Miért a rugalmassági modulus a kulcsparaméter?
A sín alatti-betét a sín és a talpfák között helyezkedik el, és rugalmassági modulusa határozza meg, hogy mekkora kerékütés éri a talpfát, hogyan hajlik el a sín terhelés alatt, és hogyan terjed a vibráció a környezetbe. A túl merev párna átviszi az ütéseket és a zajt; ha túl puha, akkor a sín túlzottan elhajlik, destabilizálja a nyomtávot és a geometriát. A modulus vonalkategóriához való illesztése tehát a betéttervezés alapfeladata, és ezt formulázással, vulkanizálással és szerkezettel érik el.
A három kar, amely vezérlő modult
Az anyagösszetétel az első kar. Egy EPDM-alapú keverékben a koromterhelés 30 részről 60 rész/100 gumira növelése több mint 50 százalékkal növeli a rugalmassági modulust. A vulkanizálási folyamat a második: a 150-160 °C-os 15-20 perces térhálósítás mérsékelt keresztkötési sűrűséget és stabil modulust eredményez, míg a túlmelegedés{10}}a gumi kemény, rideg állapotba kerül. A harmadik kar a geometria: a hornyokkal vagy kerek lyukakkal ellátott párnák terhelés hatására jobban deformálódnak, és 10-20 százalékkal puhábbak, mint az azonos keverékű tömör betétek. A környezeti hőmérséklet a külső tényező: a modulus hidegben emelkedik, melegben csökken, így a készítmény a helyi klímához igazodik.
Nagy{0}}sebességű vonalak: egyensúlyban tartja a rugalmasságot és a stabilitást
A nagy sebességű{0}}betéteket 80–120 MPa statikus nyomórugalmassági modulusra határozták meg. Ez a sáv elegendő rugalmasságot biztosít ahhoz, hogy elnyelje a 250-350 km/h sebességgel közlekedő vonatok vibrációs energiáját, miközben a sínek elhajlását a geometriai tűréshatáron belül tartja. A dinamikus -statikus modulus arányának 1,2 és 1,5 között kell maradnia, hogy a párna ne merevüljön meg túlságosan nagy-frekvenciás terhelés hatására, és a modulus változása 5 év UV- és esőhatás alatt nem haladhatja meg a 10 százalékot. Gyakori a réteges felépítés: a sín alatt puha felső réteg 80-90 MPa a rezgéselnyelés érdekében, és egy szilárdabb, 100-120 MPa alsó réteg a talpfán a terheléselosztás érdekében.
Nehéz{0}}vonókötelek: Küzdelem a kompressziós készlettel
A nehéz -vonóbetétek nagy, tartós tengelyterhelés mellett működnek, és ellenállniuk kell az állandó összenyomásnak. Praktikus vegyület a sztirol-butadién és a természetes gumi 7:3 arányú keveréke, 2 rész 4010NA antioxidánssal és 40 rész szilícium-dioxid-erősítéssel. A kétlépcsős vulkanizálás (145 °C 12 percig, majd 100 °C 4 órán keresztül) elmélyíti a keresztkötési sűrűséget, és 25 százalékos vagy az alatti kompressziós értéket tart, ha 70 °C-on 22 órán keresztül 25 százalékos tömörítés mellett tesztelik. A betétprofil középen vastagabb (körülbelül 20 mm) és szélein vékonyabb (körülbelül 15 mm) íves keresztmetszetet használ a koncentrált kerékterhelés eloszlatására, az alsó oldalon pedig 2 mm-es csúszásgátló bordák megakadályozzák, hogy az alátét az alvóhoz csússzon.
Városi vasúti tömegközlekedés:{0}}zajcsökkentő kialakítás
A városi sínpárnák alacsony modulusát a csillapítással kombinálják. A keverék legalább 0,3 veszteségi tényezőjű csillapító gumit használ, amely a rezgési energiát hővé alakítja, és 15-20 százalékkal jobb csillapítást biztosít, mint a hagyományos gumi, valamint körülbelül 15 rész vermikulit töltőanyagot, amely blokkolja a hangátvitelt. Szerkezetileg a méhsejt-mintázat (5 mm-es cellák 8 mm-es térközzel) növeli a belső hangvisszaverődést, és a 3 mm mély és 10 mm széles ívhornyok elirányítják a vibrációs utat a talpfától. Az 5 mm-es poliuretán habréteg a betét és a sín között egy második csillapítási fokozatot ad; ezek az intézkedések együttesen 8-10 dB-lel csökkentik az út menti vonatzajt.
A rugalmas modulus tesztelése
A modulus mérése a GB/T 7757 (a vulkanizált gumi nyomófeszültség{1}}nyúlási tulajdonságai) kompressziós tesztjével történik. A próbadarab a szabványos 29 mm átmérőjű és 12,5 mm magas henger, 23 plusz vagy mínusz 2 °C-on, 5 mm/perc kompressziós sebesség mellett; tételenként három mintát átlagolunk. Az alábbiakban felsoroljuk a vonaltípusonkénti elfogadási sávokat.
| Vonal típusa | Statikus modulus sáv | Kulcs elfogadási érték |
|---|---|---|
| Nagy{0}}sebesség | 80-120 MPa (plusz-mínusz 10 MPa) | Dinamikus-/-statikus arány 1,2–1,5 |
| Nehéz{0}}szállítás | 150-200 MPa | A tömörítés beállítása legfeljebb 25 százalék |
| Városi vasút | 60-90 MPa | Csillapítási tényező legalább 0,3 |
Ezenkívül mérje meg a modulust mínusz 40 °C és 60 °C hőmérsékleten, és előírja, hogy a szobahőmérséklet értékének változása 20 százalékon belül maradjon, megerősítve a stabilitást az éghajlati tartományban.
GYIK
Hogyan mérhető a sínpárna rugalmassági modulusa?
A GB/T 7757 kompressziós tesztjével egy 29 mm x 12,5 mm-es próbatesten 23 °C-on, 5 mm/perc sebességgel összenyomva, és elosztva a feszültséget a terhelési -elhajlási görbéből származó alakkal.
Milyen modulussal kell rendelkeznie egy{0}}nagysebességű vasúti padnak?
80–120 MPa statikus modulus, 1,2–1,5 dinamikus -/-statikus aránnyal és kevesebb, mint 10 százalékos moduluseltolódással 5 év alatt.
Miért változtatja meg a korom terhelés a modulust?
A korom megerősíti a gumimátrixot és növeli annak merevségét; a terhelés durván megduplázása 30-ról 60 részre több mint 50 százalékkal növeli a modulust.
Mi az a tömörítési készlet, és miért korlátozott?
A tömörítési halmaz a tartós tömörítés utáni tartós vastagságveszteség. Nehéz-fuvarozásnál 25 százalékon belül kell maradnia (70 °C, 22 óra, 25 százalékos tömörítés), különben a párna elvékonyodik, a rögzítés meglazul és a pálya geometriája elsodródik.
Mennyi zajcsökkentést tud elérni egy jól{0}}megtervezett alátétrendszer?
A városi vasúton a méhsejt- és hornyos szerkezetű csillapító keverék, valamint a hab pufferréteg körülbelül 8-10 dB-lel csökkenti az út menti zajt egy egyszerű merev párnához képest.