ریل ٹرانزٹ ایک قسم کی محفوظ، آرام دہ، ماحولیاتی تحفظ اور توانائی کی بچت سبز نقل و حمل ہے، چین میں عوامی نقل و حمل کا ایک اہم حصہ ہے۔ ریل ٹرانزٹ کا تعمیراتی پیمانہ سال بہ سال پھیل رہا ہے، آپریشن نیٹ ورک بڑھ رہا ہے، اور توانائی کی کھپت میں نمایاں اضافہ ہو رہا ہے۔ ٹریکشن توانائی کی کھپت ریل ٹرانزٹ میں کل بجلی کی کھپت کا تقریباً 30 فیصد ہے۔ اگر گاڑی کا وزن 10% کم ہو جائے تو توانائی کی کھپت 6% ~ 8% تک کم ہو سکتی ہے۔
چین میں ریل ٹرانزٹ کی تعمیر کے بھرپور فروغ کے ساتھ، ریل ٹرانزٹ آلات کی صنعت بھی 14ویں پانچ سالہ منصوبہ کی مدت کے دوران تیزی سے ترقی کے مواقع کی مدت میں ہے۔ ریل ٹرانزٹ آلات کی ترقی کی ضروریات نئے مواد، نئی ٹیکنالوجیز اور نئے عمل کے لحاظ سے زیادہ ضروری ہیں، خاص طور پر ہلکے وزن، نسب، تیز رفتار بھاری بوجھ اور آلات کی سبز ذہانت کی سمت میں۔ ٹائٹینیم الائے نے کم کثافت، اعلی مخصوص طاقت، اچھی ویلڈیبلٹی اور اچھی سنکنرن مزاحمت کی خصوصیات کی وجہ سے ریل ٹرانزٹ انڈسٹری کی توجہ اپنی طرف مبذول کرائی ہے، اور آہستہ آہستہ متعلقہ مصنوعات کی ٹائٹینیم الائینگ اور آن بورڈ ایپلی کیشن کی فزیبلٹی اسٹڈی کو انجام دیا ہے۔
ریل ٹرانزٹ گاڑیوں میں 02 ٹائٹینیم کھوٹ کی تحقیقی حیثیت
2.1 ٹائٹینیم الائے بوگی فریم
بوگی ریل گاڑی کے سب سے اہم اجزاء میں سے ایک ہے، جس کا براہ راست تعلق ریل گاڑی کے چلانے کے معیار، متحرک کارکردگی اور ڈرائیونگ سیفٹی سے ہے۔ فریم بوگی کے اجزاء کو جمع کرنے کا کیریئر ہے، جس میں عام طور پر متعلقہ آلات کی تنصیب کے لیے درکار سائیڈ بیم، بیم اور سسپنشن سیٹ شامل ہے۔ ٹائٹینیم مرکب فریم اعلی طاقت اور ہلکا پھلکا بوگی ڈھانچہ کا احساس کر سکتا ہے، موسم بہار کے بڑے پیمانے پر اور موسم بہار کے بڑے پیمانے پر کم کر سکتا ہے، اور پھر وہیل اور ریل کے درمیان طاقت کو بہتر بنا سکتا ہے، اور بوگی کی ساخت کی حفاظت اور آپریشن کی وشوسنییتا کو بہتر بنا سکتا ہے.
ٹائٹینیم الائے بوگی فریم کی ویلڈنگ میں ٹائٹینیم الائے TA2 اور TA18 استعمال کیے جاتے ہیں۔ موجودہ فریم کی مضبوطی کو پورا کرنے کی بنیاد پر، بوگی فریم کا کل ماس تقریباً 40% کم ہو جاتا ہے، جیسا کہ شکل 1 اور شکل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ ٹائٹینیم الائے فریم کی ترقی کے عمل میں، بڑی خرابی کے تکنیکی مسائل ٹائٹینیم الائے سائیڈ بیم کمپوزیشن کی ویلڈنگ کے عمل میں اور کچھ ویلڈیڈ جوڑوں کی غیر فعال گیس کے ذریعے مؤثر طریقے سے محفوظ ہونے کی ناکامی کو حل کیا گیا۔ ویلڈنگ کے بعد، ویکیوم ہیٹ ٹریٹمنٹ کے ذریعے ویلڈنگ کے بقایا اندرونی تناؤ کو ختم کر دیا گیا، اور ٹائٹینیم الائے فریم نے موجودہ ڈیزائن انڈیکیٹرز کی ضروریات کو پورا کیا، جس نے ٹائٹینیم الائے فریم کی مزید ساختی اصلاح اور ڈیزائن کے لیے بنیادی ڈیٹا جمع کیا۔
انجیر۔ 1 ٹائٹینیم الائے فریم کے سائیڈ بیم کی ترکیب
انجیر۔ 2 ٹائٹینیم کھوٹ بوگی فریم
2.2 ٹائٹینیم الائے بریک کلیمپ
بریکنگ سسٹم کے بنیادی حصے کے طور پر، بریک کلیمپ کی کارکردگی اور کام براہ راست بریکنگ سسٹم کی چلنے والی حالت اور معیار کو متاثر کرتے ہیں۔ ٹائٹینیم الائے بریک کلیمپ کا اطلاق چشموں کے نیچے اور اس کے درمیان بڑے پیمانے پر کم کر سکتا ہے، چلانے کے معیار کو بہتر بنا سکتا ہے اور سنکنرن مزاحمت کی صلاحیت کو بہتر بنا سکتا ہے۔ کم درجہ حرارت کے ماحول کے تحت، ساختی طاقت کی کارکردگی زیادہ مستحکم ہے۔
