名称=重轨
标准=GB/ 183-1963,GB/T 182-1963,GB/T 181-1963
序号=2 钢轨型号\kg/m=43
A\mm=140
B\mm=114 C\mm=70
D\mm=14.5 截面面积\F\cm^2=57 重心距离至轨底Z1\cm=6.85 重心距离至轨顶
Z2\cm=7.15 惯性矩\Jx\cm^4=1480 惯性矩\Jy\cm^4=260 截面系数
\W1=Jx\Z1\cm^3=217.3 截面系数\W2=Jx\Z2\cm^3=208.3 截面系数
\W3=Jy\(B/2)/cm^3=45 斜度\K=0.04375 理论重量\kg/m=44.653 通常长度
\m=12.5 ,25 标准号=GB182-63 h1\mm=27 h2\mm=42 h3\mm=77.5 a\mm=30.4
b\mm=46 g\mm=78 f1\mm=11 f2\mm=14 f3\mm= r1\mm=13 r2\mm=2 r3\mm=4
S1\mm=56
S2\mm=110
S3\mm=160 φ =29
R\mm=300
R1\mm=5 ,10
R2\mm=15
名称=起重机钢轨标准=YB/T 5055-1993
序号=2
型号=QU80
理论重量\kg/m=63.69 b\mm=80 b1\mm=87 b2\mm=130
s\mm=32
h\mm=130
h1\mm=35
h2\mm=26
R\mm=400
R1\mm=26
R2\mm=44 r\mm=8 r1\mm=6 r2\mm=2 截面面积\cm^2=81.13 重心距离y1\cm=6.43 重心距离y2\cm=6.57 惯性矩Ix\cm^4=1547.4 惯性矩Iy\cm^4=482.3 截面系数
\W1=Ix/y1\cm^3=240.65 截面系数\W2=Ix/y2\cm^3=235.52 截面系数
\W3=Iy/(b2/2)\cm^3=74.21 参考资料:《机械设计手册》
起重机钢轨( YB/T5055-1993 )
1、尺寸、外形、重量
(1)尺寸
1) 钢轨的截面形状、部位名称如图 1 所示,其截面尺寸应符合表1 的规定。
图1
2)钢轨截面尺寸允许偏差应符合表 2 的规定。
3 3
3
7.85dg/dm (2)长度
1)钢轨的标准长度为 9、9.5、10、10.5、11、11.5 、12、12.5m 。 2)经供需双方协 }义并在合同中注明,可供应一定比例的长度为
4~8.9m 的不定尺钢
轨。但计算重量时按 100mm 进级。
3)钢轨长度允许偏差为 +50mm 。
(3)外形
1)钢轨的侧向弯曲度每米不得大于 1.5mm ,总弯曲度不得大于 8mm 。 2)钢轨的上、下方向总弯曲度不得大干 6mm 。 3)钢轨端部弯曲 0.5m 内不得大于 1mm 。
4) QU120起重机钢轨因受矫直设备能力限制。其弯曲度由供需双方协议。 5)钢轨扭转不得大于钢轨全长的 1/10000 。 6)钢轨横截面与垂直轴线的不对称:轨底不得大丁 7)轨底部不应凹下。轨底中央较两边凸出不得大于
(4)重量 钢轨按理论重量交货。
2、牌号和化学成分
起重机钢轨的牌号和化学成分(熔炼分析)应符合表 4 的规定。 表4
2mm ,轨头不得大于 0.6mm 。
。
3、力学性能
钢轨的抗拉强度不小于880MPa。
4、表面质量(1)钢轨表面不得有裂纹、折叠、结疤、气泡和夹杂。允许有深度不大于钢轨尺寸允许负偏差数值的压痕、麻点和划伤及深度不大于1mm的发纹。
(2)钢轨端面不得有裂纹、分层与缩孔残余。
(3)钢轨端面应切得正直,端面歪斜在任何方向不得大于5mm。长度不小于4mm的毛刺应清除掉。
(4)钢轨表面缺陷允许用风铲进行纵向清理,清理深度(单面计算)不得大于尺寸允许负偏差。
(5)钢轨表面缺陷不允许焊补或填补。
第一节钢轨
一、钢轨的功用及要求
钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的运行,承受车轮的巨大压力并传递到轨枕上,为车轮提供连续、平顺和阻力较小的滚动表面,在电气化铁路或自动闭塞区段,钢轨还兼做轨道电路之用。
为使列车能够安全、平稳和不间断地运行,钢轨除必须充分发挥上述诸功能外,还应保证在轮载和轨温变化作用下,应力和变形均不超过规定的限值。这就要求钢轨具有足够的强度、韧性和耐磨性。
机车依靠其动轮与钢轨顶面之间的摩擦牵引列车前进,这就要求钢轨顶面粗糙,使车轮与钢轨之间产生足够的摩擦力。但对车辆来说,摩阻力太大会使行车阻力增加,这就又要求钢轨有一个光滑的滚动表面从这一矛盾的主要方面出发,钢轨仍应维持其光滑的表面,必要时,可用向轨面撒砂的方法提高机车动轮与钢轨之间的粘着力。
