In che modo la progettazione strutturale dei carrelli della catering ferroviaria ad alta velocità può soddisfare i requisiti di leggera e resistenza?
Poiché il trasporto ferroviario ad alta velocità è in forte espansione, carrelli di catering ad alta velocità , come strumento importante per servire i passeggeri, ha requisiti di prestazione sempre più rigorosi. La progettazione strutturale leggera e ad alta resistenza può non solo ridurre il consumo di energia delle operazioni ferroviarie ad alta velocità, ma garantire anche la stabilità e la sicurezza dei carrelli in uso frequente.
La scelta dei materiali è la base per raggiungere un equilibrio tra leggerezza e resistenza. Sebbene l'acciaio tradizionale sia forte, è pesante e non è favorevole all'obiettivo della leggerezza. Allo stato attuale, la lega di alluminio è diventata un materiale popolare per i carrelli della catering ad alta velocità a causa dei suoi vantaggi a bassa densità e ad alta resistenza specifica. Assumendo la lega di alluminio 6061 come esempio, la sua densità è di circa un terzo di quella dell'acciaio e, dopo il trattamento termico, la sua resistenza alla trazione può raggiungere 310 milioni, che può soddisfare i requisiti di resistenza dell'uso quotidiano dei carrelli. Inoltre, la lega di magnesio è anche un materiale con grande potenziale. È più leggero della lega di alluminio e ha buone prestazioni di assorbimento degli urti, ma richiede un trattamento aggiuntivo in termini di resistenza alla corrosione. I materiali compositi in fibra di carbonio sono una scelta di fascia alta. La loro forza supera di gran lunga quella dell'acciaio, ma il loro peso è estremamente leggero. Sono spesso utilizzati nei componenti chiave sensibili al peso, come la struttura di supporto del telaio dei carrelli, ma il loro costo elevato limita la loro applicazione su larga scala.
Il design dell'ottimizzazione strutturale rafforza ulteriormente la combinazione di leggero e resistenza. Utilizzando la tecnologia di ottimizzazione topologica, la simulazione del computer viene utilizzata per analizzare la distribuzione della forza del carrello in diverse condizioni di lavoro, rimuovere i materiali ridondanti e conservare le parti a portata di carico chiave, che possono ridurre significativamente il peso garantendo la resistenza. Ad esempio, la cornice del carrello è progettata come una struttura a nido d'ape o capriata. La struttura a nido d'ape utilizza le caratteristiche di stabilità degli esagoni per ottenere un'elevata resistenza a compressione a un peso inferiore; La struttura della capriata utilizza il principio di stabilità dei triangoli per formare una cornice stabile con aste sottili per disperdere efficacemente la forza. Allo stesso tempo, anche il concetto di progettazione modulare è ampiamente utilizzato, decomponendo il carrello in più moduli funzionali e ogni modulo è progettato in base alle esigenze effettive. Ad esempio, la parte della scatola di archiviazione adotta un design a parete sottile per ridurre il peso, mentre la connessione tra la ruota e il telaio è rafforzata per garantire la capacità di portamento del carico.
La tecnologia di connessione è anche un collegamento chiave nella progettazione strutturale. I metodi di saldatura tradizionali sono soggetti a deformazioni termiche su materiali come le leghe di alluminio, che influenzano la resistenza strutturale e l'aspetto. La tecnologia di saldatura ad attrito agita risolve bene questo problema. Genera calore attraverso l'attrito per plastificare il materiale e raggiungere la connessione a stato solido. L'articolazione saldata ha un'alta resistenza e una piccola deformazione e non è necessario alcun materiale di riempimento, il che può effettivamente garantire l'integrità della struttura del carrello. Per i materiali che sono difficili da saldare, come materiali compositi in fibra di carbonio, gli adesivi ad alta resistenza vengono utilizzati per il legame, combinati con connessioni meccaniche, come il fissaggio del rivetto, per formare un metodo di connessione composita, che non solo garantisce la resistenza alla connessione, ma evita anche il danno alle proprietà del materiale.
Attraverso la ragionevole selezione di materiali, la progettazione di ottimizzazione strutturale e la tecnologia di connessione avanzata, i carrelli per la ristorazione ferroviaria ad alta velocità possono raggiungere l'obiettivo leggero pur avendo una resistenza sufficiente per fornire una garanzia affidabile per il funzionamento efficiente dei servizi di ristorazione ferroviaria ad alta velocità. Con il continuo progresso della scienza dei materiali e della tecnologia di produzione, la progettazione strutturale dei carrelli della catering a tre velocità sarà più perfetta in futuro per soddisfare meglio le esigenze di sviluppo del settore ferroviario ad alta velocità.
In che modo il processo di trattamento superficiale dei carrelli della catering ad alta velocità garantisce la resistenza alla corrosione e la resistenza all'usura?
