Технологија градирања модула еластичности подметача и шеме прилагођавања за различите захтеве за смањење вибрација на стази
Која су основна основа и подела интервала оцењивања за оцењивање модула еластичности испод{0}}подметача?
Основна основа за оцењивање модула еластичности испод{0}}подметача је две димензије:захтев за смањењем вибрација и ниво оптерећења линије. Ово двоје треба да се усклади како би се обезбедила стабилност линије и ефекат смањења вибрација. Захтев за смањењем вибрација је одређен радном брзином воза. Што је већа брзина, то је већа фреквенција вибрација -шине точака, а потребни су нижи{4}}подлошци модула еластичности за ублажавање вибрација. Ниво оптерећења је одређен осовинским оптерећењем воза. Што је веће осовинско оптерећење, то је већи притисак на јастучић и потребни су јастучићи са већим-модулом еластичности да би се одупрли пластичној деформацији. На основу ова два критеријума, модул еластичности је подељен на три основна интервала:ниска класа модула еластичностије 200-300МПа, погодан за брзе железничке линије са брзином од 250-350км/х; тхеразред средњег модула еластичностије 400-600МПа, погодан за обичне железнице и градске експресне шине са брзином од 120-200км/х; тхевисока класа модула еластичностије 700-1000МПа, погодан за тешке пруге са осовинским оптерећењем већим од 30т. Подела интервала оцењивања није фиксна. Такође је потребно прилагодити геолошким условима линије. На пример, линије подлоге меког тла могу да изаберу доњу границу модула еластичности унутар одговарајућег нивоа како би побољшали смањење вибрација и капацитет пуферовања. Ова метода оцењивања не само да задовољава различите потребе различитих линија, већ такође пружа основу за стандардизовану производњу јастучића.
Које су тачке оптимизације формуле материјала за железничке подлоге са ниским модулом еластичности-брзине?
Материјал ниског модула еластичности за велике{0}}железничке подлоге је заснован наполиуретански еластомер (ПУ). Срж оптимизације формуле је балансирање перформанси смањења вибрација и перформанси скупа компресије. Прво, потребно је подесити однос тврдих сегмената према меким сегментима полиуретана. Садржај меког сегмента је повећан на 65%-70%. Мекани сегменти су састављени од полиетар полиола, који може повећати еластичност и флексибилност јастучића и смањити модул еластичности. Садржај тврдог сегмента се контролише на 30%-35%. Тврди сегменти су састављени од изоцијаната како би се осигурала затезна чврстоћа и отпорност на кидање јастучића. Друго, нано-средство за ојачавање калцијум карбоната се додаје у дози од 5%-8% материјала матрикса. Нано-калцијум карбонат се може равномерно дисперговати у полиуретанској матрици да би се побољшале перформансе компресије подлоге и избегла прекомерна деформација под дуготрајним-оптерећењем. Истовремено, додају се агенс против-старења и -средство против хидролизе, сваки у дози од 1%-2%. Услужно окружење брзих железничких линија је сложено. Средство против старења може побољшати УВ отпорност јастучића, а средство против хидролизе може спречити хидролитичко старење јастучића у влажном окружењу. Коначно, динамички процес вулканизације је усвојен како би материјал формирао међупрожимајућу мрежну структуру. Модул еластичности оптимизоване подлоге се стабилно одржава на око 250 МПа, а подешена стопа компресије је мања или једнака 5%, што у потпуности испуњава захтеве за смањење вибрација брзих железничких линија.
Које су конструктивне тачке дизајна подметача високог модула еластичности за тешка{0}}повлачење?
Дизајн конструкције подметача високог модула еластичности за тешка{0}}повлачење треба да се фокусира на три циља:повећање{0}}носивости, дисперговање напрезања и побољшање отпорности на хабање. Прво, ануграђена челична скелетна конструкцијасе усваја. Скелет од нерђајућег челика дебљине 2 мм је уграђен у средину јастучића. Облик челичног скелета је у складу са подлогом, а ивице су закошене како би се избегла концентрација напрезања. Челични скелет може равномерно да распореди оптерећење на целу подлогу, побољша способност против-деформације и омогући подлошку да издржи поновљене ударе осовинског оптерећења изнад 30т. друго,линије против клизања-у облику дијамантадизајниране су на горњој и доњој површини подлоге. Дубина линија је 1,5 мм, а ширина 3 мм. Противклизне линије могу повећати трење између подметача и шине, прага, спречити клизање јастучића током рада воза, а водови могу да складиште малу количину уља за подмазивање како би смањили трење и хабање између плочице и шине. Коначно, ивица јастучића је дизајнирана каоструктура прелаза лукаса прелазним радијусом од 10 мм. У тешким- линијама за вучу, ивица јастучића је склона пуцању услед концентрације напрезања. Прелаз лука може смањити фактор концентрације ивичног напрезања и побољшати отпорност подлоге на замор. Након што је пројектовање конструкције завршено, потребна је анализа симулације коначних елемената да би се симулирали услови оптерећења тешких-возова за вучу, осигуравајући да је максимални напон подлоге мањи или једнак дозвољеном напрезању материјала и деформација мања или једнака 0,5 мм.