تیار شدہ ٹائٹینیم الائے تھری پوائنٹ بریک کلیمپ کو شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔ TC4 ٹائٹینیم الائے مرکزی بوجھ کے اجزاء جیسے ہینگنگ، بریک پیڈ سپورٹ، ہینگنگ سیٹ، سلنڈر ہیڈ، پسٹن پائپ، سلنڈر ہیڈ نالی، یوک اور لیور کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ 17.6 کلوگرام وزن میں کمی کے ساتھ۔ ٹائٹینیم الائے بریک کلیمپ یونٹ کے لیے بالترتیب طاقت ٹیسٹ، کم دباؤ اور ہائی پریشر روم ٹمپریچر سیلنگ ٹیسٹ، کمرے کے درجہ حرارت کی حساسیت کا ٹیسٹ، پرائمری کلیئرنس ایڈجسٹمنٹ ٹیسٹ، زیادہ سے زیادہ کلیئرنس ایڈجسٹمنٹ ٹیسٹ اور کلیئرنس ریلیف ٹیسٹ کیا گیا۔ ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ٹائٹینیم الائے بریک کلیمپ یونٹ فنکشنل ضروریات کو پورا کرتے ہیں، اور اسی وقت، اس نے 1 ملین تھکاوٹ ٹیسٹ اور اثر وائبریشن ٹیسٹ پاس کیے ہیں۔ -50 ڈگری کے کم درجہ حرارت والے ماحول میں، 48 گھنٹے کے بعد، ٹائٹینیم الائے بریک کلیمپ یونٹ کے افعال معمول کے مطابق ہوتے ہیں، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ٹائٹینیم الائے بریک کلیمپ میں کم درجہ حرارت کی مزاحمت ہوتی ہے اور زیادہ سردی میں استعمال کے لیے موزوں ہے۔ ماحول
انجیر۔ 3 ٹائٹینیم الائے تھری پوائنٹ بریک کلیمپ یونٹ
2.3 ٹائٹینیم الائے ٹرانزیشن کپلر
ٹرانزیشن کپلر ایک کپلر ہے جو دو مختلف قسم کے کپلر کو جوڑنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ مرمت کی جانے والی گاڑیوں کے انجن کی محفوظ اور ہموار منتقلی کو یقینی بنایا جا سکے، جب کہ استعمال میں آنے والے ٹرانزیشن کپلر کو بار بار دستی لوڈنگ اور ان لوڈنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ UIC660 کے مطابق، ٹرانزیشن کپلر کا واحد وزن 50 کلوگرام سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ تاہم، موجودہ ٹرانزیشن کپلر ساخت میں بھاری ہے، جس کے لیے لوڈنگ اور ان لوڈنگ کے دوران ایک ہی وقت میں متعدد افراد کو لے جانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر ہینڈلنگ کے دوران کوئی حادثہ پیش آتا ہے، تو یہ دیکھ بھال کرنے والے اہلکاروں کو بھی ذاتی چوٹ پہنچائے گا۔
ایک ہلکا پھلکا ٹائٹینیم الائے ٹرانزیشن کپلر ڈیزائن کیا گیا تھا۔ متغیر کثافت کے طریقہ کار کی بنیاد پر، ANSYSWorkbench میں شیپ آپٹیمائزیشن ماڈیول کو ٹرانزیشن کپلر کی ٹوپولوجی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا گیا تھا، اور ٹائٹینیم الائے ٹرانزیشن کپلر کا ہلکا پھلکا ڈھانچہ ٹوپولوجی آپٹیمائزیشن کے نتائج کے مطابق ڈیزائن کیا گیا تھا۔ ہلکے وزن والے ٹائٹینیم الائے ٹرانزیشن کپلر کا وزن 42.15 کلوگرام تھا۔ اصل E گریڈ سٹیل ٹرانزیشن کپلر کے مقابلے میں، وزن میں کمی 58.15 کلوگرام ہے، اور وزن میں کمی کا تناسب 57.98 فیصد تک ہے۔
