Tiêu chuẩn TCVN 13695-7:2023 Đường ray - Phần 7: Xác định lực kẹp và độ cứng theo phương thẳng đứng

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 13695-7:2023

ĐƯỜNG RAY- PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM BỘ PHỤ KIÊN LIÊN KẾT - PHẦN 7: XÁC ĐỊNH LỰC KẸP VÀ ĐỘ CỨNG THEO PHƯƠNG THẲNG ĐỨNG

Track- Test methods for fastening systems Part 7: Determination of clamping force and uplift stiffness

Lời nói đầu

TCVN 13695-7:2023 được biên soạn trên cơ sở tham khảo BS EN 13146 7:2019.

TCVN 13695-7:2023 do Cục Đường sắt Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

TCVN 13695:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết, gồm các phần sau:

- TCVN 13695-1:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 1: Xác định lực cản dọc ray.

- TCVN 13695-2:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 2: Xác định sức kháng xoắn.

- TCVN 13695-3:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 3: Xác định độ suy giảm của tải trọng va đập.

- TCVN 13695-4:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 4: Ảnh hưởng của tải trong lặp.

- TCVN 13695-5:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 5: Xác định điện trở.

- TCVN 13695-6:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 6: Ảnh hưởng của điều kiện môi trường khắc nghiệt

- TCVN 13695-7:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 7: Xác định lực kẹp và độ cứng theo phương thẳng đứng.

- TCVN 13695-8:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 8: Thử nghiệm trong vận hành

- TCVN 13695-9:2023, Đường ray - Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 9: Xác định độ cứng.

-TCVN 13695-10:2023, Đường ray-Phương pháp thử nghiệm bộ phụ kiện liên kết - Phần 10: Thử nghiệm xác định lực chống nhổ lõi.

ĐƯỜNG RAY- PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM BỘ PHỤ KIỆN LIÊN KẾT -  PHẦN 7: XÁC ĐỊNH LỰC KẸP VÀ ĐỘ CỨNG THEO PHƯƠNG THẲNG ĐỨNG

Track - Test methods for fastening systems
Part 7: Determination of clamping force and uplift stiffness

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình thử nghiệm trong phòng để xác định lục kẹp do hệ thống phụ kiện liên kết tác động trên đế ray gây ra, bằng cách đo lực để tách đế ray khỏi gối đỡ trực tiếp. Khi được yêu cầu, quy trình này cũng được sử dụng để xác định độ cứng theo phương thẳng đứng của bộ phụ kiện liên kết. Nó có thể áp dụng cho các hệ thống có và không có đệm trên tất cả các loại tà vẹt, tà vẹt ghi hoặc tấm bản tà vẹt bê tông. Thử nghiệm không xác định độ an toàn của các bộ phụ kiện liên kết cố định vào tà vẹt hoặc bộ phụ kiện liên kết khác của gối đỡ.

Quy trình thử nghiệm này áp dụng cho một cụm liên kết lắp ráp hoàn chỉnh. Không áp dụng cho các bộ phụ kiện liên kết của ray đặt chìm hoặc các bộ phụ kiện liên kết khác không gắn với đế của ray..

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

EN 13481-1:2012, Railway applications - Track - Performance requirements for fastening systems - Part 1: Definitions, (Ứng dụng đường sắt - Đường ray Các yêu cầu tính năng đối với bộ phụ kiện liên kết - Phần 1: Định nghĩa).

EN ISO 7500-1:2018, Metallic materials - Calibration and verification of static uniaxial testing machines - Part 1: Tension/compression testing machines - Calibration and verification of the force- measuring system (ISO 7500-1:2018), (Vật liệu kim loại - Hiệu chuẩn và xác minh máy thử nghiệm tĩnh đơn trục - Phần 1: Máy thử nghiệm kéo/nén - Hiệu chuẩn và xác minh hệ thống đo lực (ISO 7500-1:2018).

3  Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong EN 13481-1:2012.