I carrelli per la ristorazione ferroviaria ad alta velocità si trovano in un ambiente relativamente complesso per lungo tempo. Non devono solo resistere all'attrito durante l'uso da parte dei passeggeri, ma anche entrare in contatto con sostanze corrosive come residui alimentari e bevande. Pertanto, è molto importante garantire la resistenza alla corrosione e la resistenza all'usura della superficie del carrello. La tecnologia avanzata di trattamento della superficie è un mezzo chiave per migliorare la durata dei carrelli ed estendere la loro durata di servizio.
L'anodizzazione è un comune processo di trattamento superficiale per i carrelli in lega di alluminio, che possono efficacemente migliorare la resistenza alla corrosione e la resistenza all'usura. Durante il processo di anodizzazione, il carrello in lega di alluminio viene inserito in una soluzione di elettroliti come anodo e un film di ossido di alluminio denso si forma sulla sua superficie attraverso l'elettrolisi. Lo spessore di questo film di ossido è di solito 5-20 micron e la durezza può raggiungere HV300-500, il che può migliorare significativamente la resistenza all'usura della superficie e resistere ai graffi nell'uso quotidiano. Allo stesso tempo, il film di ossido di alluminio ha una buona stabilità chimica e può effettivamente impedire a sostanze corrosive esterne di contattare la matrice in lega di alluminio per prevenire la corrosione dei metalli. Al fine di migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione, è possibile eseguire anche un trattamento di tenuta per sigillare i micropori del film di ossido per impedire l'umidità e i mezzi corrosivi di penetrare.
Per alcuni carrelli di fascia alta o parti con requisiti più elevati per le prestazioni della superficie, viene utilizzata la tecnologia di elettro-elettorale. L'elettroplazione è il processo di placcatura di uno strato di metallo o lega sulla superficie del metallo o di altri materiali che utilizza il principio dell'elettrolisi, come la placcatura cromata, la placcatura di nichel, ecc. Lo strato di placcatura cromata ha un'alta durezza, una buona resistenza all'usura, una finitura superficiale elevata, non è facile aderire alle macchie ed è facile da pulire; Lo strato di placcatura in nichel ha una buona resistenza alla corrosione e resistenza all'ossidazione e può effettivamente proteggere il metallo di base. Il processo di elettro-elettorale può non solo migliorare le prestazioni della superficie del carrello, ma anche ottenere una varietà di effetti di aspetto selezionando materiali di placcatura diversi e parametri di processo per soddisfare le esigenze estetiche dei servizi ferroviari ad alta velocità.
Il rivestimento chimico è anche un modo importante per migliorare le prestazioni della superficie. Uno strato di rivestimento organico o inorganico, come il rivestimento in resina epossidica, il rivestimento in poliuretano, ecc., Viene applicato sulla superficie metallica spruzzando, immersi e altri metodi. Il rivestimento in resina epossidica ha un'eccellente adesione, resistenza alla corrosione e stabilità chimica e può resistere efficacemente all'erosione di sostanze corrosive come acidi e alcali; Il rivestimento in poliuretano ha una buona resistenza all'usura e flessibilità. Anche se la superficie del carrello è leggermente urtata o sfregata, il rivestimento non è facile cadere. Inoltre, alcuni nuovi rivestimenti hanno anche funzioni autopulenti. La nanotecnologia viene utilizzata per rendere la superficie del rivestimento super idrofobica, rendendo difficile aderire le macchie e i liquidi e può essere rimosso pulendosi delicatamente, riducendo notevolmente i costi di pulizia e manutenzione del carrello.
Come campo all'avanguardia, la tecnologia di trattamento della nano-superficie offre nuove possibilità per migliorare le prestazioni superficiali dei carrelli. Preparando i rivestimenti o le strutture nano-livello sulla superficie, le proprietà fisiche e chimiche della superficie vengono modificate. Ad esempio, i rivestimenti nano-compositi disperdono uniformemente le nanoparticelle nel materiale di rivestimento, che possono migliorare significativamente la durezza, la resistenza all'usura e la resistenza alla corrosione del rivestimento; Le superfici nano-strutturate utilizzano processi speciali per formare strutture con concavo concavo nano-livello sulla superficie, che possono ridurre il coefficiente di attrito superficiale, migliorare la resistenza all'usura e anche produrre un effetto autopulente simile alle foglie di loto.
L'uso razionale di processi come anodizzazione, elettroplazione, rivestimento chimico e nano-superficie può migliorare in modo completo la resistenza alla corrosione e la resistenza all'usura della superficie della rotaia ad alta velocità di fari della ferrovia ad alta velocità, consentendo ai carrelli di fare i servizi di binario ad alto livello.
In che modo il design resistente agli ammortizzatori dei carrelli della catering ad alta velocità si adatta all'ambiente operativo ferroviario ad alta velocità?
