הקשיות החומרית של לוחית הנטל והקשר שלה עם מנגנון מניעת התמוטטות רדום
מדוע קשיות חומר לוחית הלחץ העולה על HRC40 תגביר את הסיכון לריסוק אדני בטון?
חוזק הלחיצה של אדני בטון הוא בדרך כלל C60-C80, המתאים למתח לחיצה מותר של 30-40MPa. כאשר קשיות חומר לוחית הלחץ עולה על HRC40, קשיות פני השטח גבוהה, שטח המגע עם הישן קטן, ומתח הלחיצה ליחידת שטח יגדל ב-25%-30%, ויעלה על מתח הלחיצה המותר של הישן. בפעולה של לחץ גבוה, הישן ייצור ריסוק מקומי, עם סדקים והתפרקות. תחת עומסים מתחלפים ארוכי טווח, סדקים יתפשטו במהירות, ויובילו לשבר רדום וישפיעו על יציבות המסלול הכוללת. בנוסף, קל ליצור מגע קשה של לוחות לחץ עם קשיות יתר עם הישן, מה שמחריף את הבלאי של הישן ומגדיל עוד יותר את הסיכון לריסוק.

מדוע ישנים של קווי מהירות-רגילים בוחרים לוחות לחץ עם HRC35-38 במקום אלו עם HRC40 ומעלה?
חוזק הלחיצה של אדני בטון בקווי מהירות-רגילים הוא C60, ומתח הלחיצה המותר הוא 30MPa. לוחות לחץ עם HRC35-38 הם בעלי קשיות משטח בינונית, שטח מגע גדול עם הישן, ומתח הלחיצה ליחידת שטח נשלט בתוך 25MPa, נמוך מהערך המותר. לוחות הלחץ עם קשיות זו בעלות עמידות בפני שחיקה טובה, אינן קלות לעיוות ויכולות להגן ביעילות על הישן מפני ריסוק. לוחות לחץ עם HRC40 ומעלה הם בעלי קשיות גבוהה מדי, ומתח הלחיצה ביחידה חורג מהסטנדרט, שקל לגרום לריסוק רדום, לא מתאים לקווי מהירות-רגילים. לכן, קווי מהירות-רגילים בוחרים בלוחות לחץ בדרגת קשיות בינונית, המאזנים בין כוח ההידוק וצרכי ההגנה על רדום.

הסיכון לריסוק ישן גבוה בקווי הובלה-כבדים. כיצד למנוע זאת באמצעות בחירת חומר לוחית לחץ?
לקווי הובלה-כבדים יש עומסי סרן גדולים, ולחץ הלחיצה של הרדום יכול להגיע ליותר מ-50MPa. יש צורך לבחור לוחות לחץ מסגסוגת פלדה מרווה ומחוסמת עם HRC38-42. הקשיות של חומר זה בינונית. לאחר טיפול בפחמימות, עמידות הבלאי משתפרת ב-30%, ובמקביל ניתן להפחית את מתח המגע עם הישן. בנוסף, ניתן להגדיל את שטח המגע בין לוחית הלחץ לרדום כדי לשלוט במתח הלחיצה ליחידת שטח בתוך 35MPa, נמוך ממתח הלחיצה המותר של הישן. במקביל, חומרי לוחות לחץ בעלי קשיחות גבוהה נבחרים כדי למנוע עיוות לוחות לחץ הנגרם כתוצאה מהשפעת עומס, מה שמפחית עוד יותר את הסיכון לריסוק רדום.

איזו השפעה תהיה לקשיות הנמוכה של חומר לוחית הלחץ על הביצועים הכוללים של מערכת הידוק המסילה?
ללוחות לחץ עם קשיות חומר נמוכה יש יכולת חלשה להתנגד לעיוות פלסטי, והם נוטים לעיוות כיפוף תחת פעולת עומס הרכבת. לוחית הלחץ המעוותת אינה יכולה להיות קרובה לבסיס המסילה, וכוח ההידוק פוחת ב-20%-30%, מה שמוביל לתזוזה צידית של המסילה ולסטיית מד מוגברת. במקביל, לוחית הלחץ המעוותת תיצור רווחים עם הרדום, העברת מתח בלתי רציפה, תגביר את הלחץ המקומי על הישן ומגביר את הסיכון לריסוק. בנוסף, העיוות של לוחית הלחץ יגרום ללחץ לא אחיד על הקליפים האלסטיים, האצת עייפות אלסטית וקיצור חיי השירות. לכן, הקשיות של חומר לוחית הלחץ חייבת לעמוד בדרישות התכנון כדי למנוע ירידה בביצועי המערכת עקב קשיות לא מספקת.
כיצד לבדוק את הקשיות של חומר לוחית הלחץ באתר-כדי לוודא שהוא תואם לחוזק הלחיצה של הישן?
ניתן להשתמש בודק קשיות של Rockwell כדי לבדוק את קשיות פני השטח של לוחית הלחץ באתר-. עבור קווי מהירות קונבנציונליים, יש לשלוט בקשיות לוח הלחץ בתוך HRC35-38, ובקווי עומס כבד, היא צריכה להיות HRC38-42. במקביל, יש לשלב אותו עם בדיקת חוזק דחיסה של רדום. אם הישן הוא C60, מתח הלחיצה המותר הוא 30MPa, וקשיות לוחית הלחץ לא תעלה על HRC38; אם הרדום הוא C80, מתח הדחיסה המותר הוא 40MPa, וניתן להגדיל את קשיות לוח הלחץ ל-HRC42. בנוסף, ניתן לערוך בדיקת ריסוק, להפעיל את העומס המדורג על לוחית הלחץ ולבחון האם הישן נמעך, מה שמבטיח התאמת קשיות. רק לאחר מעבר המבחן ניתן להכניס את המסלול לשימוש.

