ඇඹරුම් ගල්වල ව්‍යුහ නිර්මාණය

වර්තමානයේ දේශීයව නිපදවන ඇඹරුම් ගල්වල ඇති ප්‍රධාන අවාසියක් නම් වානේ රේල් පීලි පුළුස්සා දැමීමේ ප්‍රවණතාවයයි [1]. රේල් පීලි ඇඹරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, උල්ෙල්ඛ ද්‍රව්‍යවල ඇඹරුම් බලපෑම (ස්ලයිඩින්, සීසෑම, කැපීම) සහ බන්ධකය සහ රේල් අතුරුමුහුණත අතර ඝර්ෂණය ඇඹරුම් තාපයේ ප්‍රධාන මූලාශ්‍ර වේ [3]. තාපය (ඇඹරුම් තාපය) සහ බලය (යාන්ත්‍රික බලය) සම්බන්ධ කිරීමේ බලපෑම යටතේ, රේල් ද්‍රව්‍යයේ ඇති පර්ලයිට් ඔස්ටිනයිට් පරිවර්තනයකට භාජනය වන අතර පසුව සිසිලනය අතරතුර මාර්ටෙන්සයිට් සහ ෆෙරයිට් සාදයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ දෘඪතාවක් සහ බිඳෙනසුලු සුදු ස්ථර ව්‍යුහයක් ඇති වේ. සුදු ස්ථරය සහ පර්ලයිට් අතර මායිමේ අර්ධ ඉරිතැලීම් ප්‍රචාරණය වන අතර, රේල් පීලි [1] අකාලයේ අසාර්ථක වීමට හේතු වන අතර, රූපය 1 (අ) හි පෙන්වා ඇත. ඔප දැමීමේ ක්‍රියාවලියේදී, වානේ රේල් පීලි මතුපිට විවිධ ඔක්සිකරණ මට්ටම් වලට භාජනය වන අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඔප දැමූ රේල් පීලි වල විවිධ වර්ණ ඇති වේ. කහ, නිල් සහ දම් පාට සාමාන්‍යයෙන් "පිළිස්සුම්" ලෙස හැඳින්වේ. ලින් සහ තවත් අය [9] විවිධ ඔප දැමීමේ පරාමිතීන් යටතේ තථ්‍ය කාලීනව ඔප දැමීමේ අතුරුමුහුණතේ උෂ්ණත්වය නිරීක්ෂණය කිරීම සඳහා වානේ රේල් පීලි තුළ අර්ධ කෘතිම තාපකූපයක් තැබීය. ඔවුන් ඔප දැමීමේ උෂ්ණත්වය වානේ රේල් පීල්ලේ මතුපිට පිළිස්සීමේ මට්ටම සමඟ සංසන්දනය කර, රූපය 1 (b) හි පෙන්වා ඇති පරිදි, පිළිස්සීමේ මට්ටම (වර්ණ වෙනස් වීම) සහ ඔප දැමීමේ උෂ්ණත්වය අතර සම්බන්ධතා ආකෘතියක් ස්ථාපිත කළහ. මෙම පදනම මත, ෂෝ සහ තවත් අය [3] රේල් පීලි ඔප දැමීමේදී උෂ්ණත්වය සහ සුදු ස්ථරයේ ඝණකම සහ වෙඩි තැබීමේ මට්ටම අතර සම්බන්ධතා ආකෘතියක් ස්ථාපිත කළ අතර, රූප සටහන 1 (c) හි පෙන්වා ඇති පරිදි රේල් පීලි ඔප දැමීමේ පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා නව ක්‍රමයක් සපයයි. ඉහත පර්යේෂණ ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ ඇඹරුම් පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කිරීම සහ ඇඹරුම් තාපය අඩු කිරීම දුම්රිය පිළිස්සුම් වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වැදගත් ක්‍රම බවයි.