钢轨依靠本身的刚度抵抗轮载作用下的弹性弯曲,但是为了减轻车轮对钢轨的动力冲击作用,防止机车车辆走行部分及钢轨的折损,又要求钢轨具有必要的弹性。
车轮与钢轨之间接触面积很小,而来自车轮的压力却十分巨大,为使钢轨不致被压陷或磨耗太快,钢轨应具有足够的硬度。但硬度太高,钢轨又容易受冲击而折损,因此,要求钢轨具有一定的韧性。
此外,还应考虑到在我国的铁路建设事业中,每年需要大量的各种类型钢轨,因此,钢轨必须设计合理,价格低廉,轻重齐备,自成系列。
为满足上述这些要求,在设计和制造钢轨时,对其材质、断面形状、重量、强度、韧性和耐磨性能等都应充分考虑。
二、钢轨的断面及类型
(一)钢轨断面
作用于钢轨上的力主要是竖直力,其结果是使
钢轨挠曲。钢轨可视为弹性基础上的连续长梁,而
梁抵抗挠曲的最佳断面形状为工字形。因此,钢轨
采用由轨头、轨腰和轨底三部分组成的宽底式工字
图1-1 钢轨断面形状
形断面,如图1-1 所示。
钢轨断面应满足下列要求:
1. 钢轨头部是直接和车轮接触的部分。为改善轮轨接触条件,提高其抵抗压陷和耐磨的能力,轨头宜大而厚,并有足够的面积以备磨耗,其几何形状应适合轮轨的接触。
2. 为使钢轨有较大的承载能力和抗弯能力,钢轨腰部必须有足够的厚度和高度。轨腰与钢轨头部及底部的连接,必须保证夹板能有足够的支承面,并使断面的变化不致于太突然,以免产生过大的应力集中。
3. 钢轨底部直接支承在轨枕顶面上。为保持钢轨稳定,轨底应有足够的宽度和厚度,并具有必要的刚度和抵抗锈蚀的能力。
4. 钢轨的头部顶面宽(b)、轨腰厚(c )、轨身高(H)及轨底宽(B)是钢轨断面的四个主要参数。钢轨高度应尽可能大一些,以保证有足够的惯性矩及断面系数来承受竖直轮载的动力作用。但钢轨愈高,其在横向水平力作用下的稳定性愈差。轨身高与轨底宽之间应有一个适当的比例,一般采用H/B=1.15 ~1.20
(二)钢轨类型
钢轨的类型以每米长度钢轨的质量( kg/m)来表示。目前,我国铁路的钢轨类型主要有75、60、50、43kg/m 等四种。60、75kg/m 钢轨的断面尺寸如图1-2 所示。钢轨各部分的尺寸及特征见表1-1 。
随着机车车辆轴重的加大和行车速度的提高,钢轨正在向重型发展,目前世界上最重型的钢轨已达到
77.5kg/m 。我国钢轨的标准长度有12.5m 及25m两种。另外,还有用于曲线轨道内股比12.5m 标准轨缩短40、80、120mm和比25m标准轨缩短40、80、160mm的六种标准缩短轨。
图1-2 60 、75kg/m 钢轨断面尺寸 (单位:mm )
表1-1 常用钢轨断面尺寸及特征
三、钢轨的化学成分
钢轨的强度、耐磨性及韧性在很大程度上取决于钢轨的材质。钢轨材质的内部组织和机械性能,主要由轧制钢轨钢的化学成分决定。因此,化学成分是钢轨质量的第一个特征,严格控制钢的化学成分,是保证钢轨质量的一个主要因素。
钢轨除含铁(Fe)外,还含有碳(C)、锰(Mn)、硅(Si )及磷(P)、硫(S)等元素。
钢的含碳量高,可提高其抗拉强度、硬度和耐磨性。但含碳量过高,也会使钢轨的塑性和韧性明显下降,还会使钢轨内部产生白点形成极微小裂纹,诱发钢轨断裂,危及行车安全。目前,普遍认为钢含碳量的极限值为0.82 %。为了进一步提高钢轨的耐磨性能和强度,可对钢轨进行全长淬火或采用合金钢轨。如在钢轨的化学成分中增加铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、铌(Nb)、钒(V)、钛(Ti )和铜(Cu)等元素,制成合金钢轨,可提高钢轨的抗拉和疲劳强度,以及耐磨和耐腐蚀的性能。
锰可以提高钢的强度和韧性。锰含量一般为0.6%~1.0%。锰含量为1.1%~1.5%时称为中锰钢,有较高的抗磨性能。
硅易与氧化合,能除去钢中气泡而使钢轨材质致密。其含量一般为0.15%~0.3%。提高钢的含硅量,
能提高钢轨的耐磨性能。
磷、硫都是有害成分。磷含量大于0.1%时,会使钢轨具有冷脆性,在寒冷地区易突然断裂。硫会使金属在800℃~1200℃时发脆,在轧制及热加工时易出现裂纹。所以,磷、硫的含量必须严格加以控制。
起重机车轮组的参量化设计
3 、车轮组各个要素
3.1 基本假定:
本指导书假定:轨道与车轮间的接触呈线接触。最大静力强度所承受的载荷(PⅢ)不使接触面产生塑性变形,在当量载荷(PⅠ=P d)作用下,接触面最大应力不超过材料的屈服强度,工作状态下的最大载荷PⅡmax 可能使车轮或轨道中的一个处于或接近处于弹塑性状态,但不至于明显地影响接触寿命。
3、2、基本要求
车轮的材质及其热处理,技术要求符合前面推荐内容。通过合理设计使车轮组中主要件基本等强或等寿命。轮轨间的匹配符合表1 要求。
3、3、线接触时的投影比压
由材料的强度决定的许可投影比压按式(1)计算—适用于第Ⅰ类载荷情况。
1)