ISTEMLER Rayli tasitlar, tercihen demiryolu tasitlari için isi islemine tabi tutulmus malzemeden yapilan bir aks olup, özelligi, aks (1) yüzeyinin tüm uzunlugu (L) boyunca tüm silindirik bölümlerde (Za) ve ara bölümlerde (2b), aks (1) yüzeyinin, aks (l) yüzeyinden esit derinlikte olan takviye edilmis, indüksiyonla sertlestirilmis bir katmanla (2) olusturulmasi ve bu indüksiyonla sertlestirilmis katmanin (2) kademeli olarak azalan bir takviye edici gradyana sahip bir ara katmanla (3) devam etmesidir. Istem l'deki rayli tasitlar için aks olup, özelligi, ara katmanm (3) derinliginin indüksiyonla sertlestirilmis katmanin (2) derinliginin en az 1.5 katina esit olmasidir. Rayli Tasitlar Için Aks Bulusun Alani Mevcut bulusa göre olan teknik çözüm tüm rayli tasit modelleri için bir isi islemi görmüs aks ile ilgilidir, bu aks, isi islemi için uygun herhangi bir çelikten yapilir. Bulus ile Ilgili Bilinen Hususlar Bir rayli tasit kullanilirken, dinamik etkilerden dolayi akslar periyodik yüklere maruz kalir. Yüksek hizli tasima için olan vagonlardan olusan bir trenin yaklasik 20 yillik normal ömrü durumunda, tekerleklerin kat ettigi mesafe dikkate alindiginda bu yüz milyonlarca, hatta milyarlarca yük döngüsünü temsil etmektedir. Bu tip bir yüksek periyodik aks yükü durumunda, yüksek bir güvenlik faktörü olan ve ayrica sertlestirmeyle isi islemine tabi tutulan daha iyi malzemelerle tasarlanan tasarimlarin kullanilmasina çaba gösterilmektedir. Buna ragmen, akslarin ömrü yüzey korozyonundan dolayi kisa ve sinirlidir, boya kaplamasi çalisirken zarar gördügünden, mekanik kusurlar olur ve aksin korunmasiz bölümleri üzerinde, ayni zamanda baski uygulanan eklemlerde titresimden kaynaklanan korozyondan dolayi, ayrica asinmis parçalarin tamiri veya yenileriyle degistirilmesi sirasinda aks üzerindeki baski uygulanan parçalarin sökülmesi sirasinda olusan hasardan dolayi hasarlar olusur. Simdiye kadar, akslarin ömrü ve güvenilirligini arttirmak için farkli yeni usuller kullanilmaktadir. Temel yenilik aks malzemesinin kendisindeki, yani mekanik degerler ve malzeme yapisi açisindan malzemeye nihai özellikleri kazandiran müteakip isi islemi dahil, çelik ve bilesimindeki gelisme ve optimizasyondur. Ancak, aslinda, b sekilde optimize edilen aks malzemeleri, bunlarin üretimleri ve isi islemlerinin teknolojisi gereken özelliklerin gelistirilmesinin sadece yüzde birkaçina katki yapmaktadir. Aks gövdesinde bir ek koruma olarak serbest yüzey ayrica EP 1690701'de açiklandigi gibi aks gövdesinin korumasiz olan serbest yüzeyinde bir ek koruma olarak görev yapan özel koruma kaplamalari, folyolar ve çesitli lamine malzemelerin kullanimina olanak saglayan bu çözüme yardimci olur. Arzu edilen aks özelliklerini gelistirmek için bir baska usul açikta kalan aks bölümlerine farkli teknolojiler kullanilarak uygulanan özel metalik ve metalik olmayan katmanlarin kullanilmasidir. Bu açidan en eski usul örnegin BN 918260 Alman standardi ile tanimlanan aks yuvalari üzerine sicak molibden katmani spreyleme usulüdür. Ayrica, bu tip bir çözümün bir örnegi Ni, Ni Cr, Ni Br malzeme katmanindan bir kaplama olusturan spreylemedir. Bu katmanlar milimetrenin birkaç onda biri, genellikle 0.5 ila 