රූපය.1 ඇඹරීමෙන් ඇතිවන රේල් පීලි පිළිස්සීම සහ සුදු කැටයම් ස්ථරය (WEL)

බොහෝ විද්වතුන් ඇඹරුම් ගල් නිර්මාණයේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් රේල් පීලි ඇඹරුම් පිළිස්සීමේ යාන්ත්‍රණය ගවේෂණය කරති. ෂැං සහ වෙනත් අයගේ පර්යේෂණ ප්‍රතිඵල [2] පෙන්වා දෙන්නේ සුදු කොරුන්ඩම් ඇඹරුම් ගල හොඳම ස්වයං තියුණු බව සහ වඩාත්ම සැලකිය යුතු ඇඹරුම් බලපෑමක් ඇති කරන බවත්, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළම ඇඹරුම් උෂ්ණත්වය සහ විශාලතම සුදු ස්ථර ඝනකම ඇති බවත්ය. යුවාන් සහ වෙනත් අය [4] ඇඹරුම් ගලෙහි සිදුරු ව්‍යුහයක් පෙර සැකසූ අතර එය ඇඹරුම් සුන්බුන් බැහැර කිරීම සඳහා ප්‍රයෝජනවත් වන අතර, ඇඹරුම් ගල් අවහිර වීම අඩු කරයි, ඇඹරුම් උෂ්ණත්වය අඩු කරයි, සහ ඔප දැමූ වානේ රේල් පීල්ලේ මතුපිට ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කරයි. වැන්ග් සහ වෙනත් අය [5] වානේ රේල් පීලිවල මතුපිට ගුණාත්මක භාවයට ඇඹරුම් ගල් දෘඪතාවයේ (N, R, P, T) බලපෑම පිළිබඳ අධ්‍යයනයක් සිදු කළ අතර, ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී ගියේ ඇඹරුම් ගල් දෘඪතාව වැඩි වීමත් සමඟ සුදු ස්ථරයේ ඝණකම වැඩි වූ බවයි. එබැවින්, ඇඹරුම් ගල් ව්‍යුහය (සිදුරු, උල්ෙල්ඛ සංයුතිය), දෘඪතාව යනාදිය සාධාරණ ලෙස නියාමනය කිරීම රේල් පීලි පිළිස්සුම් වැඩි දියුණු කිරීම කෙරෙහි ධනාත්මක බලපෑමක් ඇති කරයි.