CRRC کی ایک کمپنی نے ایک ٹائٹینیم الائے ٹرانزیشن کپلر تیار کیا ہے، جیسا کہ شکل 4 اور شکل 5 میں دکھایا گیا ہے۔ ایک ماڈیول ہک کا وزن تقریباً 20 کلوگرام ہے، اور ایک ہی شخص پورے آپریشن کو مکمل کر سکتا ہے۔ 750 kN ٹینسائل لوڈ ٹیسٹ اور 850 kN کمپریسیو لوڈ ٹیسٹ میں، کپلر ہک نہیں ٹوٹا، جیسا کہ شکل 6 میں دکھایا گیا ہے۔ اتارنے کے بعد، کپلر باڈی کا مکمل معائنہ اور جانچ پڑتال کی گئی، اور اس میں کوئی واضح خرابی اور نقصان نہیں تھا۔ ٹائٹینیم الائے ٹائپ 10 اور ٹائپ 13 ٹرانزیشن کپلر کے تمام حصے۔ ٹیسٹ کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ہلکے وزن والے ٹائٹینیم الائے ٹرانزیشن کپلر میں ہلکا وزن، اعلی طاقت اور اعلی آپریشن کی کارکردگی ہے، اور یہ موجودہ ٹرانزیشن کپلر آپریشن کی حفاظتی ضروریات کو پورا کرتا ہے، اور مزید ہلکے وزن کی فزیبلٹی بھی ہے۔
انجیر۔ 4 ٹائٹینیم الائے ماڈل 10 کپلر
شکل 5. ٹائٹینیم الائے ماڈل 13 کپلر
انجیر۔ 6 ٹائٹینیم الائے 10 کپلر کا ٹینسائل اور کمپریشن ٹیسٹ
ٹائٹینیم الائے سب وے ٹرانزیشن کپلر کے محدب شنک کی پیداوار میں، شینیانگ ژونگٹی ایکوپمنٹ مینوفیکچرنگ کمپنی، لمیٹڈ ٹائٹینیم پلیٹ ڈائی فورجنگ اور ربر ویلڈنگ کے عمل کو اپناتی ہے۔ سٹیل محدب شنک کے اصل معدنیات سے متعلق عمل کے مقابلے میں، یہ طریقہ اچھی فارمیبلٹی، اعلی کارکردگی اور محدب شنک کی اچھی کارکردگی کا حامل ہے۔ ٹائٹینیم الائے ڈائی فورجنگ محدب شنک کو شکل 7 میں دکھایا گیا ہے۔
تصویر 7. ڈائی جعلی اور جزوی طور پر ویلڈیڈ ٹائٹینیم محدب شنک
2.4 چھڑی کھینچیں۔
مرکزی کرشن آلہ بنیادی طور پر مرکزی کرشن پن، کرشن ٹائی راڈ اسمبلی (بشمول ٹائی راڈ اور دونوں سروں پر ربڑ کی گیند کے جوائنٹ جوائنٹ) اور کنیکٹنگ بولٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔ اس کا بنیادی کام کار باڈی اور بوگی کے درمیان تعلق کو سمجھنا اور کرشن فورس اور بریکنگ فورس کی ترسیل کا احساس کرنا ہے۔ کرشن راڈ کی ساخت سادہ ہے، اور تشکیل کا عمل نسبتاً آسان ہے۔ ٹائٹینیم الائے میٹریل کی تبدیلی نہ صرف وزن میں کمی کا اثر حاصل کرتی ہے بلکہ ڈائی فورجنگ اسکیم کا استعمال کرکے مواد کے استعمال کی شرح کو بھی بہتر بناتی ہے، اور مجموعی لاگت میں بہت زیادہ بہتری نہیں آئے گی۔
CRRC سیفانگ کمپنی لمیٹڈ اور چائنا ٹائٹینیم ایکوپمنٹ کمپنی لمیٹڈ نے مشترکہ طور پر تیار کردہ ٹائٹینیم الائے کرشن راڈ کو ڈائی فورجنگ کے بعد جزوی طور پر مشینی بنایا گیا ہے، اور مواد کے استعمال کی شرح 50 فیصد سے زیادہ تک پہنچ سکتی ہے، اور مجموعی وزن کم ہو جاتا ہے۔ تقریباً 42 فیصد۔ وزن میں کمی کا اثر بہت واضح ہے، جیسا کہ شکل 8 اور شکل 9 میں دکھایا گیا ہے۔
انجیر۔ 8 کرشن راڈ کا فورجنگ ڈائی ماڈل
انجیر۔ 9 ڈائی فورجنگ کے بعد پل راڈ کی ڈائی حالت سے باہر
ٹائٹینیم کھوٹ سے بنی کرشن راڈ کا سائز اور مکینیکل خصوصیات استعمال کی ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔ EMU کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے، متعلقہ بوجھ کے نیچے ٹائٹینیم الائے کرشن ٹائی راڈ کی جامد طاقت اور تھکاوٹ کی طاقت کو بوگی کے لیے کرشن ٹائی راڈ کے تکنیکی حالات کے مطابق ٹیسٹ کے ذریعے جانچا جانا چاہیے۔ چونکہ ٹائٹینیم الائے کا لچکدار ماڈیولس اسٹیل کا تقریباً نصف ہے، اس لیے بوگی اور گاڑی کے وائبریشن موڈ پر ٹائٹینیم الائے کرشن ٹائی راڈ کی سختی اور کرشن اور بریک لگانے کے دوران گاڑی کی متحرک کارکردگی کی تصدیق کرنا بھی ضروری ہے۔ .
