抛丸工艺在弹条原材料表面处理中的应用

采用不同弹丸、不同电流的抛丸工艺对原材料进行清理,对抛丸后原材料的表面形貌、粗糙度和清洁度进行观察和测试,并将采用不同抛丸工艺清理后的原材料生产成弹条,对比其疲劳性能。结果表明:采用铸钢丸清理的原材料表面形貌和粗糙度均优于采用钢丝切丸清理的;弹丸、输送速度相同时,随着抛丸电流增加,抛丸后原材料表面粗糙度逐渐增加;不同抛丸工艺均可以清理掉原材料表面氧化铁皮;弹丸相同时,随抛丸电流增加,总体上抛丸后原材料表面清理等级提高,后续生产弹条过程中掉落的氧化铁皮减少;铸钢丸的清理效果整体上优于钢丝切丸,故采用铸钢丸清理的原材料生产的弹条具有更好的抗疲劳性能。原材料抛丸前须要合理选择弹丸,在考虑损耗的基础上,应尽量选取表面圆润、形状规则的弹丸,以免在原材料表面形成带尖锐棱角的凹坑等缺陷,进而影响到弹条的疲劳寿命。

基于TRIZ的螺旋道钉自动包装生产线设计与应用

目的针对螺旋道钉人工包装方式,采用TRIZ理论的创新思维与方法进行螺旋道钉自动包装生产线的设计,实现其全自动包装。方法首先提出实际问题,然后运用TRIZ理论构建矛盾矩阵表,从而获得生产线设计时所遇问题的发明原理解,设计全自动的智慧包装生产线并进行安装,最后通过实际包装验证生产线包装效果。结果通过设计的自动包装生产线将螺旋道钉进行实际包装验证,结果表明该生产线能够实现螺旋道钉的全自动包装,且包装效率高、包装质量优异。结论该全自动包装生产线实现了PLC的集成统一控制,各包装工序工作协调,设备操作简单,提高了产品包装效率、降低了人工强度。

基于AGV的螺栓自动收集转运流水线的设计与应用

自动导引车(Automatic Guided Vehicle,AGV)是智能制造车间的重要载体,其转运路径对车间生产效率有很大影响。本文针对螺栓转运生产线进行数学建模,对螺栓产量、转运路径距离以矩阵形式建立计算表,通过算例分析完成螺栓转运物流量的数值计算,并以此提供路径优化方向。基于设备及生产车间实际情况,完成螺栓自动收集转运流水线的设计,并进行实践验证。结果表明:AGV转运路径优化后,以AGV收集转运为主,传送带传送、自动倒运装置等设备为辅的自动收集转运流水线基本可以实现螺栓在各工序生产设备间的智能化、自动化收集转运,提高了产品生产率。

抛丸工艺对60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力的影响

采用不同抛丸时间、抛丸电流的抛丸工艺对高速铁路扣件用弹条原材料(60Si2Mn热轧弹簧钢)进行抛丸,弹丸为粒径0.6~0.7 mm的S230铸钢丸,并通过X射线应力测定仪测量60Si2Mn热轧弹簧钢表面残余应力。结果表明:经不同抛丸工艺处理后,热轧弹簧钢表面残余应力均为压应力;在抛丸电流相同抛丸时间减小、抛丸时间相同抛丸电流减小两种情况下,残余应力场特征参数(最大残余应力、最大残余应力对应的深度和残余应力影响深度)和半高宽(层深相同时)均减小,抛丸效果变差;抛丸覆盖率100%、抛丸时间16 s、抛丸电流50 A时,残余应力场特征参数和半高宽最大,抛丸效果最好。

区域式AGV在螺栓智能生产车间布局及应用

螺栓作为一种基础零件,广泛应用于多个领域,但在实际生产中基本采用人工生产,自动化程度低,生产成本高,生产连续性差。通过采用区域式AGV方法进行设备分区,按产品布局原则和工艺布局原则进行设备布局;结合生产车间及产品工艺实际情况,采用传送带、机械手等方式代替部分AGV进行物料在各工序设备的转运,以降低AGV搬运总流量为优化方向,并通过建立数学模型计算验证;最后采用优化后的布局方式完成设备布局及生产验证。结果表明,以区域式AGV方法进行螺栓智能生产车间的优化布局,创新性的实现螺栓生产方式整合,实现了多品种螺栓的智能化、自动化、连续化生产,极大程度提高生产效率,节省大量人力,提高企业竞争力。