Које су методе испитивања и прецизне контролне тачке модула еластичности испод{0}}подметача?
Испитивање модула еластичности испод{0}}шинских подметача се врши у складу саГума, вулканизована или термопластична - Одређивање напона на притисак-својства деформације(ГБ/Т 7757). Кораци тестирања језгра подељени су у три везе: припрема узорка, тест компресије и прорачун података. За припрему узорка, узорке треба узети са различитих делова јастучића, 5 узорака по серији. Величина узорка је цилиндар пречника 29 мм и висине 12 мм. Приликом узорковања треба избегавати ојачане структуре као што су челични скелети како би се обезбедила униформност узорка. Тест компресије користи електронску универзалну машину за испитивање. Узорак се поставља између горње и доње потисне плоче машине за испитивање и примењује се компресијско оптерећење брзином од 5 мм/мин. Записује се вредност напона када је компресија 10%. Модул еластичности се израчунава по формули Е=εσ, где је σ напон притиска, а ε деформација при притиску. Постоје три главне прецизне контролне тачке: прво, температура окружења за тестирање треба да се контролише на 23±2 степена. Превише висока или ниска температура ће утицати на еластична својства материјала и довести до одступања у резултатима испитивања; друго, одступање паралелизма узорка мање од или једнако 0,05 мм. Неиспуњавање захтева паралелизма ће проузроковати неуједначен напон на узорку и утицати на тачност вредности напона; треће, стандардна девијација резултата испитивања од 5 узорака по серији Мања или једнака 10МПа. Ако је стандардна девијација превелика, потребно је поновно-узорковање и тестирање да би се осигурала поузданост резултата теста.
Које су шеме прилагођавања модула еластичности и шеме подешавања испод{0}}подметача у различитим климатским условима?
Прилагођавање модула еластичности и прилагођавање испод{0}}подметача у различитим климатским окружењима треба комбиновати са законима утицаја температуре и влажности, а формула и структура материјала треба да се оптимизују на циљани начин. Иналпским крајевима(годишња просечна температура мања или једнака -10 степени), модул еластичности материјала ће се повећати са смањењем температуре. Због тога треба изабрати доњу границу интервала модула еластичности одговарајуће класе линије. На пример, модул еластичности брзих железничких подметача је подешен на 200-220МПа. Истовремено, материјалу се додају пластификатори{10}отпорни на хладноћу у дози од 3%-5% да би се побољшала жилавост подлошка на ниским температурама и спречило крто ломљење на ниским температурама. Инрегиони са високом-температуром и{1} високом влажношћу(годишња просечна температура већа или једнака 25 степени, релативна влажност већа или једнака 80%), материјал је склон омекшавању и хидролизи. Потребно је одабрати горњу границу модула еластичности. На пример, модул еластичности обичних-брзинских пруга је подешен на 550-600МПа. У исто време, додају се стабилизатори{8}}отпорни на топлоту и агенси против-хидролизе да би се побољшала отпорност на високе температуре и хидролиза подлоге и избегло брзо слабљење модула еластичности. Инслани{0}}алкални региони, слани-алкални јони у земљишту су склони кородирању подлоге. Флуоркарбонски премаз дебљине 0,5 мм треба попрскати на површину подлоге. Премаз може да изолује ерозију физиолошких-алкалних јона, а премаз има високу тврдоћу, што може побољшати отпорност на хабање јастучића. Модул еластичности не треба значајно да се подешава, а стандардна вредност одговарајуће линије може да се одржи. Прилагођени јастучић треба да прође тест симулације животне средине. Након старења од 1000 сати у одговарајућем климатском окружењу, брзина промене модула еластичности је мања или једнака 8% пре него што се може ставити у употребу.