یکی از قطعات بسیار حساس و حایز اهمیت در سیستمهای حمل و نقل ریلی قطعه کوپلینک می باشد که وظیفه اتصال واگنها به یکدیگر را بر عهده دارد.
اگر این قطعه دچار شکست شود عملا قسمتی از قطار که به لکوموتیو متصل نیست از کنترل خارج می شود و خسارات سنگین جانی و مالی در پی خواهد داشت.
|
|
|
تست کشش استاتیک بر اساس استاندارد میبایست به ازای هر 5000 قطعه تولید شده یا هر شش ماه یکبار توسط سازنده به انجام برسد. این تست خود شامل دو نوع تست تغییر شکل ماندگار و تست استحکام نهایی می باشد. مقادیر مجاز تغییر شکل ماندگار و بار نهایی تست برای تست کوپلر در جدولی زیر آمده است.
شرایط مرزی و بارگذاری قطعه کوپلینگ هنگام تست میبایست با شرایط واقعی عملکرد قطعه در سرویس یکسان باشد.
جهت اعمال بار تست از جک هیدرولیک استفاده میشود. نیروی اعمال شده توسط جک به قطعه را میتوان با قرار دادن لودسل به عنوان قطعه واسط میان جک و کوپلر و یا با قرائت فشار سیال هیدرولیک اندازهگیری نمود.
|
|
نمایی از دستگاه تست کشش کوپلر |
در خلال تستهای استاتیک کششی، بدنه کوپلر در نقاط بحرانی آن به سنسورهای کرنشسنج مجهز میشوند. در شکل () نواحی از کوپلر که از نظر شکست بحرانی میباشند نشان داده شده است.
|
نقاط بحرانی کوپلر |
|
نصب کرنش سنج ها بر روی کوپلر |
به منظور اندازه گیری تغییر شکل قطعه کوپلر، ابتدا قطعه را تا حد 9 تن بارگذای کرده و بار را تا میزان 2.27 تن کاهش میدهیم و صفر دستگاه اندازه گیری را در این وضعیت تعریف می کنیم
. کمینه بار نهایی تست باری تعریف می شود که میزان تغییر شکل کل قطعه به 6 میلی متر برسد. در خلال اعمال بار، میزان کرنش قطعه در نقاط نصب کرنشسنج توسط دستگاه داده برداری National Instruments ثبت میگردد.
دستگاه های تولیدی شرکت National Instruments توسط نرم افزار LabVIEW که یک نرم افزار تخصصی تست و اندازهگیری است با کامپیوتر ارتباط برقرار می کنند.
نمودار () میزان کرنش قطعه در محل یک از کرنش سنج ها در حالت افزایش و کاهش بار را بر حسب بار اعمالی نشان میدهد.
اثرات هیسترسیز در این نمودار به خوبی نمایان است. اما نکته مهم آن است که نتایج مربوط به حالت صفر سیستم کاملا بر هم منطبق هستند و تغییر شکل ماندگار سازه صفر است.
|
تنش بر حسب نیروی اعمالی |
تست های ضربه بدین صورت انجام میپذیرند که یک یا چند واگن با ترمز آزاد بر روی یک ریل کاملا افقی (بدون شیب) قرار میگیرند. کوپلر مورد تست بر روی آخرین واگن نصب میگردد.
واگن دیگری را تا وزن نهایی 80 تن بارگیری نموده و آن را به سرعت خاصی رسانده و رها می سازند تا تا با واگنهای ایستا برخورد نماید. در بهار 1396 تست های ضربه برای یک کوپلر تایپ E در محل شرکت واگن سازی کوثر انجام پذیرفت.
شرکت واگن سازی کوثر یکی از تولید کنندگان واگن قطار در ایران می باشد که از سال 1383 با همکاری دانشگاه علمی و تحقیقاتی اکراین به عنوان نخستین مجموعه بخش خصوصی در امر طراحی و ساخت واگن باری و مسافری شروع به فعالیت نموده است و در حال حاضر به تولید انواع واگنهای باری، تخت، روباز و تانکر مشغول است.
تست های ضربه در 40 نوبت تکرار انجام پذیرفت و در تمامی تست ها مقادیر خروجی کرنش سنجهای نصب شده بر روی کوپلر توسط دستگاه داده برداری NI ثبت و ذخیره شدند. در شکل() نمونهای از نتایج تست ضربه نمایش داده شده است.
|
نمودار تنش بر حسب زمان در تست ضربه |
در این سری از تستها، مقادیر تنش بیشینه و همچنین تنش پسماند تجمعی حایز اهمیت هستند. روند تغییرات تنش پسماند در طول این چهل تست در نقاطی از سازه کوپلر که به سنسورهای کرنش سنج مجهز شده اند به دست میآید.
تنش پسماند تجمعی بعد از این چهل تست نباید از 2% تجاوز نماید.
همچنین بعد از امام تست ها سازه کوپلر توسط روشهای بازبینی غیر مخرب بررسی میشود.
در خلال تستهای ضربه نرخ دادهبرداری 200 داده بر ثاینه استفاده شده است.
دستگاه دادهبرداری National Instrument قابلیت داده برداری با نرخ 7000 داده در ثانیه را داراست ولی به تجربه ثابت شده است که نرخ دادهبرداری 200 نمونه در ثانیه در این نوع تست کفایت میکند.
شهرک علمی تحقیقاتی اصفهان
اخبار و دانستنیهای صنعت ایران
دانشگاه علم و صنعت ایران
گروه صنعتی ماشین توزین