Beth yw cryfder dur rheilffyrdd?

Sut mae cryfder rheilffyrdd yn cael ei ddiffinio

Mae rheilen ddur yn broffil poeth gyda phen, gwe a gwaelod, a gynlluniwyd i dywys olwynion, cario llwythi fertigol ac ochrol, a throsglwyddo'r straen yn ddiogel i'r peiriannau cysgu a'r is-strwythur. O dan-lwytho cylchol hirdymor, rhaid i'r rheilen wrthsefyll anffurfio, traul, cracio blinder a hollt, ac nid oes un rhif yn disgrifio'r gallu hwnnw. Mewn peirianneg rheilffyrdd, mae cryfder yn cael ei ddiffinio gan grŵp o ddangosyddion mecanyddol:

Cryfder tynnol (Rm):y straen mwyaf y gall y dur sefyll cyn torri asgwrn.

Cryfder cynnyrch (Ail):y lefel straen y mae anffurfiad parhaol yn dechrau.

Caledwch:perthyn yn agos i wrthwynebiad gwisgo'r pen rheilffordd.

Gwrthsefyll blinder:pa mor hir y mae'r rheilffordd yn goroesi llwythi olwyn dro ar ôl tro cyn i graciau ffurfio.

Mae safonau rhyngwladol fel EN 13674-1 (Ewrop), AREMA ac ASCE (Gogledd America), UIC, JIS a safonau Tsieineaidd GB yn diffinio gofynion mecanyddol sylfaenol ar gyfer pob gradd, felly mae'r cryfder yn cael ei warantu gan y safon yn hytrach na'i adael i'r felin.

Cryfder mecanyddol nodweddiadol graddau rheilffyrdd cyffredin

System safonol	Gradd dur	Cryfder tynnol (MPa)	Cryfder cynnyrch (MPa)	Caledwch (HB)	Cais nodweddiadol
GB	U71Mn	880 – 1030	Yn fwy na neu'n hafal i 550	240 – 270	Rheilffordd gludo drom, llinellau cludo nwyddau
GB	U75V	980 – 1180	Yn fwy na neu'n hafal i 650	300 – 340	Rheilffordd craen, traciau diwydiannol llwyth uchel
EN 13674-1	R260	Yn fwy na neu'n hafal i 880	Yn fwy na neu'n hafal i 540	260 – 300	Rheilffyrdd confensiynol
EN 13674-1	R350HT	Yn fwy na neu'n hafal i 1175	Mwy na neu'n hafal i 800	350 – 390	Llinellau cludo trwm a chyflymder uchel
UIC 860 / BS 11	900A	Yn fwy na neu'n hafal i 880	-	260 – 300 (nodweddiadol)	Cludo nwyddau Ewropeaidd a thraffig cymysg

Yn y tabl hwn, nid yw cryfder cynnyrch o 900A bob amser yn cael ei gyhoeddi gan y safon, ac mae ei galedwch yn nodweddiadol fel -gwerth rholio. Ar gyfer unrhyw brosiect hanfodol, dylid gwirio tystysgrif y felin yn erbyn y fanyleb brynu.

Pam mae angen lefelau cryfder gwahanol ar wahanol gymwysiadau

Mae prif linellau rheilffordd, coridorau cludo trwm, rhedfeydd craen a thraciau mwyngloddio yn llwytho'r rheilffordd yn wahanol iawn. Mae angen ymwrthedd blinder arwyneb a sefydlogrwydd dimensiwn ar linellau teithwyr cyflymder uchel. Mae angen cryfder cnwd uchel ar reilffyrdd cludo trwm fel nad yw pen y rheilffordd yn llifo'n blastig o dan lwythi echel trwm. Mae rheiliau craen, fel DIN 536 A65-A150 a QU70-QU120, yn cael eu taro gan lwythi effaith fertigol cryf a grymoedd ochrol o symudiad troli, sy'n gofyn am galedwch uwch a gwell ymwrthedd blinder na rheilffordd prif reilffordd arferol.

Yn ymarferol, mae hyn yn golygu bod y radd yn cyfateb i'r ddyletswydd: mae rheiliau craen yn cael eu cynhyrchu'n gyffredin o U71Mn neu U75V, mae rheiliau trwm ar gyfer defnydd rheilffordd yn cael eu cyflenwi yn U71Mn, U75V, R260, R350HT neu 900A yn unol â safon y prosiect, ac mae'r dewis yn dilyn llwyth echel, dwysedd traffig ac amgylchedd yn hytrach nag un deunydd cyffredinol.