W形弹条疲劳断裂分析及对策

W形弹条在疲劳检验过程中发生断裂,以断裂弹条为研究对象,采用金相显微镜、扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、洛氏硬度计、布氏硬度计等,对断裂弹条及同批次60Si2Mn原材料进行力学性能、金相组织、脱碳层、断口扫描、硬度等试验,分析弹条断裂原因,并提出改进措施。结果表明:该60Si2Mn原材料的力学性能、脱碳层、布氏硬度均满足标准要求;距断裂表面约100μm处存在夹杂物,夹杂物中有Ca、Si、P、O、K等元素,为疲劳断裂裂纹源;弹条断裂的根本原因是,弹簧钢浇注过程中结晶器液面发生波动,导致保护渣卷入钢液。原材料进厂增加DS夹杂物级别和非金属夹杂物位置判定后,生产弹条疲劳试验过程未出现断裂。建议TB/T 3395.5—2015《高速铁路扣件第5部分WJ-8型扣件》增加DS夹杂物级别和非金属夹杂物位置指标。

原材料对铁路扣件绝缘轨距块低温性能的影响研究

哈齐高速铁路穿越高寒地区,铁路扣件保持轨距的能力对于运营安全和运营成本非常重要。铁路扣件绝缘轨距块以玻璃纤维(33%含量)增强聚酰胺66体系(PA66-GF33体系)作为原材料,在原材料中添加增韧剂来改善绝缘轨距块低温下的力学性能。本文研究增韧剂(马来酸酐接枝三元乙丙橡胶)含量变化对PA66-GF33体系在常温下力学性能的影响,及其在-30℃和-50℃环境下缺口冲击强度的变化。研究结果表明:原材料中增韧剂含量由3%增加到12%时,缺口冲击强度增大,拉伸强度、弯曲强度和熔融指数降低,扫描电镜分析显示缺口冲击试验的样条断面由脆性断裂逐渐表现为韧性断裂;当增韧剂含量为6%时,PA66-GF33体系同时具有较好的低温韧性和优良的加工性能,选择增韧剂含量为6%的PA66-GF33体系作为绝缘轨距块原材料,采用注塑工艺制备的绝缘轨距块剖面无内部空隙,并且在-45℃环境下冲击强度试验合格。

绝缘缓冲橡胶垫板低温性能影响因素研究

高寒地区高速铁路扣件系统中的橡胶垫板性能受低温影响较大。通过不同配方和不同工艺的绝缘缓冲橡胶垫板的低温脆性试验研究了绝缘缓冲橡胶垫板低温性能的影响因素。研究结果表明:胶料中顺丁橡胶(BR)的含量越高,绝缘缓冲橡胶垫板的低温性能越好;增塑剂DOP,DOS和45#变压器油对绝缘缓冲橡胶垫板在-60℃的低温性能不利;选用不同生产厂家的炭黑对绝缘缓冲橡胶垫板低温性能的影响没有本质区别;低温慢速硫化工艺相对于高温快速硫化工艺更有利于绝缘缓冲橡胶垫板的低温性能。

可调高双柱面支座的设计与试验研究

客运专线的发展要求采用可调高支座解决桥梁墩台的沉降问题。文章介绍一种用楔形块作为主要调高部件的可调高双柱面支座的构造特点、功能及其技术经济性,并对楔形块的自锁性能和自调高受力情形进行理论分析和试验验证。

某火车轮渡尾缆张力试验

介绍一种测试火车渡轮尾缆动态张力的方法,通过连接装置,将测力计串接在渡轮尾缆中,连接动态数据采集系统,采集火车上、下渡轮时缆绳张力时程曲线,以确定缆绳最大拉力及其大致发生的时刻。测试结果表明,该方法简单可靠。

尼龙绝缘轨距块产品翘曲变形影响因素及其解决办法

以铁路扣件系统中尼龙绝缘轨矩块产品为对象,从配方组成、模具浇口设计及注射成型过程中各项工艺参数如注塑速率、注塑压力、保压压力、保压时间等方面研究了其翘曲变形的成因,并提出了保持尼龙绝缘轨距块尺寸稳定的解决方法。研究发现,在聚烯烃弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)添加量为1.5份时最适合,轨距块角度合格,产品不变形;降低注塑速度和采用多级注塑,能够改善产品翘曲变形情况,同时减少产品表面的喷射纹;增大浇口可减小轨距块翘曲变形。

高速铁路扣件系统弹条疲劳性能研究

高速铁路扣件长期在动载作用下工作,为保证其正常使用,对扣件系统中的弹条进行疲劳性能研究是非常有必要的。本文通过考虑弹条与扣件系统其他部分之间的接触作用,对X2型弹条在不同扣压力作用下的静力及疲劳性能进行了研究,获得了弹条在不同扣压力下的应力特征,重点研究了疲劳荷载作用下弹条的疲劳寿命及疲劳破坏危险点位置。考虑钢轨横向力的作用,计算分析了考虑水平力作用下的弹条疲劳寿命,并对荷载频率对弹条性能的影响进行了讨论。

