城铁客车客室扶手材质选型分析

2018-05-14 09:06王晓虹
丝路视野 2018年20期

王晓虹

【摘要】国家提倡绿色出行,减少汽车尾气的排放量,所以很多人响应号召,在出行的时候乘坐城铁客车。在城铁客车的客室中设置扶手,目的是为无座的人提供把持工具,所以扶手材质的选型情况直接关系着乘客的安全,并且对车辆的运营也有一定影响。本文将对客室扶手的选材情况进行分析,并且对不同材质进行比较,希望能给客室扶手的相关设计人员提供一定的借鉴。

【关键词】城铁客车;客室扶手材质;选型分析

一、扶手材质的分析

(一)不锈钢材质的立柱扶手

城铁客车客室如果使用的是不锈钢材质扶手,钢管的厚度是2毫米或者3毫米,直径是32毫米或者38毫米,不锈钢的屈服强度是205兆帕,并且不锈钢的表面会经过相应的处理,其中包括拉丝、喷砂钝化、噴塑处理、喷漆处理等,扶手与客室顶部的位置进行连接时会使用焊接或者螺栓进行连接,扶手内部会使用插接或三通方式。若是铸件,表面也要进行相应的处理,并且使用的不锈钢要有足够好的抗锈蚀能力以及相应的抗表面划伤能力等。

(二)轻质铝合金材料立柱扶手

在使用这种材料作为扶手时,铝管一般厚度为4毫米,且直径是32毫米或者38毫米,铝管的屈服强度是260兆帕,铝管的表面要做相应的处理,其中包含:喷砂氧化处理、喷漆处理等,并且在与客室安装位置进行连接时需要使用三通,铸铝件的表面要经过专业处理,铝管的特点是抗表面划伤能力比较差、抗锈蚀能力比较强。

二、两种不同材质扶手的比较

(1)载荷情况进行对比。两种材质的扶手在载荷方面都能达到相应的标准,并且扶手的零部件的载荷情况也能满足相应的要求,都能承受半小时以上的载荷不会超过许用应力。

(2)防火情况。两种材质的扶手都达到了城铁客车客室防火标准的要求。

(3)抗腐蚀能力。轻质铝合金材质的扶手比不锈钢材质的扶手在抗腐蚀方面有一定的优势,轻质铝合金扶手在使用阳极氧化后就会拥有较强的抗腐蚀能力,并且要对该材质使用盐雾试验来证明它的抗腐蚀性能力;不锈钢扶手为了更好的提高抗腐蚀性能力,就需要控制材料的使用,并且要把该材料的表面进行钝化处理,还要使用盐雾试验来检验其抗腐蚀情况。在对两种材料进行腐蚀试验的时候要按照相应的标准进行,并且要对试验的环境进行控制。盐雾试验的要求是在试验的4天之后扶手材料的表面没有红锈,并且在扶手产品接受检验的时候给检验方提供相应的检测报告。如果城铁客车客室中的扶手使用铝合金材质就要同时符合相应的防腐要求,并且要做相应的实验。

(4)运输方面。两种扶手材料在运输方法或者是需要注意的地方基本上是相同的,每件扶手都要使用粘结强度比较低的保护膜对其进行简单包装,并且要保证扶手在运输或者是存放的过程中,不出现划伤或者是损坏的情况,目的为保证不影响扶手的使用以及扶手的外观。

扶手表面要使用粘结力比较低或者是没有粘合剂薄膜进行粘贴,然后对其进行相应的包装,包装要牢固,这样才不会损伤扶手的表面质量。在对两种材质的扶手进行运输时,需要使用专门运输扶手的料架,要对扶手轻拿轻放,尽量避免砸压扶手,这样是为保证扶手不发生变形。在整个运输以及储存的过程中要尽量把扶手摆放平稳,扶手之间要保持一定距离,并且要保证扶手不受到外部的压力。

(5)表面可修复性。在这方面,不锈钢扶手的表面可修复性更好。如果不锈钢扶手在运输或者是存储的过程中出现了划伤或者是磕碰的情况,就可以对其进行修复,但是轻质铝合金扶手如果出现了一样的情况,就难以进行修复,一定要修复的话就会产生废料,这样就增加了成本。

(6)重量控制情况。轻质铝合金扶手的重量比不锈钢扶手轻。假设一辆车使用直径38毫米的扶手8.5米,使用直径32毫米的扶手50米,理论上使用不锈钢扶手会比使用轻质铝合金扶手重39千克,但是轻质铝合金扶手在进行连接的时候只能使用连接件,不能进行焊接,这样使用轻质铝合金扶手会比使用不锈钢轻32千克。

(7)可加工性。不锈钢扶手的加工性比另一种扶手有优势。轻质铝合金扶手使用的材质韧性比较高,即使是多次弯折也会回弹,该扶手焊接的位置需要避开露在外面的部分,因为焊接区域在氧化之后,与之前的颜色区别较大。此外,铝材质较其它材质软,接口在进行加工时就容易把材质损坏,所以该扶手的连接处需要使用相应的连接件进行连接。不锈钢管的通用性比较好,它被广泛的使用于设备以及机件的制作上,不锈钢管能够承受较高的温度,并且耐腐蚀性比较好,不锈钢管具有表面质量好、壁厚比较均匀、管内与管外的光亮度比较高等优点。

(8)成本方面。轻质铝合金扶手的成本比另一种高,主要是因为轻质铝合金扶手加工难度、使用材料、废品率等方面使用的成本比较高。

三、结语

随着城铁客车承载人数的增多,客室的扶手关系着乘客的安全问题,人们越来越重视客室扶手材料的选择。本文对通常使用的两种客室扶手材料各个方面进行了详解介绍,并且进行了相应的分析,同时对两种材料进行了对比,通过对比两种材料,笔者建议城铁客车的扶手可以使用不锈钢材质,该材质的扶手表面需要进行拉丝或喷砂钝化处理,并且对以往城铁客车客室中使用的扶手情况进行了调查,乘客对于不锈钢扶手的满意程度比较高,因此该材质的扶手可以在客室中广泛的应用。

参考文献

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[2]林敬亭.客车座椅造型快速设计研究[J].机械设计,2013,30(09):108~111.