Taşlama daşının struktur dizaynı

Hazırda yerli istehsal olan daşların əsas çatışmazlıqlarından biri polad relslərin yandırılması tendensiyasıdır [1]. Dəmir yolun üyüdülməsi prosesində aşındırıcı maddələrin üyütmə effekti (sürüşmə, şumlama, kəsmə) və bağlayıcı ilə rels interfeysi arasındakı sürtünmə daşlama istiliyinin əsas mənbəyidir [3]. İstiliyin (üyüdmə istiliyi) və qüvvənin (mexaniki qüvvənin) birləşmə təsiri altında rels materialında olan perlit austenit çevrilməsinə məruz qalır və sonradan soyutma zamanı martensit və ferrit əmələ gətirir, nəticədə yüksək sərtlik və kövrək ağ təbəqə quruluşu yaranır. Şəkil 1 (a)-da göstərildiyi kimi, ağ təbəqə ilə perlit arasındakı sərhəddə qismən çatlar yayılaraq relsin [1] vaxtından əvvəl sıradan çıxmasına səbəb olacaqdır. Cilalama prosesi zamanı polad relsin səthi müxtəlif dərəcələrdə oksidləşməyə məruz qalır, nəticədə cilalanmış relsin müxtəlif rəngləri yaranır. Sarı, mavi və bənövşəyi adətən "yanıqlar" adlanır. Lin və başqaları. [9] müxtəlif cilalama parametrləri altında cilalama interfeysinin temperaturunu real vaxt rejimində izləmək üçün polad relsə yarı süni termocüt yerləşdirdi. Onlar cilalanma temperaturunu polad relsin səthində yanma dərəcəsi ilə müqayisə etdilər və Şəkil 1 (b)-də göstərildiyi kimi yanma dərəcəsi (rəng dəyişikliyi) ilə cilalanma temperaturu arasında əlaqə modeli qurdular. Bu əsasda Zhou et al. [3] Şəkil 1 (c)-də göstərildiyi kimi dəmir yolu cilalama parametrlərinin optimallaşdırılması üçün yeni metodu təmin edərək, relslərin cilalanması zamanı ağ təbəqənin temperaturu ilə qalınlığı və yanma dərəcəsi arasında əlaqə modeli qurmuşdur. Yuxarıdakı tədqiqat nəticələri göstərir ki, daşlama parametrlərinin optimallaşdırılması və üyüdülmə istiliyinin azaldılması dəmir yolu yanmalarının yaxşılaşdırılması üçün vacib üsullardır.

Şəkil.1 Taşlama ilə induksiya edilmiş rels yanması və ağ aşındırıcı təbəqə （WEL）

Bir çox alim dəmir yolu daşlama yanmasının mexanizmini daş dizaynı baxımından araşdırır. Zhang və başqalarının tədqiqat nəticələri. [2] ağ korund daşının ən yaxşı öz kəskinliyinə və ən əhəmiyyətli üyüdmə effektinə malik olduğunu göstərir, nəticədə ən yüksək üyüdmə temperaturu və ən böyük ağ təbəqə qalınlığı əldə edilir. Yuan və başqaları. [4] daşlama daşında məsamə konstruksiyasını hazırlayıb, bu, daşlama zibilinin boşaldılması üçün faydalıdır, daşlama daşının tıxanmasını azaldır, daşlama temperaturunu aşağı salır və cilalanmış polad relsin səth keyfiyyətini yaxşılaşdırır. Wang et al. [5] daş sərtliyinin (N, R, P, T) polad relslərin səth keyfiyyətinə təsiri ilə bağlı tədqiqat aparmış və nəticələr daş sərtliyinin artması ilə ağ təbəqənin qalınlığının artdığını göstərmişdir. Buna görə də, daş strukturunun (məsamələrin, aşındırıcı tərkibinin), sərtliyin və s.-nin ağlabatan tənzimlənməsi dəmir yolu yanıqlarının yaxşılaşdırılmasına müsbət təsir göstərir.

