Skład materiałowy nakładek gąsienic i ich wpływ na redukcję wibracji i hałasu toru
Jakie są zalety podkładek z mieszanki naturalnego-kauczuku styrenowo-butadienowego?
Typowy skład podkładek z mieszanki kauczuku naturalnego-kauczuku styrenowo-butadienowego wynosi 60% kauczuku naturalnego + 40% kauczuku styrenowo-butadienowego, co równoważy wysoką elastyczność naturalnego kauczuku i odporność na zużycie kauczuku styrenowo-butadienowego z wyjątkową wydajnością kosztową. Współczynnik tłumienia mieszanego materiału gumowego może osiągnąć 0,15-0,20, co może skutecznie tłumić drgania-kolei, zmniejszać hałas drgań torów o 8-12 decybeli i nadaje się do stosowania w konwencjonalnych szybkich kolejach i transporcie kolei miejskiej. Współczynnik odbicia podkładki o tym wzorze jest większy lub równy 65%, co nie jest podatne na trwałe odkształcenie pod długotrwałym obciążeniem, a żywotność może osiągnąć 8-10 lat. Środek wzmacniający sadzę dodany w procesie mieszania może zwiększyć wytrzymałość podkładki na rozciąganie do ponad 18 MPa, a odporność na rozdarcie znacznie się zwiększa. Ponadto dodany do formuły środek przeciwstarzeniowy może opóźnić starzenie się gumy, utrzymać stabilną wydajność w zakresie temperatur od -30 stopni do 60 stopni i dostosować się do różnych stref klimatycznych.
Jaką przewagę pod względem wydajności mają podkładki poliuretanowe (PU) w porównaniu z podkładkami gumowymi?
Twardość podkładek poliuretanowych można precyzyjnie regulować w zakresie od 50-90 w skali Shore'a, którą można dostosować do potrzeb w zakresie redukcji drgań dla różnych linii i nadaje się do zastosowań w pełnym scenariuszu, od prędkości konwencjonalnej do dużej. Jego wytrzymałość na ściskanie jest większa lub równa 30 MPa, ponad dwukrotnie większa niż w przypadku zwykłych podkładek gumowych, z doskonałą odpornością na trwałe odkształcenie ściskające, a odkształcenie jest mniejsze lub równe 5%, znacznie mniejsze niż 15% standard gumowych podkładek. Klocki poliuretanowe charakteryzują się wyjątkową odpornością na zużycie, przy utracie zużycia wynoszącej zaledwie 0,08 cm³/1,61 km, a ich żywotność przekracza 15 lat, co znacznie zmniejsza częstotliwość wymiany. Materiał ten ma większą odporność na olej i korozję chemiczną, nadaje się do użytku na torach w szczególnie zanieczyszczonych środowiskach, takich jak kopalnie i parki chemiczne. Jednocześnie rezystancja izolacji podkładek poliuretanowych jest większa lub równa 10¹⁰Ω, czyli jest lepsza niż rezystancja podkładek gumowych i jest bardziej odpowiednia dla kolei zelektryfikowanych o wysokim poziomie napięcia.
Dlaczego podkładki z monomeru etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM) nadają się do stosowania w regionach alpejskich?
Temperatura zeszklenia monomeru etylenowo-propylenowo-dienowego wynosi zaledwie -55 stopni, więc nie będzie on kruchy w środowisku o ekstremalnie niskiej temperaturze w regionach alpejskich i nadal może zachować dobrą elastyczność i skuteczność redukcji wibracji. Materiał ten ma doskonałą odporność na warunki atmosferyczne i dużą odporność na starzenie UV. W warunkach intensywnego promieniowania UV w regionach alpejskich współczynnik tłumienia wydajności nie przekracza 3% rocznie. Podkładki EPDM mają doskonałą odporność na ozon, są odporne na erozję ozonową w rzadkim powietrzu regionów alpejskich i zapobiegają pękaniu podkładek. Dodany do receptury plastyfikator-odporny na zimno może jeszcze bardziej poprawić wytrzymałość w niskich temperaturach. Po poddaniu testowi kompresji w temperaturze -40 stopni współczynnik odbicia może nadal utrzymywać się na poziomie powyżej 60%. Ponadto podkładki EPDM charakteryzują się wyjątkową wodoodpornością, co może zapobiegać przedostawaniu się wody ze stopionego lodu i śniegu do podkładki, unikając uszkodzenia podkładki spowodowanego unoszeniem się mrozu.
Jakie specjalne wymagania ma miejski transport kolejowy w odniesieniu do wskaźników redukcji drgań i hałasu-podkładek podszynowych?
Miejski transport kolejowy funkcjonuje głównie w ośrodkach miejskich, gdzie obowiązują rygorystyczne wymagania dotyczące kontroli hałasu. Aby spełnić normy hałasu w środowisku miejskim, podkładki pod-szyny muszą ograniczać hałas kół-kolej do poziomu poniżej 65 decybeli. Pionowa sztywność statyczna podkładki powinna być kontrolowana na poziomie 20-40kN/mm, co może skutecznie zmniejszyć wibracje i uniknąć osiadania toru spowodowanego niewystarczającą sztywnością. Pociągi kolei miejskiej często uruchamiają się i zatrzymują, dlatego podkładka musi charakteryzować się doskonałą odpornością na zmęczenie. Po 10 milionach testów obciążenia przemiennego współczynnik tłumienia sztywności jest mniejszy lub równy 10%. Ponieważ większość kolei miejskich to linie metra o wilgotnym środowisku i słabej wentylacji, podkładki muszą mieć właściwości przeciwgrzybicze i antybakteryjne, aby zapobiec pogorszeniu wydajności spowodowanemu rozwojem pleśni. Ponadto podkładki pod szyny miejskie muszą posiadać formułę zmniejszającą palność o wskaźniku tlenu większym lub równym 28%, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się ognia w przypadku wypadków pożarowych i zapewnić bezpieczeństwo operacyjne.
Jak na podstawie testów ocenić, czy skuteczność redukcji drgań podkładek pod-szynami odpowiada normom?
Stanowisko do badań wibracyjnych można wykorzystać do symulacji obciążenia uderzeniowego koła-szyny i pomiaru przenoszenia drgań przez nakładkę. Jeśli przepuszczalność jest mniejsza lub równa 30%, ocenia się, że skuteczność redukcji drgań spełnia normę, a im niższa wartość, tym lepszy efekt redukcji drgań. Użyj uniwersalnej maszyny testującej, aby przetestować sztywność statyczną podkładki, porównać ją z wartością projektową, aby ocenić, czy spełnia ona potrzeby redukcji drgań linii, a odchylenie powinno być kontrolowane w zakresie ± 10%. Przeprowadzić badania hałasu, zmierzyć wartość hałasu w momencie przejazdu pociągu w odległości 5 metrów od toru, aby upewnić się, że spełnia on normę emisji hałasu dla danego obszaru. Wykonując test trwałego odkształcenia przy ściskaniu, ściskaj podkładkę pod kątem 70 stopni przez 22 godziny, zmierz odkształcenie, a odkształcenie mniejsze lub równe 8% kwalifikuje się do sprawdzenia jego-długoterminowej stabilności użytkowania. Ponadto-można przeprowadzić na miejscu test młota spadowego, aby zarejestrować odbicie klocka po uderzeniu młotkiem spadowym i intuicyjnie ocenić rzeczywistą skuteczność efektu redukcji drgań.