Projektowanie stopni sztywności podkładek szynowych i schematy adaptacji dla różnych konstrukcji torów
Jaki jest standard konstrukcyjny sztywności podkładek pod-szynami dla-torów bez podsypki do dużych prędkości?
Szybkie-tory bez podsypki mają niezwykle wysokie wymagania dotyczące sztywności-podkładek podszynowych. Norma projektowa musi równoważyć skuteczność redukcji drgań i stabilność toru. Po pierwsze, sztywność statyczna podkładki powinna być kontrolowana na poziomie 50-80kN/mm. Ten zakres sztywności może skutecznie buforować obciążenie uderzeniowe koła-szyny podczas-jazdy z dużymi prędkościami pociągów- dużych prędkości, a jednocześnie pozwala uniknąć nadmiernego odkształcenia toru wpływającego na bezpieczeństwo jazdy. Sztywność dynamiczną należy kontrolować przy 1,2-1,5-krotności sztywności statycznej, aby zapewnić stabilną sztywność podkładki pod obciążeniem dynamicznym pociągu bez widocznego osłabienia sztywności. Jako materiał wybrano monomer etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM), który ma stabilny moduł sprężystości i doskonałe-działania przeciwstarzeniowe, a także może dostosować się do długotrwałego-obciążenia-wysokoczęstotliwościowymi-lini kolejowych dużych prędkości. Grubość podkładki została zaprojektowana na 12 mm, włączając warstwę elastyczną o grubości 10 mm i warstwę odporną na zużycie o grubości 1 mm na górnej i dolnej powierzchni. Warstwy odporne na zużycie wykonane są z poliuretanu, aby poprawić odporność podkładki na zużycie. Ponadto twardość Shore'a podkładki powinna być kontrolowana na poziomie 60-65HD. Zbyt duża twardość zmniejszy efekt redukcji drgań, natomiast zbyt mała twardość nie będzie w stanie utrzymać stabilnych naprężeń szyny.
Jakie są środki gwarantujące wysoką-sztywność podkładek pod-szynowych w-torach obciążonych ciężkim transportem?
Tory-z podsypką do transportu ciężkiego przenoszą duże naciski na osie, a podkładki-pod szynami muszą mieć dużą sztywność, aby wytrzymać odkształcenia toru. Pierwszą gwarancją jest wybór materiału-o dużej sztywności, wykorzystującego elastomer poliuretanowy, którego sztywność statyczna może osiągnąć 120-150 kN/mm, czyli ponad 2 razy więcej niż w przypadku zwykłych podkładek gumowych. Po drugie, wewnątrz podkładki dodano warstwę wzmacniającą z włókna szklanego o grubości 2 mm, ułożoną krzyżowo, co może poprawić wytrzymałość podkładki na ściskanie i-odkształcenie oraz zapobiec trwałemu odkształceniu podkładki pod wpływem- dużych obciążeń. Grubość podkładki została zaprojektowana na 15 mm, w tym warstwa elastyczna 13 mm i warstwa wzmacniająca 2 mm, co zapewnia równowagę pomiędzy sztywnością i elastycznością. W procesie produkcyjnym zastosowano wulkanizację metodą tłoczenia, aby wewnętrzna struktura podkładki była jednolita, bez pęcherzyków i zanieczyszczeń, co dodatkowo zapewnia stabilność sztywności. Ponadto stopień sprężania podkładki powinien być kontrolowany na poziomie mniejszym lub równym 10%, wykrywanym w teście ściskania-w wysokiej temperaturze, aby zapewnić, że nadal może ona utrzymać stabilną sztywność po-długim okresie użytkowania na liniach transportu ciężkiego.
Jakie są założenia projektowe redukcji drgań przy-małej sztywności podkładek pod-koleją miejską?
Miejski transport kolejowy przebiega w pobliżu obszarów mieszkalnych, a podstawą konstrukcji podkładek pod-podtorzy pod szynami o niskiej-sztywności jest poprawa efektów redukcji wibracji i hałasu. Po pierwsze, sztywność statyczna podkładki jest kontrolowana na poziomie 20-30kN/mm. Ten zakres niskiej-sztywności może skutecznie pochłaniać energię drgań-koła i zmniejszać intensywność wibracji przenoszonych na podtorze i otaczające budynki. Jako materiał wybrano kauczuk butylowy, który ma doskonałe właściwości tłumiące, a jego efekt redukcji wibracji i hałasu jest o ponad 20% lepszy niż w przypadku zwykłych podkładek gumowych. Podkładka ma dwuwarstwową-strukturę kompozytową: górna warstwa to warstwa-kauczuku butylowego o niskiej sztywności i grubości 8 mm, odpowiedzialna za redukcję drgań; dolna warstwa to warstwa nośna-o wysokiej sztywności i grubości 5 mm, odpowiedzialna za przenoszenie obciążeń. Dwuwarstwowa-struktura równoważy wymagania dotyczące redukcji drgań i nośności. Ponadto powierzchnia podkładki powinna być-pokryta antypoślizgową powłoką-w kształcie rombu za pomocą linii antypoślizgowych o głębokości 0,5 mm, co zwiększa siłę tarcia między podkładką a podkładem i zapobiega poślizgowi podkładki podczas jazdy pociągu. Jednocześnie olejoodporność podkładki musi spełniać normę, być w stanie oprzeć się zanieczyszczeniom olejowym, które mogą występować w miejskich liniach transportu kolejowego, zapewniając żywotność.
