Tolali kompozit temir yo'l tranziti sohasida ajralmas asosiy materialga aylandi

So'nggi yillarda temir yo'l transporti sanoatining jadal rivojlanishi bilan temir yo'l transport vositalari uchun yangi materiallar bo'yicha ko'proq tadqiqotlar olib borilmoqda va yangi materialning ulushi kattaroq va kattaroq. Ular orasida tolali kompozit materiallarni tadqiq qilish va qo'llash eng mashhurdir. Buning sababi shundaki, tolali kompozit materiallar turli xil matritsa va mustahkamlovchi materiallarni tanlash, joylashtirishning turli nisbatlari va turli xil shakllantirish jarayonlarini qo'llash orqali dizayn talablariga asoslanishi mumkin, bu yangi materiallarning har xil keng qamrovli xususiyatlari bilan olinishi mumkin, yaxshi issiqlik izolyatsiyasi, korroziyaga chidamlilik, aşınma qarshilik, yuqori o'ziga xos modul, yuqori o'ziga xos kuch va boshqa xususiyatlar kabi, bu xususiyat an'anaviy yagona materialga javob bera olmaydi.

Temir yo'l transport vositalarini loyihalashda kompozit materiallar transport vositalarining ichki qismida keng qo'llanilgan va ichki jihozlar va yuk konstruktsiyasining boshqa qismlari ham ma'lum darajada ishlatilgan. Kompozit materiallardan tayyorlangan strukturaviy qismlar yuqori quvvat, engil va yuqori qattiqlik afzalliklariga ega. Ishlab chiqarish jarayoni odatda qo'shimcha ishlov berishni talab qilmaydigan va ishlab chiqarish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin bo'lgan yakuniy shakllantirish texnologiyasini qabul qiladi. Kompozit materiallarni qo'llash, shuningdek, temir yo'l transport vositalarining qulayligi va xavfsizligini samarali ravishda yaxshilashi, tebranish va shovqinni kamaytirishi va tana vaznini kamaytirishi mumkin. Tolali kompozit temir yo'l tranziti sohasida ajralmas asosiy materialga aylandi.

Uglerod tolasi kompozitlarining o'ziga xos moduli va kuchi tez-tez ishlatiladigan materiallar orasida eng yuqori hisoblanadi va ular mustahkamlik, qattiqlik va tutun toksikligida aniq afzalliklarga ega. Yangi FRP materiali olovga chidamli va ovoz yalıtımı sifatida yaxshi ishlashga ega. Aramid kompozit materiallar olovga chidamli, yuqori quvvat, yuqori haroratga chidamlilik, yuqori izolyatsiya darajasi, namlikka chidamlilik va korroziyaga chidamlilik, barqaror jismoniy va kimyoviy xususiyatlarga ega. Barcha turdagi kompozit materiallar turli xil xususiyatlarga ega va temir yo'l transport vositalarining turli asosiy qismlarida qo'llaniladi.

2.1 Yaxshi mexanik xususiyatlar

Kompozit material matritsa materiali va mustahkamlovchi materialning keng qamrovli ishlashini o'zida mujassam etgan bo'lib, yuqori quvvatli, engil, katta qattiqlik, tebranish va shovqinni kamaytirish, charchoqqa chidamlilik, issiqlik izolatsiyasi va boshqa mukammal ishlash ko'rsatkichlari bilan avtomobilning engil dizayni uchun xavfsizlikni oshiradi. va avtomobilning qulayligi katta ahamiyatga ega.

2.2 Temir yo'l transport vositalarining engil rivojlanish talablariga javob bering

So'nggi yillarda temir yo'l transport vositalarining ishlash tezligi tobora ortib bormoqda, bu esa temir yo'l transport vositalaridan xavfsizlik ko'rsatkichlarini kamaytirmasdan engil dizaynga erishishni talab qiladi. Kompozit material temir yo'l transport vositalari uchun eng samarali sxema hisoblanadi.

2.3 Narxlarni kamaytirishi mumkin

Temir yo'l tranzitining ishlash tezligini yaxshilash bilan odamlar transport vositalarining xavfsizligi va qulayligiga e'tibor qaratib, texnik xizmat ko'rsatish va foydalanish xarajatlariga ko'proq e'tibor berishadi. Temir yo'l tranzit sanoatiga dastlabki investitsiyalar katta bo'lsa-da, kompozit materiallardan foydalanadigan transport vositalarining umumiy qiymati oddiy materiallarga qaraganda ancha yuqori, ayniqsa, yangi materiallar va yangi jarayonlarni tadqiq qilish va ishlab chiqish katta investitsiyalarni talab qilishi kerak. Biroq, temir yo'l tranzitining ishlash davri uzoq. Avtotransport vositalarining butun hayotiy tsikli nuqtai nazaridan, bir tomondan, engil avtomobillar transport vositalarining energiya sarfini samarali ravishda kamaytirishi va foydalanish xarajatlarini kamaytirishi mumkin. Boshqa tomondan, kompozit materiallarning tebranish qarshiligi, charchoqqa chidamliligi, korroziyaga chidamliligi, shikastlanishga chidamliligi va to'qnashuv energiyasini singdirish oddiy metall materiallarga qaraganda yaxshiroq, shuning uchun avtomobilning texnik xizmat ko'rsatish davri uzaytirilishi mumkin va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari mumkin. juda kamaytiriladi. Shu sababli, uzoq muddatda kompozit materiallar transport vositalarining hayot aylanish xarajatlarini samarali ravishda kamaytirishi mumkin.

