Kuinka ohjauslevyn elastinen yhteensopivuus vaikuttaa telojen sileyteen

Materiaalivertailu: kumi, EVA ja polyuretaani

Kolme yleistä tyynymateriaalia eroavat toisistaan ​​pääasiassa kimmomoduulin ja ikääntymisen kestävyyden suhteen, ja valinta ratkaisee sekä telan käyttäytymisen että huoltovälin. Kumityynyillä on alhaisin kimmokerroin, noin 0,8-1,5 MPa, mikä takaa parhaan kimmoisuuden palautumisen ja tehokkaimman suurtaajuisen tärinän vaimennuksen; luonnonkumityynyt vanhenevat noin 5-8 vuodessa UV:n ja hapen vaikutuksesta, kun taas neopreenilla muunnetut yhdisteet kestävät yli 10 vuotta. EVA-tyynyt istuvat noin 1,2-2,0 MPa:n paineessa, ja niiden toiminta on vakaata noin -40 asteen ja 60 asteen välillä ja vanhenemiskestävyys on 12-15 vuotta. Polyuretaanityynyillä on korkein moduuli, noin 2,5-4,0 MPa, paras kantokyky ja pisin käyttöikä, yli 20 vuotta ankarissa ympäristöissä, koska vahvasti polaariset molekyyliketjut kestävät UV-säteilyä ja kemiallista hyökkäystä.

Jäykkyys, pystysuuntainen siirtymä ja dynaaminen kuormitus

Pehmusteen jäykkyys ja telan pystysuuntainen siirtymä kuormitettuna ovat käänteisesti verrannollisia. Jos tyyny on liian pehmeä, kisko siirtyy liian alas kunkin pyörän alle; tärinä on hyvin puskuroitu ja hetkellinen pyörän -kiskojen isku vähenee, mutta suuri siirtymä nostaa kiskon pystysuuntaista amplitudia, heikentää sileyttä ja vuosien kuluessa luo tukemattomia ratapölkkyjä ja painolastin puristustiheyden menetystä. Jos tyyny on liian jäykkä, pystysuuntainen siirtymä on pieni ja geometria vakaa, mutta puskurointi on heikkoa ja dynaaminen pyörän-kiskokuorma nousee, mikä kiihdyttää kiskon ja pyörän kulumista ja vasaroi ratapölkkyjä ja painolastia. Valintasääntö on sovittaa tyynyn jäykkyys linjaan: nopea{5}}nopeuskisko, jolla on kevyt akselipaino ja suuri nopeus, tarvitsee kohtuullisen jäykkyyden noin 15-25 kN/mm; raskaan tavaraliikenteen kisko, jolla on suuri akselipaino, tarvitsee 25-35 kN/mm siirtymän hallitsemiseksi ja liiallisen radan muodonmuutoksen estämiseksi; perinteiset rautatiet voivat käyttää 10-20 kN/mm puskurointivaikutuksen priorisoimiseen.

Tasaisuus- ja paksuustoleranssit suurilla{0}}nopeuksilla linjoilla

Nopeat{0}}viivat pitävät tyynyn toleransseissa, joita tavalliset viivat eivät koskaan tarvinneet: tasaisuuspoikkeama 0,1 mm/m ja paksuuspoikkeama noin ±0,2 mm. Syynä on pyörän{4}}kiskojärjestelmän herkkyys nopeudella. Pehmuste, joka ei ole tasainen, aiheuttaa pienen korkeuseron kiskotukeen, mikä aiheuttaa säännöllisen pyörän{6}}kiskotörmäyksen jokaiseen ratapölköön ja aiheuttaa raiteen tärinähäiriöitä. Pehmuste, jonka paksuus vaihtelee pitkin osuutta, tekee tuen jäykkyydestä epätasaisen, joten kisko poikkeaa asynkronisesti kuormituksen alaisena, lisää dynaamista kuormitusta pyöräkerralle ja pahentaa pyörän{8}}kiskon kulumista. Samat toleranssit takaavat tiukan istuvuuden pehmusteen, kiskon ja ratapölkkyjen välillä, estäen raot, jotka keskittyisivät paikalliseen rasitukseen ja aiheuttaisivat ennenaikaisen vian.