Durante il funzionamento ad alta velocità della guida ad alta velocità, le vibrazioni sono inevitabili. Se queste vibrazioni vengono trasmesse ai carrelli della catering, possono causare la scuotimento o la caduta degli articoli dell'auto, influenzando la qualità del servizio e l'esperienza dei passeggeri e persino posando un pericolo per la sicurezza. Pertanto, un'efficace progettazione di ammortizzatori è la chiave per i carrelli della catering ad alta velocità che si adattano all'ambiente operativo ferroviario ad alta velocità.
Le ruote che assorbono gli urti sono una parte importante del design a prova di shock. I carrelli per catering di binario ad alta velocità usano di solito ruote di gomma o poliuretano ad alte prestazioni. Questi stessi materiali hanno una buona elasticità e proprietà che assorbono gli urti e possono assorbire alcune delle vibrazioni dalla pista. Allo stesso tempo, nella progettazione della struttura delle ruote, viene utilizzato un sistema di sospensione con molle o ammortizzatori. La primavera può tamponare la forza di impatto generata dalla vibrazione attraverso la propria deformazione elastica; L'ammortizzatore può consumare l'energia delle vibrazioni e rendere rapidamente il decadimento delle vibrazioni. Ad esempio, alcuni carrelli utilizzano ruote di sospensione indipendenti e ogni ruota è dotata di un dispositivo di assorbimento di shock a molla indipendente. Indipendentemente dal tipo di condizioni stradali causano vibrazioni, ogni ruota può rispondere in modo indipendente, riducendo l'impatto delle vibrazioni sul carrello nel suo insieme e garantendo la stabilità degli articoli nell'auto.
Il design strutturale complessivo del carrello ha anche un'influenza importante sull'effetto ammortizzante. Ottimizzando la struttura del telaio e aumentando la flessibilità e l'elasticità della struttura, è possibile ottenere un assorbimento efficace e una dispersione delle vibrazioni. Ad esempio, il telaio è collegato alla scatola di stoccaggio e ad altre parti mediante parti di collegamento flessibili, che possono essere guarnizioni in gomma, connettori elastici, ecc. Quando la vibrazione viene trasmessa al carrello, le parti di collegamento flessibili vengono deformate elasticamente per assorbire l'energia di vibrazione e impedire che la vibrazione venga trasmessa direttamente agli articoli dell'auto. Inoltre, la staffa trasversale che assorbe gli shock viene aggiunta al design del telaio e le sue speciali proprietà strutturali di forma e materiale strutturale vengono utilizzate per migliorare ulteriormente la capacità di ammortizzatore del carrello. La traversa che assorbiva gli shock può essere progettata in una forma ondulata o ad arco e assorbe l'energia attraverso la propria deformazione quando è vibrata; La staffa che assorbiva gli shock può essere realizzata con materiali in lega con una certa elasticità, che può svolgere un ruolo che assorbente lo shock garantendo al contempo la forza strutturale.
Il design resistente agli urti dello spazio di archiviazione nel veicolo non deve essere ignorato. Utilizzare partizioni resistenti agli shock e cuscinetti che assorbono gli urti per separare e proteggere lo spazio di archiviazione. Le partizioni resistenti agli ammortizzatori sono generalmente realizzate con materiali elastici di plastica o gomma. Le articolazioni tra le partizioni sono progettate come strutture a cerniera mobili. Quando il carrello vibra, le partizioni possono muoversi l'una rispetto all'altra per assorbire l'energia di vibrazione e impedire agli oggetti di scontrarsi tra loro. I cuscinetti che assorbono gli shock sono posati sul fondo e sui lati della scatola di archiviazione. Il loro materiale morbido può tamponare l'impatto di vibrazione degli articoli, aumentando al contempo l'attrito tra gli articoli e la scatola di archiviazione per evitare che gli articoli scivoli. Per alcuni oggetti fragili o preziosi, è possibile utilizzare speciali scatole di archiviazione ammortizzante. Queste scatole di stoccaggio sono riempite con materiali che assorbono gli urti come spugne e schiume per fornire protezione a tutto tondo per gli articoli.
Attraverso le ruote che assorbono gli shock, l'ottimizzazione strutturale generale e la progettazione di shock dello spazio di archiviazione all'interno dell'auto, il carrello per la ristorazione della ferrovia ad alta velocità può effettivamente adattarsi all'ambiente di vibrazione durante il funzionamento della rotaia ad alta velocità, garantire la sicurezza e la stabilità degli articoli all'interno dell'auto e migliorare la qualità dei servizi di catering ad alta velocità e dell'esperienza del passeggero. Con il continuo sviluppo della tecnologia, il design resistente agli urti di carrelli di catering ad alta velocità sarà più intelligente ed efficiente in futuro, soddisfacendo meglio le esigenze di sviluppo del settore ferroviario ad alta velocità.