铁道混凝土枕轨下用50-10-9型橡胶垫板静刚度的初步探讨

研究了橡胶垫板静刚度的影响因素,做了不同配方的橡胶垫板的静刚度试验,研究结果表明:模具沟槽结构的不一致性是垫板静刚度不完全一致的原因之一;微晶蜡与si-1对橡胶垫板静刚度的影响不同,微晶蜡在一定程度上降低垫板的静刚度,而Si-1偶联剂对垫板的静刚度有利。

胶种对高速铁路橡胶垫板老化寿命的影响分析

建立了橡胶垫板老化寿命预测模型,设计了2种高速铁路橡胶垫板配方,通过烘箱加速老化试验测得4种温度6种老化时间下橡胶垫板的压缩永久变形,对比分析两种配方对橡胶垫板老化性能的影响。结果表明:以天然橡胶为主胶的配方1和以丁苯橡胶为主胶的配方2的橡胶垫板的压缩永久变形均随老化时间加长、温度升高而增大;老化时间或温度相同时配方1的压缩永久变形总体上大于配方2;配方1、配方2橡胶垫板在各温度下老化程度的实测值和预测值的变化趋势基本一致,所建老化寿命预测模型比较适用;室温25℃(298 K)下老化程度为0.7时,配方1和配方2的橡胶垫板老化寿命预测值分别为10.7、12.6年。建议高速铁路橡胶垫板采用配方2。

动能定理在多过程问题中的妙用

在力学研究中,动能定理是非常重要的原理之一,它主要反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系。鉴于现阶段浙江高中物理学考卷中部分题是考查学生对动能定理的掌握情况,所以其重要性不言而喻。文章试图通过分析在多过程问题中动能定理的妙用,来帮助更多学生学会分析多过程问题,从而使其体会动能定理在多过程问题中的妙用。

基于加速老化试验的高速铁路用橡胶垫板老化寿命预测

采用加速老化试验方法,对高速铁路扣件系统橡胶垫板RP5的老化寿命进行了研究。结果表明,橡胶垫板RP5的压缩永久变形随老化时间的延长而增大,随老化温度的升高而增大。采用动力学公式法结合阿伦尼乌斯方程建立数学模型,用最小二乘法计算模型参数,从而预测橡胶垫板的老化寿命。用该模型预测25℃时橡胶垫板RP5的老化寿命为10.5年,可为高速铁路扣件系统橡胶垫板RP5的更换提供参考。

扣件DI弹条非正常部位断裂原因分析及结构优化

通过对DI弹条非正常部位断裂的研究,发现扣件安装时弹条与铁垫板安装孔发生接触,致使弹条在中肢与尾部圆弧过渡区域产生应力集中,发生早期疲劳断裂。本文在研究弹条结构及安装方式的基础上,在弹条的中肢与尾部圆弧过渡区域引入"凹面"结构,对弹条进行结构优化,并通过扣压力和疲劳性能检测、实验室疲劳断裂检验、现场试铺检验等对带有优化"凹面"结构的DI弹条性能进行检测。结果表明:优化后的弹条扣压力和疲劳性能均合格,且能有效抑制因接触产生的非正常部位断裂,提高弹条性能。

铁路扣件弹条通道式渗锌处理工艺研究

对于高速铁路扣件系统弹条产品的表面防腐技术,传统的逐炉处理方式存在生产效率低、能源浪费大、难以形成自动化生产线等问题。本文引入粉末渗锌工艺,在现有设计开发的通道式连续渗锌试验设备上,对能够形成连续化、规模化、工业化生产的弹条表面渗锌工艺参数进行研究,得出弹条表面渗锌层厚度与渗锌温度、保温时间、升温速率、氧气体积分数、渗锌通道长径比的关系,为确定和优化弹条通道式渗锌处理工艺参数提供技术支撑。

Ⅲ型弹条扣压力测试方法

现有e型弹条扣压力测试有2种方法:通过加载使弹条向下产生一定位移时进行测定(方法1);通过提升使弹条向上产生一定位移时进行测定(方法 2)。分别采用2种方法测试不同安装距离下Ⅲ型弹条的扣压力并分析扣压力与安装距离的关系。结果表明:采用方法 1时安装距离为8,10,20 mm测得的弹条扣压力均满足标准要求,弹条扣压力随安装距离的增大而增大;采用方法 2时安装距离为8,10 mm测得的弹条扣压力满足标准要求,安装距离为20 mm时不满足要求,弹条扣压力随安装距离的增大而减小。采用方法2进行扣压力测试时须严格保证弹条与安装座距离处于8~10 mm。