Matala-suorituskyky ja materiaaliratkaisut

Alle -20 asteen tyynyillä on kolme ongelmaa: elastisuuden heikkeneminen, lisääntynyt hauraus ja mittojen kutistuminen. Elastisuuden heikkeneminen vähentää iskunvaimennuskapasiteettia ja nostaa pyörän{4}}dynaamista kuormitusta; hauraus saa tyynyn halkeilemaan tärinän ja iskun vaikutuksesta; mittakutistuminen avaa tyynyn ja ratapölkkyjen välisiä rakoja ja horjuttaa tukea. Materiaalikorjaukset ovat erityisiä: kumityynyissä korvaa osa luonnonkumista kylmää-kestävällä nitriilikumilla tai silikonikumilla ja lisää lasittumislämpötilaa alentavia pehmittimiä; nosta EVA:n vinyyliasetaattipitoisuutta tai lisää elastomeerimodifiointiaineita parantaaksesi joustavuutta alhaisissa lämpötiloissa; lisää polyuretaania varten joustavia segmenttejä, kuten polyeetteripolyoleja, molekyyliketjuun ja lisää -jäätymisenesto- ja hapettumisenestoaineita. Alhaista-lämpötilaa kestävä pintapinnoite suojaa tyynyä entisestään ja pidentää sen käyttöikää kylmillä alueilla.

Ikääntyminen, epäonnistuminen ja vaihtopäätös

Ikääntyneet tyynyt aloittivat kaskadin. Ratarakenteessa menetetyn kimmoisuuden ansiosta pyörän{1}}kiskokuorma siirtyy suoraan ratapölkkyihin ja painolastiin, mikä lisää ratapölkkyjen halkeilua ja painolastihiukkasten jauhamista. kovettunut tai vaurioitunut pehmuste tekee myös kiskon tuen epätasaiseksi, mikä vääristää radan geometriaa ja lisää kiskon vaurioitumisriskiä. Junakäytössä heikentynyt iskunvaimennus lisää dynaamista kuormaa, lisää junan tärinää, vähentää ajomukavuutta ja nopeuttaa telikomponenttien kulumista. Vaihtopäätöksessä käytetään sekä visuaalisia että mitattuja kriteerejä: vaihda välittömästi, kun tyynyssä on selviä halkeamia, kovettumista, paksuuden menetystä yli 10 % tai rikkoutuneita ja irronneita reunoja; ja aloita erän vaihto, kun pudotusvasaratesti osoittaa iskunvaimennussuhteen olevan alle 60 % alkuperäisestä arvosta tai kun paikalla mitattu tyynyn jäykkyys poikkeaa yli 30 % suunnitteluarvosta.

Yleisiä väärinkäsityksiä

Pehmeämmän tyynyn oletetaan yleisesti antavan tasaisemman ajon; Itse asiassa yli{0}}pehmeä tyyny tuottaa suuren kiskon siirtymän, joka vahingoittaa sileyttä ja painolastia, joten optimaalinen on linjaan sovitettu jäykkyys, ei pehmein saatavilla oleva. Toinen väärinkäsitys on, että tyynyn ikääntyminen on näkyvää; kovettuminen ja jäykkyyden muutos voi edetä lähes ilman näkyviä halkeamia, minkä vuoksi pudotusvasara ja jäykkyystarkastukset ovat osa tarkastusta. Lopuksi, aineellisen elämän lukuja lainataan joskus ilman ympäristöä; kumin, EVA:n ja polyuretaanin ikääntymisenkestävyydellä on merkitystä vain linjan todellisen ilmaston, kuormituksen ja huollon kannalta.

Usein kysytyt kysymykset

K: Mikä on telalevyn elastinen sovitus?V: Pehmusteen jäykkyyden ja materiaalin harkittu valinta siten, että kiskon siirtymä, dynaaminen pyörän{0}}kuorma ja vaimennus ovat tasapainossa akselin kuormituksen ja linjan nopeuden mukaan.

K: Mitä tapahtuu, jos tyyny on liian jäykkä?V: Pystysuuntainen siirtymä pienenee ja geometria on vakaa, mutta puskurointi on heikkoa ja dynaaminen pyörän{0}}kiskokuorma kasvaa, mikä nopeuttaa kiskon, pyörän, ratapölkkyjen ja painolastin kulumista.

K: Mitä jäykkyyttä käytetään{0}}nopeilla radoilla?V: Noin 15{1}}25 kN/mm, valittu tasapainottamaan siirtymän ja dynaamisen kuormituksen kevyttä akselipainoa ja suurnopeusjunia varten.

K: Mistä tiedän, milloin tyyny on vaihdettava?V: Visuaalisia merkkejä ovat halkeamat, kovettuminen, paksuuden menetys yli 10 % ja katkenneet reunat; mitatut merkit ovat iskunvaimennussuhde, joka on alle 60 % alkuperäisestä arvosta, tai paikan päällä oleva jäykkyyden poikkeama yli 30 % suunnittelusta.

K: Mikä tyynymateriaali kestää pisimpään?V: Polyuretaani, jonka vanhenemiskestävyys on yli 20 vuotta ankarissa ympäristöissä, jota seuraa EVA 12–15 vuoden iässä ja luonnonkumi 5–8 vuoden iässä, ellei sitä ole modifioitu.