3.2  Ký hiệu

Trong tiêu chuẩn này, sử dụng các ký hiệu sau:

d  Đối với bộ phụ kiện liên kết trực tiếp - chuyển vị thẳng đứng của ray so với tà vẹt, tính bằng mm; đối với bộ phụ kiện liên kết gián tiếp - chuyển vị thẳng đứng của ray so với đệm ray, tỉnh bằng mm;

m_s  Khối lượng của tà vẹt hoặc một phần tà vẹt và các thành phần bộ phụ kiện liên kết cố định, sử dụng trong thử nghiệm, tính bằng kg;

m_f  Khối lượng của khung tải trên tà vẹt, tính bằng kg;

P  Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên ray, tính bằng kN;

P_c  Lực kẹp dự kiến ban đầu, tính bằng kN;

P_o  Tải trọng thẳng đứng khi độ chuyển vị ray bằng 0, tác dụng chống lại lực kẹp, tính bằng kN.

4  Nguyên tắc

Lực kẹp đối với một bộ phụ kiện liên kết ray hoàn chỉnh, được xác định bằng cách đo lực cần thiết để tách ray khỏi bề mặt gối đỡ.

5  Thiết bị

5.1  Ray

Một đoạn ray có mặt cắt phù hợp với phụ kiện liên kết. Ray không được sơn, không được có rỉ sét trên bề mặt cũng như không làm sạch đế ray bằng phương pháp mài.

5.2  Thiết bị tải

Một thiết bị tác dụng tải trọng thẳng đứng lên ray với tốc độ được kiểm soát xấp xỉ 10 kN/ min.

5.3  Dụng cụ đo và ghi

Dụng cụ đo chuyển vị thẳng đứng của gối đỡ ray (tấm đệm hoặc tà vẹt) so với ray có độ chính xác ± 0,1 mm và dụng cụ phù hợp với Loại 1, EN ISO 7500-1:2018 để đo lực tác dụng. Các thiết bị ghi phải có khả năng vẽ biểu đồ tải trọng - chuyển vị.

5.4  Hiệu chuẩn

Các thiết bị truyền động và đo lường phải được kiểm định/hiệu chuẩn theo quy định hiện hành.

5.5  Miếng chêm bằng thép

Miếng chêm bằng thép có kích thước 25 mm x 25 mm x 0,25 mm, độ dày tối đa 0,30 mm.

6  Mẫu thử nghiệm

6.1  Tà vẹt, tà vẹt ghi hoặc khối bê tông

Một phần của tà vẹt, tà vẹt ghi hoặc khối bê tông có tâm nằm gần đường tâm của vị trí đặt ray hoặc khu vực đỡ tấm đệm. Điều này được xem như một tả vẹt trong quy trình thử nghiệm.

6.2  Các thành phần phụ kiện liên kết

Tất cả các thành phần liên kết sử dụng trên đường ray, bao gồm các tấm đệm được sử dụng ở đây

7  Quy trình thử nghiệm

7.1 Chuẩn bị thử nghiệm

Cố định thanh ray vào tà vẹt, với đệm là một phần của cụm lắp ráp, sử dụng các phụ kiện liên kết như khi lắp ráp trên đường ray. Nếu thử nghiệm được tiến hành trên bộ phụ kiện liên kết gián tiếp, các kẹp có thể được cố định qua tấm đệm, với điều kiện chuyển động của ray so với tấm đệm không bị hạn chế.

Nếu sử dụng đệm ray được tạo hình để tạo thuận lợi trong lắp ráp, các cạnh của tấm đệm có thể được cắt bỏ để đơn giản hóa việc tháo tấm lót như được mô tả trong 7.2. Không nên cắt phần đệm dưới ray.

CHÚ THÍCH:

Đối với các cụm phụ kiện liên kết của ghi và đường giao nhau có sử dụng các tắm đệm dài, các sửa chữa bổ sung có thể được thực hiện với trụ đỡ, tà vẹt ghi hoặc tấm bê tông để giảm thiểu sự uốn cong của đệm trong quá trình thử nghiệm.

Kẹp phần tà vẹt vào đế của vật cố định thử nghiệm. Thiết lập bố trí thử nghiệm như thể hiện trong hình 1, cho phép tải trọng P tác dụng bình thường lên ray tại vị trí đặt ray. Định vị một đầu dò chuyển vị ở mỗi góc trong số bốn góc của đế ray để đo d. Các đầu dò chuyển vị bắt đầu từ số 0.