1 mm kalinliginda uygulanir. Ardindan, 0.] ila 0.3 mm nihai kalinliga kadar islenirler. Ancak, nihai islem dahil bu spreyleme için pahali malzemeler ve teknolojiler açisindan, bu usul tekerlek yuvalari, tasiyici miller veya tahrik dislisinin montaji için yuvalar gibi sadece akslarin seçilen ve en çok açikta kalan bölümleri için kullanilir. Aks ömrünü ve aks güvenilirligini arttirmaya yönelik son usul özellikle Shinkansen yüksek hiz akslarindan bilinen sertlestirme uygulanmasidir. Bu, FR 2018372 veya JP 3329263 patentlerinden bilinen bir çözümdür. Ancak, bu çözüm sadece baslica olarak Japon demiryollarinda kullanilan belirli bir kimyasal bilesime sahip çelik esasli malzeme için kullanilmaktadir. Bu çözümlerin bir dezavantaji sadece belirli malzemeler üzerinde kullanilmalari, baslica olarak sadece akslardaki hareket eden tekerleklerin üzerine baski yaptigi aks yuvalari olan akslarin en çok baskiya maruz kalan bölümlerine uygulanan çözümler olmalaridir. Bulusun Özeti Yukarida bahsedilen dezavantajlar rayli tasitlar için isi islemine tabi tutulmus malzemeden yapilan bir aks tasarimi ile ortadan kaldirilmaktadir, özet olarak aks yüzeyinin tüm uzunlugu boyunca tüm silindirik bölümler ve ara bölümlerde, aks yüzeyi, aks yüzeyinden esit derinlikte olan takviye edilmis, indüksiyonla sertlestirilmis bir katmanla olusturulur ve bu indüksiyonla sertlestirilmis katman giderek azalan takviye edici ve arttirilmis mekanik degerler gradyanina sahip bir ara katmanla devam eder. Bir tercih edilen düzenlemede, ara katman derinligi indüksiyonla sertlestirilmis katmanin derinliginin en az 1.5 katina esittir. Aksin bu düzenlemesinin bir avantaji, aksin tüm uzunlugu boyunca, örnegin demiryolu akslarinin üretimine yönelik standartlarda belirtildigi gibi, temel isi isleminden sonra elde edilenin 1.5 ila 2.5 kati olan bir yüksek mukavemet limiti ve sertlige sahip, belirli bir tekdüze kalinlikta malzeme üretilmesidir. Dogru teknoloji seçimi ve indüksiyonla sertlestirme parainetrelerinin optiinizasyonunun yani sira ekipman tasarimiyla, aksin tüm uzunlugu boyunca, özellikle silindirik bölümler ve ara bölümler arasinda, önemli farklar olmadan tekdüze bir kalinlikta yeterince isi islemine tabi tutulmus bir katman elde edilmistir. Bu, tehlikeli olan ve malzeme ömrü ve/veya yorgunluk mukavemetinin artmadan kalabildigi veya hatta azalabildigi konumlar olan kertikler olarak adlandirilan malzeme alani olusmasini sinirlar. Dolayisiyla, açiklanan çözüm aksin tüm uzunlugu boyunca yüzey üzerinde ve yüzeyin yaklasik 6 mm altina kadar olan derinliklerde yorgunluk degerleri dahil, temel malzeme veya temel isi isleminden sonraki ilk durumdaki malzemenin parametreleri ve özelliklerinin seviyesine kademeli bir yükselisin oldugu lOmm'ye kadar olan bir derinlikte bir kademeli gradyanla, örnegin hepsinden önemlisi Avrupa Standardi EN 13261 veya Amerikan Standardi AAR M101'dekiler ve bunlarda tanimlanan kimyasal bilesimler dahil farkli çelik kaliteleri gibi akslarin üretimine yönelik ilgili standartlarda belirtilen mekanik özelliklerle, mükemmel, yüksek mekanik malzeme degerleri elde edilmesini saglamaktadir. Aksin tüm uzunlugu boyunca indüksiyonla sertlestirilmis bir tekdüze katman