ඉහත පර්යේෂණ ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ ඇඹරුම් පරාමිතීන් සහ ඇඹරුම් ගල් ක්‍රියාකාරිත්වය රේල් පීලි ඇඹරුම් පිළිස්සීම් වලට බලපාන ප්‍රධාන සාධක දෙක බවයි. මාර්ගයේ පවතින ඔප දැමීමේ වාහන සඳහා, ඔප දැමීමේ කාර්යක්ෂමතාව සහතික කිරීම සඳහා පවතින වාහන ව්‍යුහයේ මෙහෙයුම් පරාමිතීන්ට සැලකිය යුතු ගැලපීම් සිදු කිරීම දුෂ්කර ය. එබැවින්, ඇඹරුම් ගල් ව්‍යුහයේ සැලසුම් සහ කාර්ය සාධන පාලනය රේල් පීලි පිළිස්සීම් වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ඵලදායී ක්‍රමවලින් එකකි. Wu et al. [7, 8] රූපය 2 (a) හි පෙන්වා ඇති පරිදි, යම් සැකැස්මකින් ඇඹරුම් ගලට බ්‍රේස් කරන ලද දියමන්ති පෙර සැකසූ කුට්ටි බද්ධ කරන ලදී. ඔප දැමීමේ ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ සංයුක්ත ඇඹරුම් ගලට රේල් පීලි ඔප දැමීමේ කාර්යක්ෂමතාව ඵලදායී ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත්, ඔප දැමූ රේල් පීලියේ මතුපිට රළුබව අඩු කළ හැකි බවත්, රේල් පීලි පිළිස්සුම් වැඩි දියුණු කළ හැකි බවත්ය. Zhao Jinbo et al. [9] ස්වයං-ලිහිසි කිරීමේ සන්ධි කුට්ටි සෑදීමට පොලිඑතෙරතර්කෙටෝන් සමඟ CaF2 බන්ධනය කර, රූප සටහන 2 (b) හි පෙන්වා ඇති පරිදි, ඇඹරුම් ගල් කළලයේ තැබීමෙන් ස්වයං-ලිහිසි කිරීමේ ඇඹරුම් ගල් සකස් කරන ලදී. ඇඹරුම් ප්‍රතිඵලවලින් පෙනී යන්නේ ඇඹරුම් ගල ගෙවී යන විට ස්වයං-ලිහිසි කිරීමේ සන්ධි බ්ලොක් එක ඇඹරුම් ගල සහ රේල් පීල්ල අතර අතුරුමුහුණතේදී අඛණ්ඩව මුදා හැරිය හැකි බවත්, ඇඹරුම් තාපය අඩු කරන බවත් රේල් පීල්ල පිළිස්සීම් වැඩි දියුණු කරන බවත්ය. බ්‍රේස් කරන ලද පෙර සැකසූ කුට්ටි, ස්වයං-ලිහිසි කිරීමේ සන්ධි බ්ලොක් ආදිය ඇඹරුම් ගල් අනුකෘතියට බද්ධ කිරීමෙන් අසමාන ඇඹරුම් ගල් ව්‍යුහයක් ඇති වන අතර අඩු ශක්තියක් සහිත අතුරු මුහුණතක් (ඇඹරුම් ගල් අනුකෘතිය/ආදේශන බ්ලොක් අතුරුමුහුණත) හඳුන්වා දෙන අතර එමඟින් සංයුක්ත ව්‍යුහ ඇඹරුම් ගලෙහි යාන්ත්‍රික ගුණාංග (භ්‍රමණ ශක්තිය, ගතික සමතුලිතතාවය ආදිය) සහතික කිරීම ප්‍රධාන අභියෝගයකි. වූ සහ වෙනත් අය [10] රූප සටහන 2 (c) හි පෙන්වා ඇති පරිදි ස්ලිට් එකක් සහිත බ්‍රේස් කරන ලද CBN උල්ෙල්ඛ ඇඹරුම් රෝදයක් නිර්මාණය කළ අතර එමඟින් රේල් පීලි වැඩ කොටස් පිළිස්සීම වැඩි දියුණු විය. කෙසේ වෙතත්, ඇඹරුම් ගලෙහි භාවිතා කරන බ්‍රේසිං ස්ථරයට රේල් පීලි ඇඹරුම් ක්‍රියාවලියේදී දුර්වල ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර ඇඹරුම් ගලෙහි සේවා කාලය අතිශයින් කෙටි වේ. එබැවින්, ඇඹරුම් ගල් ව්‍යුහයේ සාධාරණ සැලසුම/නියාමනය ඇඹරුම් තාපය අඩු කිරීම සහ දුම්රිය පිළිස්සීම් වැඩි දියුණු කිරීම කෙරෙහි ධනාත්මක බලපෑමක් ඇති කරයි, නමුත් ඇඹරුම් ගලෙහි හොඳ භෞතික හා රසායනික ගුණ සහ ක්‍රියාකාරීත්වයක් ඇති බව සහතික කිරීම සඳහා එය සම්පූර්ණයෙන්ම සලකා බැලිය යුතු පූර්ව අවශ්‍යතාවයකි.

(අ) පෙර සැකසූ දියමන්ති බ්ලොක් ඇඹරුම් ගල [7,8]

(ආ) පෙර සැකසූ ස්වයං-ලිහිසි බ්ලොක් ඇඹරුම් ගල[9](ඇ) ස්ලිට් ව්‍යුහගත ඇඹරුම් ගල [10]

රූපය 2. ඇඹරුම් ගලෙහි ව්‍යුහ සැලසුම

යොමුව

[1]A Al-Juboori, DAVID Wexler, LI Huijun, et al. රේල් වානේ මතුපිට සුදු කැටයම් ස්ථර දෙකක ස්කොට් සෑදීම සහ සිදුවීම[J]. International Journal of Fatigue, 2017, 104: 52-60.