Cyfansoddiad cemegol nodweddiadol dur rheilffyrdd

Gradd	Safon / rhanbarth	Cyfansoddiad nodweddiadol (wt%)
R260	EN 13674-1 (Ewrop)	C 0.67–0.80, Mn 0.90–1.20, Si Llai na neu'n hafal i 0.50
R350HT	EN 13674-1 (Ewrop)	C 0.75–0.85, Mn 0.80–1.20, Cr 0.20–0.50
Gradd 260	AREMA (Gogledd America)	C ~0.77, Mn ~1.0–1.2, Si ~0.2
Gradd 350	AREMA + manylebau melin (UDA/Canada)	C 0.78–0.83, Mn 0.90–1.20, Cr 0.2–0.6, + microaloi V/Nb
rheilen Bainitig	JIS E 1101 (Japan), a fabwysiadwyd yn yr UE/India	C 0.65–0.80, Mn 1.0–1.4, Cr/Mo/Ni dewisol
U71Mn	GB/T 2585 (Tsieina)	C 0.65–0.77, Mn 1.10–1.40, Si 0.15–0.35
U75V	GB/T 2585 (Tsieina)	C 0.67–0.77, Mn 0.70–1.00, V 0.04–0.12

Sut mae cryfder yn cael ei reoli a'i wirio

Mae cryfder rheilffyrdd yn dibynnu nid yn unig ar y cyfansoddiad cemegol ond hefyd ar arfer treigl, cyfradd oeri a microstrwythur. Dylai pob swp cynhyrchu gael ei wirio gan ddadansoddiad cemegol, profion tynnol, profi caledwch ac archwiliad dimensiwn. Ar gyfer prosiectau â llwythi echel penodol neu bwysau olwyn craen, gellir dewis y radd dur a'r proffil yn unol â hynny, a dylid defnyddio systemau cau cyfatebol a torque gosod fel bod cryfder y rheilffyrdd yn cael ei drosglwyddo i'r is-strwythur heb grynodiad straen. Ar gyfer craeniau porthladd, gweithfeydd dur ac iardiau logisteg trwm, mae angen gwasanaethau ychwanegol fel torri, drilio a pharatoi weldio fel arfer cyn eu gosod.

Cwestiynau cyffredin

Pa un sy'n bwysicach, cryfder tynnol neu galedwch, ar gyfer rheilen?

Mae'r ddau o bwys, ond ar gyfer gwahanol ddulliau methu. Mae cryfder tynnol a chynnyrch yn gwrthsefyll plygu a llif plastig, tra bod caledwch yn gwrthsefyll traul yr arwyneb rhedeg. Mae angen cryfder cnwd uchel ar linell gludo drom; mae angen caledwch -llinell tunelledd uchel grwm. Mae'r dewis gradd safonol yn cydbwyso'r ddau.

Pam mae gan U71Mn galedwch o 240-270 HB?

Mae U71Mn yn ddur rheilffordd carbon manganîs a ddefnyddir yn y cyflwr-wedi'i rolio neu ei reoli{-oeri. Mae ei ystod caledwch nodweddiadol o 240-270 HB yn adlewyrchu'r cyflwr hwnnw; lle mae angen ymwrthedd traul uwch, defnyddir y radd U75V vanadium wedi'i ficro-aloi yn lle hynny.

Beth yw cryfder tynnol R350HT?

Mae gan R350HT gryfder tynnol lleiafswm o tua 1175 MPa gyda chaledwch pen o 350–390 HB ar ôl caledu pen, a dyna pam ei fod wedi'i nodi ar gyfer coridorau cludo trwm a chyflymder uchel.

A ellir defnyddio rheilen 900A ar gyfer llinellau cludo trwm?

Mae 900A (UIC 860 / BS 11) yn radd rheilffordd garbon safonol gyda chryfder tynnol lleiaf o tua 880 MPa. Mae'n gweddu i linellau dyletswydd confensiynol a chanolig; ar gyfer gwasanaeth cludo trwm, mae graddau wedi'u caledu â'r pen neu â micro-aloi fel R350HT yn cael eu pennu fel arfer.

Sut mae cryfder tynnol rheilffyrdd yn cael ei brofi?

Cymerir sbesimenau tynnol o ben y rheilffordd neu'r we yn unol â safon y rheilffordd a'u tynnu nes eu bod yn torri asgwrn. Adroddir y canlyniadau ar dystysgrif y felin ynghyd â gwiriadau caledwch, cyfansoddiad a dimensiwn.

A yw cryfder y rheilffyrdd yn amrywio ar ei hyd?

O fewn un rheilen, mae cyfansoddiad a phriodweddau'n cael eu rheoli gan y broses rolio ac oeri fel bod y cryfder yn unffurf ar hyd y darn. Mae'r amrywiad rhwng rheiliau yn cael ei reoli gan baramedrau'r gwres a'r broses, ac fe'i gwirir trwy brofion swp.