Mengapa Pencocokan Kelas Penting dan Perbedaan Mekanis Antar Kelas
Pelat ikan, juga disebut batang sambungan, dibaut ke kedua ujung rel pada suatu sambungan dan mentransfer momen lentur dan gaya geser dari satu rel ke rel berikutnya. Karena sambungan merupakan titik terlemah dari lintasan, pelat ikan harus memikul beban rel tertentu, dan bagian tersebut bergantung langsung pada tingkat kekuatan bahan pelat ikan. Jika kemiringannya lebih rendah dari tuntutan beban, pelat ikan akan berubah bentuk secara plastis, retak, dan pada akhirnya kehilangan kekencangannya pada ujung rel, itulah sebabnya tingkat kekuatan material pelat ikan harus sesuai dengan kapasitas-dukungan beban sambungan rel.
Dua tingkatan yang paling umum digunakan untuk pelat ikan berbeda dalam kekuatan luluh, kekuatan tarik, kekerasan dan kandungan paduan. Perbedaan-perbedaan ini menentukan beban yang dapat ditanggung oleh sambungan dan umur kelelahan pelat ikan di bawah beban roda yang bergantian.
| Milik | 8.8 Kelas | 10.9 Kelas |
|---|---|---|
| Kekuatan hasil | Lebih besar dari atau sama dengan 640MPa | Lebih besar dari atau sama dengan 900MPa |
| Kekuatan tarik | Lebih besar dari atau sama dengan 800MPa | Lebih besar dari atau sama dengan 1000MPa |
| kekerasan Rockwell | Lebih besar dari atau sama dengan HRC28 | Lebih besar dari atau sama dengan HRC35 |
| Kandungan karbon | 0.25%-0.35% | 0.35%-0.45% |
| konten kromium | Tidak ada yang ditentukan | 1.0%-1.5% |
| Aplikasi khas | Rel GB 60kg/m pada jalur biasa | Rel-angkutan berat dan standar luar |
| Daya dukung sendi | Sekitar 80% dari rel | Sekitar 90% rel |
Mencocokkan Kemiringan dengan Beban Garis dan Gandar
Kelas 8,8 cocok untuk-jalur kecepatan biasa yang dipasang dengan rel GB 60kg/m, yang daya dukung sambungannya mencapai sekitar 80% dari rel dan beban lalu lintas tetap berada dalam rentang elastis material. Rel angkut berat-standar bagian luar memerlukan grade 10,9 karena kekuatan luluh rel minimal 900MPa, beban gandar 30 ton atau lebih, dan gaya geser pada sambungan sekitar 2,5 kali lipat-garis kecepatan biasa. Kelas 8,8 dengan kekuatan luluh 640MPa dengan cepat mengalami deformasi plastis di bawah gaya geser tersebut, daya rekat antara pelat ikan dan rel hilang, dan konsentrasi tegangan menjadi parah. Grade 10,9, dengan kekuatan luluh sekitar 1,4 kali lipat dari grade 8,8, menjaga amplitudo tegangan sambungan dalam 70% dari kekuatan luluh dan memberikan umur kelelahan sekitar dua kali lipat, sehingga menjamin stabilitas jangka panjang pada jalur angkut berat.
Apa Yang Terjadi Jika Pelat Ikan Lebih Lemah Dibandingkan Rel
Ketika kekuatan pelat ikan lebih rendah dari pada rel, pelat ikan menjadi penghubung lemah pada sambungan. Tegangan terkonsentrasi pada pelat ikan sementara tegangan rel dikurangi, sehingga membalikkan pembagian beban yang diharapkan. Misalnya, jika kekuatan pelat ikan 20% lebih rendah dari rel, amplitudo tegangan pada pelat ikan dapat mencapai 1,5 kali lipat dari rel, dan retakan lelah akan muncul lebih awal. Perambatan retakan menyebabkan patahnya lempeng ikan, sambungan kehilangan kendali, dan terjadi ketidaksejajaran serta perpindahan. Konsentrasi tegangan juga mempercepat kegagalan geser pada baut sambungan, sehingga selanjutnya merusak integritas sambungan. Oleh karena itu, kekuatan pelat ikan harus sama atau lebih tinggi dari kekuatan rel sehingga distribusi tegangan sambungan tetap seragam.
