, corrosion thiab hnav. Lub elastic strip yuav tsum tau mus rau 2 × 10⁸ qaug zog kev co kev ntsuam xyuas, thiab lub clamping quab yuam attenuation tus nqi tsawg dua los yog sib npaug li 5% yog tsim nyog; lub phaj siab yuav tsum tau mus kuaj 1 × 10⁷ abrasive hnav, thiab qhov hnav tsawg dua lossis sib npaug li 0.5 hli yog tsim nyog; lub ntsia liaj qhov rooj yuav tsum tau mus rau 2000h nruab nrab ntsev tsuag tshuaj ntsuam + hydrogen embrittlement rhiab heev kuaj, tsis muaj liab xeb thiab tsis muaj puas lawm; nyob rau hauv -rail ncoo yuav tsum tau mus dhau 1 × 10⁸ dynamic compression test + 70℃× 3000h thermal aging test, elastic rov qab tus nqi ntau dua los yog sib npaug rau 95% thiab mus tas li deformation tsawg dua los yog sib npaug rau 0.3mm yog tsim nyog. Qhov kev kuaj sim tau dhau los tsuas yog thaum tag nrho cov khoom tsim nyog. Qhov ntawm -qhov chaw kuaj qhov tseeb load xaiv ib qho kev xeem rau txhua qhov siab -ceev, hnyav- tsheb thauj mus los thiab nroog tsheb ciav hlau, nteg cov txheej txheem fastener tsim rau ntawm kab, thiab ua 5-8 xyoo kev pabcuam thauj khoom. Ntsuam xyuas qhov ua tau zoo ntawm txhua qhov sib xyaw txhua rau lub hlis, yuav tsum tsis muaj qhov tsis ua haujlwm tsis zoo ntawm txhua yam, kev ua haujlwm qis qis dua lossis sib npaug li 10%, tsis muaj kev ntxhov siab thiab tsis muaj kev sib koom ua ke tsis ua haujlwm ntawm lub cev tag nrho, ua tau raws li txoj kab smoothness thiab kev nyab xeeb, uas yog, ntawm - qhov chaw xeem dhau. Tag nrho lub neej voj voog simulation siv cov kev finite element tsom xam software los tsim cov qauv tag nrho ntawm lub fastener system, simulate 25-xyoo kev pab cuam load, vibration thiab corrosion ib puag ncig, thiab soj ntsuam cov kev ntxhov siab hloov, kev ua haujlwm attenuation thiab lub neej hloov ntawm txhua yam. Cov txiaj ntsig simulation xav kom lub neej kev pab cuam ntawm txhua qhov khoom muaj ntau dua lossis sib npaug li 25 xyoo, thiab qhov kev sib tw yog synchronous, tsis muaj ib qho kev ua tsis tiav ua ntej, tag nrho cov kev ntxhov siab ntawm lub cev tsis sib xws, thiab tsis muaj qhov kev ntxhov siab hauv cheeb tsam ntau dua lossis sib npaug ntawm 400MPa, uas yog, kev simulation tau dhau los. Tsuas yog thaum lub chaw soj nstuam ceev kev laus, ntawm qhov chaw qhov kev pabcuam thauj khoom tiag tiag thiab tag nrho lub neej simulation tag nrho dhau, thiab cov ntsuas kev ua tau zoo ntawm txhua yam ua tau raws li cov qauv kev txiav txim, nws puas tuaj yeem txiav txim siab tias tag nrho lub neej voj voog tsim ntawm lub fastener system tsim nyog thiab tuaj yeem muab tso rau hauv engineering daim ntawv thov hauv batch. Yog tias qee qhov kev xeem tsis ua tiav, nws yuav tsum tau ua kom zoo dua qhov tsim qauv rau cov khoom muaj teeb meem thiab rov ua peb qhov kev xeem kom txog thaum txhua tus tsim nyog.