Yuxarıdakı tədqiqat nəticələri göstərir ki, daşlama parametrləri və daşlama daşı performansı dəmir yolu daşlama yanmalarına təsir edən iki əsas amildir. Marşrutdakı mövcud cilalama maşınları üçün cilalama səmərəliliyini təmin etmək üçün mövcud avtomobil strukturunda işləmə parametrlərinə əhəmiyyətli düzəlişlər etmək çətindir. Buna görə də, daş strukturunun dizaynı və performansına nəzarət dəmir yolu yanıqlarını yaxşılaşdırmağın təsirli yollarından biridir. Wu və başqaları. [7, 8] Şəkil 2 (a)-da göstərildiyi kimi daşlama daşına müəyyən tənzimləmə ilə lehimli almaz prefabrik blokları implantasiya etmişdir. Cilalama nəticələri göstərir ki, kompozit daşlama daşı relsin cilalanmasının səmərəliliyini effektiv şəkildə artıra bilər, cilalanmış relsin səthinin pürüzlülüyünü azalda bilər və dəmir yolu yanıqlarını yaxşılaşdıra bilər. Zhao Jinbo və başqaları. [9] CaF2-ni polietereterketonla birləşdirərək, özünü yağlayan birləşmə bloklarını əmələ gətirdi və Şəkil 2 (b)-də göstərildiyi kimi üyüdmə daşı embrionuna yerləşdirməklə öz-özünə yağlanan daşları hazırladı. Taşlama nəticələri göstərir ki, özünü yağlayan birləşmə bloku daş aşındıqca daş ilə rels arasındakı interfeysdə davamlı olaraq sərbəst buraxıla bilər, daşlama istiliyini azaldır və dəmir yolu yanmasını yaxşılaşdırır. Taşlama daşı matrisinə lehimli prefabrik blokların, özünü yağlayan birləşmə bloklarının və s. yerləşdirilməsi qeyri-bərabər daş strukturu ilə nəticələnir və aşağı möhkəmlik interfeysi (daşlama daşı matrisi/implant blokunun interfeysi) təqdim edir, beləliklə, kompozit daş strukturunun mexaniki xüsusiyyətlərini (fırlanma gücü, dinamik tarazlıq və s.) təmin etmək əsas daş quruluşudur. Wu və başqaları. [10] Şəkil 2 (c)-də göstərildiyi kimi yarığı olan lehimli CBN aşındırıcı daşlama çarxını layihələndirdi ki, bu da rels iş parçalarının yanmasını yaxşılaşdırdı. Bununla belə, daşlama daşında istifadə edilən lehimləmə təbəqəsi relslərin üyüdülməsi prosesində zəif aşınma müqavimətinə malikdir və daşlama daşının xidmət müddəti olduqca qısadır. Buna görə də, daş strukturunun ağlabatan dizaynı/tənzimləməsi daşlama istiliyinin azaldılmasına və rels yanmalarının yaxşılaşdırılmasına müsbət təsir göstərir, lakin daşlama daşının yaxşı fiziki və kimyəvi xassələrə və iş qabiliyyətinə malik olmasını təmin etmək üçün tam nəzərə alınmalı olan ilkin şərtdir.

(a) Əvvəlcədən qurulmuş almaz blok daşlama daşı [7,8]

(b) Əvvəlcədən təyin edilmiş özünü yağlayan blok daşlama daşı[9](c) Yarıq strukturlu daşlama daşı [10]

Şəkil 2. Taşlama daşının struktur dizaynı

İstinad

[1]A Al-Juboori, DAVID Wexler, LI Huijun, et al. Çömbəlmənin əmələ gəlməsi və rels poladının səthində iki fərqli sinif ağ aşındırıcı təbəqənin meydana gəlməsi[J]. Beynəlxalq Yorğunluq Jurnalı, 2017, 104: 52-60.

[2]GUO Shuai, ZHAO Xiangji, HE Chenggang, et al. Taşlama işarələrinin su şəraiti altında relslərin yorğunluq zədələnməsinə təsiri[J]. Çin Mexanika Mühəndisliyi, 2019, 30(08): 889-895.

[3]36[3] ZHOU Kun, DING Haohao, Steenbergen Michaël və b. Temperatur sahəsi və relslərin üyüdülməsi parametrlərinin funksiyası kimi material reaksiyası[J]. Beynəlxalq İstilik və Kütləvi Köçürmə Jurnalı, 2021, 175: 12366.

[4]YUAN Yongjie, ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, et al. Əvvəlcədən yorğunluğu aradan qaldırmaq və Dəmiryolu Taşlama üçün Materialın Çıxarılması Effektivliyini Artırmaq üçün Məsaməli Taşlama Təkərləri[J]. Tribology International, 2021, 154: 106692

[5]WANG Ruixiang, ZHOU Kun, YANG Jinyu, et al. Aşındırıcı materialın və daşlama çarxının sərtliyinin dəmir yolu daşlama davranışlarına təsiri[J]. Aşınma, 2020, 454-455: 203332.

[6]57[6] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. Aşındırıcı qum ölçüsünün dəmir yolu daşlama davranışlarına təsirinin araşdırılması[J]. İstehsalat Prosesləri Jurnalı, 2020, 53: 388-395.

[7]XIAO Bing, XIAO Haozhong, XIAO Bo, et al. Yüksək Səmərəli Dəmiryolu Taşlama üçün Taşlama Çarxı və onun İstehsal Metodu: Çin, CN 108453638 A[P]. 28-08-2018.

[8]WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong, et al. Fərqli Taşlama Müddəti ilə Lehimli Brilyant Vərəqlərin Aşınma Xüsusiyyətləri[J]. Aşınma, 2019, 432-433: 202942.

[9]WU Hengheng, XIAO Bing, XIAO Haozhong, et al. Dəmiryolunun Kompozit Taşlama Çarxı üçün Müxtəlif Təzyiqlər altında Lehimli Almaz Vərəqin Aşınma Xüsusiyyətlərinin Tədqiqi[J]. Aşınma, 2019, 424-425: 183-192.

[10]LIN Bin, ZHOU Kun, GUO Jun, et al. Taşlama Parametrlərinin Səthin Temperaturuna və Taşlama Dəmirinin Yanma Davranışlarına Təsiri[J]. Tribology International, 2018, 122: 151-162.