Deteksi Tingkat Kekuatan Pelat Ikan di-Lokasi
Nilai dapat diverifikasi di lokasi dengan tiga cara. Pertama, penguji kekerasan portabel mengukur kekerasan Rockwell: tingkat 8,8 menunjukkan setidaknya HRC28 dan tingkat 10,9 setidaknya HRC35. Kedua, sampel diambil untuk uji tarik untuk mengukur kekuatan luluh dan kekuatan tarik, dan nilainya dibandingkan dengan batas kadarnya. Ketiga, spektrometer memeriksa komposisi material: grade 10,9 memiliki kandungan karbon 0,35%-0,45% dan kandungan kromium 1,0%-1,5%, sedangkan grade 8.8 memiliki kandungan karbon 0,25%-0,35% dan tidak ada kromium yang ditentukan. Permukaan pelat ikan yang disuplai dengan benar memiliki tanda tingkat kekuatan; produk tanpa tanda harus menjalani pengujian penuh sebelum digunakan untuk menghindari kesalahan penerapan.
Menyeimbangkan Biaya dan Keamanan dalam Pemilihan Kelas
Jalur-pedalaman berkecepatan biasa dengan rel GB dapat menggunakan grade 8,8, yang biayanya sekitar 30% lebih murah dibandingkan grade 10,9 dan memenuhi permintaan bantalan dengan rasio biaya-kinerja yang lebih baik. Jalur angkut-berkecepatan tinggi dan-berat dengan rel standar luar harus menggunakan grade 10.9; biaya material meningkat sekitar 20%, namun kegagalan sambungan dapat dihindari dan{10}}biaya pemeliharaan jangka panjang berkurang. Jalur sementara dapat menggunakan tingkat yang lebih rendah sesuai dengan kelas beban sebenarnya, sedangkan jalur yang dimaksudkan untuk operasi jangka panjang harus dipilih pada tingkat tertinggi yang dapat dilihat. Inti dari keseimbangan ini adalah pencocokan yang akurat dengan muatan jalur dan kemiringan rel, sehingga menghindari kelebihan-spesifikasi yang meningkatkan biaya dan{15}}kekurangan spesifikasi yang menimbulkan risiko keselamatan.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Dapatkah pelat ikan kelas 8,8-digunakan pada tali pancing berat?
Tidak. Gaya geser pada sambungan sekitar 2,5 kali lipat-jalur kecepatan biasa, dan grade 8,8 menghasilkan hasil pada 640MPa, jauh di bawah hasil-rel angkut berat yang sebesar 900MPa. Deformasi plastis dan patah lelah akan terjadi dengan cepat.
Bagaimana pemeriksaan kekerasan dilakukan di lapangan?
Alat uji kekerasan Rockwell portabel ditekankan pada area pelat ikan yang rata dan sudah dibersihkan. Pembacaannya dibandingkan dengan batas nilai: minimal HRC28 untuk nilai 8,8 dan minimal HRC35 untuk nilai 10,9.
Mengapa grade 10.9 mengandung kromium?
Kromium meningkatkan kemampuan pengerasan dan ketahanan terhadap korosi serta mendukung kekuatan kelas yang lebih tinggi. Pembacaan spektrometer kromium 1,0%-1,5% adalah salah satu pemeriksaan komposisi yang memastikan kadar 10,9.
Apa konsekuensi dari konsentrasi tegangan sendi pada lempeng ikan yang lemah?
Stres terkonsentrasi pada fishplate, retak lelah mulai dan menyebar, patah fishplate, sambungan kehilangan kendali, dan ketidaksejajaran serta kegagalan geser baut pun terjadi. Sambungan bisa tiba-tiba rusak saat macet.
Apakah pelat ikan dengan kualitas lebih tinggi selalu lebih baik?
Tidak secara otomatis. Nilai yang lebih tinggi harganya lebih mahal dan menjadi kurang ulet jika tidak diberi perlakuan panas yang benar. Tingkatan tersebut harus sesuai dengan rel dan beban jalur sehingga biaya, kekuatan dan ketangguhannya seimbang.
Apa yang harus dilakukan dengan pelat ikan yang tidak memiliki tanda mutu?
Pelat ikan yang tidak bertanda tidak boleh dipasang pada-sambungan penahan beban. Bahan-bahan tersebut harus dikarantina dan dilakukan pengujian kekerasan, tarik dan komposisi, dan hanya digunakan kembali jika hasilnya sesuai dengan kadar yang disyaratkan.