Зашто је модул еластичности кључни параметар
Под{0}}испод шине се налази између шине и прага, а њен модул еластичности одлучује о томе колики ударац точкова доспе до прага, како се шина скреће под оптерећењем и како се вибрације шире у околину. Јастучић који је превише крут преноси удар и буку; онај који је превише мекан дозвољава шину да се претерано скривљује, дестабилизујући ширину и геометрију. Усклађивање модула са категоријом линија је стога основни задатак дизајна јастучића, а постиже се формулацијом, вулканизацијом и структуром.
Три полуге које контролишу модул
Формулација материјала је прва полуга. У једињењу на бази ЕПДМ{1}}, повећање оптерећења чађе са 30 делова на 60 делова на стотину гуме повећава модул еластичности за више од 50 процената. Процес вулканизације је други: очвршћавање на 150 до 160 степени Ц у трајању од 15 до 20 минута даје умерену густину умрежења и стабилан модул, док прегријавање-попречно повезује гуму у тврдо, крто стање. Трећа полуга је геометрија: јастучићи са жљебовима или округлим рупама се више деформишу под оптерећењем и раде 10 до 20 процената мекше од чврстих јастучића од истог једињења. Температура околине је спољни фактор: модул расте на хладноћи и пада на топлоти, тако да је формулација прилагођена локалној клими.
Линије велике{0}}брзе: Уравнотежите еластичност и стабилност
Јастучићи велике брзине{0}}су специфицирани за статички модул еластичности при притиску од 80 до 120 МПа. Ова трака даје довољну еластичност да апсорбује енергију вибрација возова који се крећу брзином од 250 до 350 км/х, задржавајући угиб шине у оквиру толеранције геометрије. Однос динамичког-према-статичког модула мора да остане између 1,2 и 1,5, тако да се јастучић не укрути претерано под високим{11}}оптерећењем, а промена модула током 5 година излагања УВ зрачењу и киши не би требало да буде већа од 10 процената. Уобичајена је слојевита конструкција: меки горњи слој од 80 до 90 МПа испод шине за апсорпцију вибрација и чвршћи доњи слој од 100 до 120 МПа на прагу за расподелу оптерећења.
Хеави{0}}Хаул Линес: Фигхт Цомпрессион Сет
Тешке{0}}подлошке за вучу раде под великим сталним осовинским оптерећењем и морају да издрже трајну компресију. Практично једињење је мешавина стирен-бутадиена и природне гуме у односу 7 према 3, са 2 дела антиоксиданса 4010НА и 40 делова силицијум-диоксида. Двостепена вулканизација (145 степени Ц током 12 минута, затим 100 степени Ц током 4 сата) продубљује густину унакрсне везе и одржава подешену компресију на или испод 25 процената када се тестира на 70 степени Ц током 22 сата под компресијом од 25 процената. Профил јастучића користи лучни попречни пресек-, дебљи у средини (око 20 мм) и тањи на ивицама (око 15 мм), да распореди концентрисано оптерећење точкова, а ребра против клизања од 2 мм на доњој страни спречавају да подлога пузи уз праг.
Градски железнички превоз: дизајн{0}}за смањење буке
Градске шине комбинују низак модул са пригушењем. Једињење користи пригушну гуму са фактором губитка од најмање 0,3, која претвара енергију вибрација у топлоту и даје 15 до 20 процената боље пригушење од обичне гуме, плус око 15 делова вермикулитног пунила који блокира пренос звука. Структурно, узорак саћа (5 мм ћелија на размаку од 8 мм) повећава унутрашњу рефлексију звука, а 3 мм дубоки и 10 мм широки лучни жлебови преусмеравају путању вибрација даље од прага. Слој полиуретанске пене од 5 мм између јастучића и шине додаје други степен слабљења; заједно ове мере смањују буку воза поред пута за 8 до 10 дБ.
Тестирање модула еластичности
Модул се мери тестом компресије ГБ/Т 7757 (својства деформације при притиску{1}} вулканизоване гуме). Узорак је стандардни цилиндар пречника 29 мм и висок 12,5 мм, тестиран на 23 плус или минус 2 степена Ц при брзини компресије од 5 мм/мин; три примерка по серији се усредсређују. Опсези прихватања по типу линије су наведени у наставку.
| Тип линије | Опсег статичког модула | Кључна вредност прихватања |
|---|---|---|
| Велика{0}}брзина | 80 до 120 МПа (плус или минус 10 МПа) | Динамички-према-однос 1,2 према 1,5 |
| Тежак{0}}утовар | 150 до 200 МПа | Компресија постављена не више од 25 процената |
| Градска железница | 60 до 90 МПа | Фактор пригушења најмање 0,3 |
Поред тога, измерите модул на минус 40 степени Ц и 60 степени Ц и захтевајте да промена вредности собне{2}}температуре остане унутар 20 процената, потврђујући стабилност у читавом климатском опсегу.
ФАК
Како се мери модул еластичности шинске подлоге?
Тестом компресије ГБ/Т 7757 на узорку од 29 мм к 12,5 мм на 23 степена Ц, сабијању при 5 мм/мин и дељењем напона са деформацијом са криве угиба оптерећења{5}}.
Који модул треба да има -шинска пруга за велике брзине?
80 до 120 МПа статичког модула, са динамичким-према-статичким односом од 1,2 до 1,5 и мање од 10 процената одступања модула током 5 година.
Зашто оптерећење чађе мења модул?
Чађа ојачава гумену матрицу и подиже њену крутост; грубо удвостручавање оптерећења са 30 на 60 делова повећава модул за више од 50 процената.
Шта је скуп компресије и зашто је ограничен?
Скуп компресије је трајни губитак дебљине након дуготрајне компресије. У тешком-превозу мора да остане унутар 25 процената (70 степени Ц, 22 сата, 25 процената компресије), у супротном се подлога истањи, причвршћивање олабави и геометрија стазе одступа.
Колико смањење буке може да постигне добро{0}}дизајниран систем подлога?
У градској железници, смеша за пригушивање са структуром саћа и жлебова плус пуферски слој од пене смањује буку поред пута за око 8 до 10 дБ у поређењу са обичном крутом подлогом.