içeren bu tip bir çözümün bir baska avantaji aksin montajina kadar nihai islemeden sonra dahi yüzey üzerinde 900 MPa'ya kadar olan bir seviyeye ulasan son derece homojen kalinti sikistirma baskilari alanidir. Indüksiyonla sertlestirmeden sonra malzemenin yüksek mukavemetiyle birlikte, aksin herhangi bir noktasinda herhangi bir kusur veya hazirlama çatlagi olusmasi imkansiz hale gelir. Son avantaj, 200 km/h'nin üzerindeki yüksek hizlar için, ör., yukarida bahsedilen EN 13261 standardinda tanimlandigi gibi, bu sekilde üretilen akslarda aksin bos, korumasiz yüzey alanlarinda raydan balast etkilerini önlemek için aks gövdesi üzerinde birkaç milimetre kalinliginda boya katmani kaplamasi kullanimina gerek yoktur ve bu çözüm ayrica aks gövdesinin korumasiz, bos yüzeyinde ek koruma saglayan her türlü özel koruyucu kilif, folyo ve çesitli lamine malzemelerin kullanilmasi ihtiyacini da ortadan kaldirir. Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil 1 ve 2, rayli tasitlar için bir aksin tüm yüzey uzunlugu boyunca indüksiyonla sertlestirilmis bir katman içeren aksin bir düzenlemesini göstermektedir. Bulusun Düzenlemelerinîn Örnekleri Sekil l'e göre rayli tasitlar için olan bir aksin aks yüzeyinin tüm uzunlugu boyunca indüksiyonla sertlestirilmis bir katman içeren bir geleneksel aksin bir örnek düzenlemesi bir aks (l) yüzeyi, indüksiyonla sertlestirilmis bir katman (2) ve bir ara katman (3) içerir, bunlarin tümü aks (1) yüzeyinin tüm uzunlugu (L) boyuncadir. Tüm silindirik bölümlerde (Za), yuva bölgesinde aks gövdesi, mil ve yalitim contasi yuvasinda ve ara bölümlerde (2b) ve ara katman (3) birlesimlerinde, indüksiyonla sertlestirilmis katman (2) kademeli olarak azalan bir takviye edici gradyan içerir. indüksiyonla sertlestirilmis katman (2) aksin (1) koruyucu yüzeyinin tüm uzunlugu (L) boyunca tekdüze bir derinlige sahiptir. Ara katman (3) indüksiyonla sertlestirilmis katmanin (2) derinliginin en az 1.5 katina esit bir derinlige sahiptir. Sekil Z'ye göre rayli tasitlar için olan bir aksin aks yüzeyinin tüm uzunlugu boyunca indüksiyonla sertlestirilmis bir katman içeren bir geleneksel aksin bir örnek düzenlemesi indüksiyonla sertlestirilmis katmani (2) ve ara katmani (3) içeren aks (1) yüzeyinden olusur, burada, bunlarin tümü aksin (1) yüzeyinin tüin uzunlugu (L) boyunca uzanir. indüksiyonla sertlestirilmis katman (2) tüm silindirik bölümlerde (Za), yuva bölgesinde, aks gövdesi, miller ve yalitim contasi yuvasinda, ara bölümlerde (2b) ve tahrik dislisinin (2G) montajina yönelik tüm bölgede ve birlestirici ara katmanda (3), kademeli olarak azalan bir takviye edici gradyan içerir. indüksiyonla sertlestirilmis katman (2) aksin (1) koruyucu yüzeyinin tüm uzunlugu (L) boyunca tekdüze bir derinlige sahiptir. Ara katman (3) indüksiyonla sertlestirilmis katinanin (2) derinliginin en az 1.5 katina esit bir derinlige sahiptir. Endüstriyel Kullanim Yukarida açiklanan tüm uzunluk boyunca ve bölümlerdeki indüksiyonla sertlestirilmis katman çözümü tüm rayli tasit modellerinde, özellikle agir baskiya maruz kalan rayli tasitlarda ve her yil milyonlarca yük döngüsüne karsilik gelen yüksek mesafeler kat eden yüksek hizli rayli tasitlarda kullanima yöneliktir.