7.2  Tải và đo các cụm lắp ghép có đệm ray

Tác dụng một tải trọng kéo tăng dần P lên ray, đảm bảo đế ray được giữ song song với bệ đỡ ray không bị nghiêng, đến khi đệm có thể di chuyển. Tháo miếng đệm và giảm tải đến trị số trung bình của các đầu dò chuyển vị bằng 0. Lúc này P = P_c. ghi lại tải P_c và sau đó giảm tải đến khoảng 0,9 P_c. Trong khi ghi d (giá trị trung bình của bốn đầu dò) làm tăng tải trọng P_at tốc độ không vượt quá 10 kN/min cho đến khi tải là 1,1 P_c. Từ biểu đồ chuyển vị - tải trọng (Hình 2) đọc giá trị của P_o tại d = 0 được lấy làm lực kẹp. Trên cùng một mẫu thử không thay đổi hoặc điều chỉnh bất kỳ thành phần nào, lặp lại trình tự tải và dỡ tải hai lần nữa và tính lực kẹp trung bình.

7.3  Tải và do các cụm lắp ghép không có đệm ray

Tác dụng một tải trọng kéo tăng dần P lên ray, đến khi có một khoảng trống dưới ray vừa đủ để chèn bốn miếng thép chêm dưới ray, mỗi miếng ở mỗi góc tại vị trí đặt ray. Giảm tải P về 0 và sau đó đặt lại tải trọng tăng dần cho đến khi đạt được giá trị mà tại đó có thể di chuyển bằng tay tất cả các miếng chêm. Tải trọng này là P_o được lấy làm lực kẹp. Lặp lại quy trình hai lần nữa và tính lực kẹp là giá trị trung bình của ba giá trị P_o thu được.

7.4  Xác định độ cứng theo phương thẳng đứng

Khi được yêu cầu, độ cứng theo phương thẳng đứng của các bộ phận kẹp lò xo của hệ thống phụ kiện ray có thể được xác định là độ cứng cố định giữa các giới hạn tải trọng 0,9 P_c và 1,1 P_c như được thể hiện trong hình 2.

Trong các hệ thống phụ kiện có giới hạn nhất định, lượng chuyển vị theo phương thẳng đứng có thể được áp dụng, ghi lại lực và độ chuyển vị cần thiết để đạt đến giới hạn đó.

CHÚ THÍCH:

Khi có độ đàn hồi đáng kể trong các phần tử khác của hệ thống phụ kiện. Ví dụ: Giữa tấm đệm và gói đỡ hoặc tại vị trí đặt ray tại khối bê tông, không áp dụng phương pháp của 7.4.

Hình 1 - Bố trí thử nghiệm

CHÚ DẪN

1 Chuyển vị d, tính bằng mm

2 Tải p, tính bằng kN

Hình 2 - Biểu đồ tải trọng - chuyển vị

8  Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:

a) Số hiệu của tiêu chuẩn này;

b) Tên và địa chỉ của phòng thử nghiệm thực hiện phép thử;

c) Ngày thực hiện thử nghiệm;

d) Tên, ký hiệu và mô tả của lắp ráp phụ kiện liên kết, bao gồm các thành phần riêng lẻ và tà vẹt, tà vẹt ghi hoặc tấm bản bê tông được thử nghiệm;

e) Nguồn gốc của các mẫu thử;

f) Đoạn ray được sử dụng trong thử nghiệm;

g) Biểu đồ tải trọng - chuyển vị;

h) Lực kẹp trung bình;

i) Độ cứng theo phương thẳng đứng (nếu được yêu cầu).

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu

3.1  Thuật ngữ và định nghĩa

3.2  Ký hiệu

4  Nguyên tắc

5  Thiết bị

5.1  Ray

5.2  Thiết bị tải

5.3  Dụng cụ đo và ghi

5.4  Hiệu chuẩn

5.5  Miếng chêm bằng thép

6  Mẫu thử nghiệm

6.1  Tà vẹt, tà vẹt ghi hoặc khối bê tông

6.2  Các thành phần liên kết

7  Quy trình thử nghiệm

7.1  Chuẩn bị thử nghiệm

7.2  Tải và đo các cụm lắp ghép có đệm ray

7.3  Tải và đo các cụm lắp ghép không có đệm ray

7.4  Xác định độ cứng theo phương thẳng đứng

8  Báo cáo thử nghiệm