[2]GUO Shuai, ZHAO Xiangji, HE Chenggang, et al. ජල තත්වයන් යටතේ රේල් පීලි වල තෙහෙට්ටුවට සිදුවන හානිය මත ඇඹරුම් සලකුණු වල බලපෑම්[J]. චීන යාන්ත්‍රික ඉංජිනේරු විද්‍යාව, 2019, 30(08): 889-895.

[3]36[3] ෂෝ කුන්, ඩිං හඕහාඕ, ස්ටීන්බර්ගන් මයිකල්, සහ තවත් අය. දුම්රිය ඇඹරුම් පරාමිතීන්ගේ කාර්යයක් ලෙස උෂ්ණත්ව ක්ෂේත්‍රය සහ ද්‍රව්‍ය ප්‍රතිචාරය[J]. තාපය සහ ස්කන්ධ හුවමාරුව පිළිබඳ ජාත්‍යන්තර සඟරාව, 2021, 175: 12366.

[4]යුවාන් යොංජි, ෂැං වුලින්, ෂැං පෙන්ග්ෆෙයි සහ තවත් අය. පූර්ව තෙහෙට්ටුව සමනය කිරීම සහ රේල් ඇඹරීම සඳහා ද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීම සඳහා සිදුරු සහිත ඇඹරුම් රෝද[J]. ට්‍රිබොලොජි ඉන්ටර්නැෂනල්, 2021, 154: 106692

[5]වැන්ග් රුයික්සියාං, ෂෝ කුන්, යැං ජින්යු, සහ තවත් අය. ඇඹරුම් රෝදයේ උල්ෙල්ඛ ද්‍රව්‍යවල බලපෑම් සහ දුම්රිය ඇඹරුම් හැසිරීම් වලට දෘඪතාව ඇඹරීම[J]. පළඳින්න, 2020, 454-455: 203332.

[6]57[6] ZHANG Wulin, ZHANG Pengfei, ZHANG Jun, et al. රේල් ඇඹරුම් හැසිරීම් වලට උල්ෙල්ඛ ග්‍රිට් ප්‍රමාණයේ බලපෑම පරීක්ෂා කිරීම[J]. නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලි සඟරාව, 2020, 53: 388-395.

[7]XIAO Bing, XIAO Haozhong, XIAO Bo, et al. ඉහළ කාර්යක්ෂමතා දුම්රිය ඇඹරීම සඳහා ඇඹරුම් රෝදය සහ එහි නිෂ්පාදන ක්‍රමය: චීනය, CN 108453638 A[P]. 2018-08-28.

[8]WU හෙංහෙන්ග්, XIAO බිං, XIAO හාඕෂොං, සහ තවත් අය. විවිධ ඇඹරුම් කාලයන් සහිත බ්‍රේස් කළ දියමන්ති තහඩු වල පළඳින ලක්ෂණ[J]. පළඳින්න, 2019, 432-433: 202942.

[9]WU හෙංහෙන්ග්, XIAO බිං, XIAO හාඕෂොං සහ තවත් අය. විවිධ පීඩන යටතේ රේල් පීලි වල සංයුක්ත ඇඹරුම් රෝදය සඳහා බ්‍රේස් කරන ලද දියමන්ති තහඩුවේ ඇඳුම් ලක්ෂණ පිළිබඳ අධ්‍යයනය[J]. ඇඳුම්, 2019, 424-425: 183-192.

[10]ලින් බින්, ෂෝ කුන්, ගුඕ ජුන් සහ තවත් අය. ඇඹරුම් රේල් පීල්ලේ මතුපිට උෂ්ණත්වය සහ පිළිස්සුම් හැසිරීම් මත ඇඹරුම් පරාමිතීන්ගේ බලපෑම[J]. ට්‍රිබොලොජි ඉන්ටර්නැෂනල්, 2018, 122: 151-162.