2.4 Kuchli dizayn qobiliyatiga ega

Yuqori o'ziga xos modul va yuqori o'ziga xos kuch tolali kompozit materiallarning eng muhim xususiyatlari bo'lib, mexanik xususiyatlar keng doirada o'zgarishi mumkin. Shuning uchun, kompozit matritsa va armatura tanlash va materiallarni shakllantirish jarayonini o'zgartirish orqali turli dizayn talablarini qondirish mumkin. Masalan, shisha tolaning kuchlanish kuchi 3500MPa ga yetishi mumkin va elastik modul 70GPa ni tashkil qiladi. Yuqori modulli uglerod tolasining kuchlanish kuchi 3900MPa ga etishi mumkin va elastik modul 600GPa ni tashkil qiladi. Tajribalar orqali ma'lum bo'ldiki, matritsa materiallarining juda xilma-xil xususiyatlariga ega kompozitsion materiallarni o'zgartirish orqali strukturaviy qismlarni shakllantirish jarayonida dizayn talablariga muvofiq eng yaxshi qatlam tuzilishini topish mumkin.

2.5 Yaxshi ishonchlilik va xavfsizlik

Strukturaviy qismlarning xavfsizligiga ta'sir qiluvchi eng muhim omillar - materiallarning charchoqqa chidamliligi va tishlarga sezgirligi. Ilgari kompozitlar aerokosmik kabi yuqori stressli sohalarda, aniq charchoqqa chidamliligi va past sezgirligi tufayli keng qo'llanilgan.

Oddiy metall materiallar yuqori statik kuchga ega bo'lsa-da, ularning kuchi og'ir tebranish sharoitida sezilarli darajada kamayadi. Masalan, metall materialning strukturaviy qismlari ma'lum bir nuqtada bo'shliqqa ega. Tebranish va ta'sir (o'zgaruvchan yuk) ostida, nuqsonlar strukturaviy qismlarga zarar yetkazilgunga qadar tez tarqaladi. Biroq, kompozit materiallarning statik quvvati va tebranish kuchi o'rtasidagi farq deyarli nolga teng. Strukturaviy qismlar tishli bo'lsa ham, materialdagi kuchlanish qo'shni qatlamga o'tkaziladi va uzoq muddatli o'zgaruvchan yuk tufayli yo'q qilinmaydi. Bu kompozit qismlarning metall qismlarga qaraganda ancha uzoq umr ko'rishining sabablaridan biridir.

3.1 Uglerod tolali kompozitlar

Uglerod tolasi materiallarini tadqiq qilish va qo'llash Xitoyda kech boshlangan bo'lsa-da, texnologiya so'nggi yillarda, ayniqsa, transport vositalari harakati sohasida tez rivojlandi. Misol uchun, CRRC Qingdao Sifang Rolling Stock Co., Ltd o'q poezdining jihozlar kabinasini loyihalashda uglerod tolali materiallardan foydalangan. Avtomobilning zarba qarshiligi, korroziyaga chidamliligi va mexanik xususiyatlari kafolatlanadi va uskunalar kabinasining og'irligi alyuminiy qotishma materialidan taxminan 35 foizga past.

3.2 Shisha tolali kompozit materiallar

Shovqinni mukammal darajada pasaytirish va olovni ushlab turish xususiyatlari bilan mexanik kuch va qattiqlik nisbati ko'rsatkichlari yanada ajoyibdir. Shuning uchun u ko'pincha temir yo'l transport vositalarining o'rindiqlarida, haydovchi kabinasining bosh qopqog'ida va boshqa qismlarda qo'llaniladi.

3.3 Aramid tolali kompozitsiyalar

An'anaviy metall materiallar bilan solishtirganda, aramid kompozitlari olovga chidamli, yuqori quvvat, yuqori izolyatsiya darajasi, namlikka chidamlilik va korroziyaga chidamlilik va barqaror jismoniy va kimyoviy xususiyatlar kabi ajoyib xususiyatlarga ega. Ular motorlarda, transformatorlarda va boshqa lavozimlarda to'liq qo'llaniladi va izolyatsiya vaznini kamaytirishda yaxshi rol o'ynashi mumkin.

Kompozit materiallarni temir yo'l transportida qo'llash tobora kengroq bo'ladi, ayniqsa avtomobil tanasi tuzilishida yaxshi qo'llash istiqbollari mavjud.