Jaka jest technologia dostosowywania sztywności podkładek pod-szynami na zwykłych-torach podsypkowych?
Natężenie ruchu i nacisk na oś zwykłych-torów z podsypką szybko się zmieniają, a podstawą technologii dostosowywania sztywności podkładek pod-szynami jest przyjęcie konstrukcji z wymiennymi modułami sztywności. W pierwszej kolejności podpaska dzieli się na podstawową warstwę nośną oraz wymienną warstwę elastyczną. Sztywność podstawowej warstwy nośnej ustalona jest na 50kN/mm, natomiast sztywność wymiennej warstwy sprężystej podzielona jest na trzy poziomy: 30kN/mm, 40kN/mm i 50kN/mm. W zależności od zmian natężenia ruchu na linii można elastycznie wymieniać warstwy elastyczne o różnej sztywności. Na przykład warstwę elastyczną o-dużej sztywności wymienia się w przypadku wzrostu natężenia ruchu, a warstwę elastyczną o-małej sztywności w przypadku spadku natężenia ruchu, bez konieczności wymiany całej podkładki, co zmniejsza koszty konserwacji. Połączenie między warstwą elastyczną a podstawową warstwą nośną przyjmuje strukturę gniazda na kartę, która jest wygodna w montażu i demontażu i może być wymieniona online. Ponadto na materiał warstwy elastycznej wybrano kauczuk naturalny, który jest tani-i ma stabilne właściwości elastyczne, odpowiedni do potrzeb ekonomicznych zwykłych-linii szybkiego ruchu. Jednocześnie po wyregulowaniu sztywności nakładki należy przeprowadzić badania dynamiczne toru, aby upewnić się, że współczynnik uderzenia koła-szyny jest mniejszy lub równy 0,3, co spełnia wymagania eksploatacyjne zwykłych-linii prędkości.
Jakie są metody wykrywania i standardy kwalifikacji sztywności podkładek pod-szynami?
Sztywność podkładek pod-szynami jest wykrywana głównie za pomocą maszyn do badania sztywności statycznej i maszyn do badania sztywności dynamicznej. Etapy wykrywania sztywności statycznej są następujące: umieść podkładkę pomiędzy górną i dolną płytą dociskową maszyny testującej, zastosuj-ciśnienie wstępne 1 kN, następnie obciążenie do obciążenia znamionowego z prędkością 1 mm/min, zapisz krzywą-odkształcenia obciążenia i oblicz wartość sztywności statycznej (sztywność=obciążenie/odkształcenie). Dynamiczne wykrywanie sztywności wykorzystuje sinusoidalne obciążenie dynamiczne o częstotliwości 10 Hz i amplitudzie obciążenia wynoszącej 50% obciążenia znamionowego, rejestruje krzywą odkształcenia-obciążenia dynamicznego i oblicza wartość sztywności dynamicznej. Normy kwalifikacyjne podzielone są ze względu na rodzaje konstrukcji torów: sztywność statyczna podkładek dla szybkich-torów bez podsypki powinna wynosić 50-80 kN/mm, a sztywność dynamiczna 1,2-1,5 razy większa od sztywności statycznej; sztywność statyczna podkładek dla torów podsypkowych-o dużym transporcie powinna wynosić 120-150 kN/mm, przy współczynniku odkształcenia mniejszym lub równym 10%; sztywność statyczna podkładek kolei miejskiej powinna wynosić 20-30kN/mm, przy redukcji drgań i hałasu większej lub równej 15dB; sztywność statyczna podkładek dla torów podsypkowych o zwykłej prędkości powinna wynosić 30–50 kN/mm, przy odchyleniu sztywności mniejszym lub równym ± 10%. 20. Z każdej partii do badań pobierane są próbki podkładek, a wskaźnik kwalifikacji musi osiągnąć 100%. W przypadku pojawienia się produktów niekwalifikowanych, cała partia jest poddawana ponownej kontroli.