Zašto je modul elastičnosti ključni parametar
Podloška ispod -tračnice nalazi se između tračnice i praga, a njezin modul elastičnosti odlučuje o tome koliko udar kotača dopire do praga, kako se tračnica savija pod opterećenjem i kako se vibracije šire u okolinu. Pretvrdi jastučić prenosi udarce i buku; onaj koji je premekan dopušta pretjerano savijanje tračnice, destabilizirajući profil i geometriju. Usklađivanje modula s kategorijom žice stoga je temeljni zadatak dizajna jastučića, a postiže se formulacijom, vulkanizacijom i strukturom.
Tri poluge koje kontroliraju modul
Formulacija materijala je prva poluga. U smjesi temeljenoj na EPDM-u, povećanje sadržaja čađe s 30 dijelova na 60 dijelova na stotinu gume povećava modul elastičnosti za više od 50 posto. Proces vulkanizacije je drugi: stvrdnjavanje od 150 do 160 stupnjeva C tijekom 15 do 20 minuta proizvodi umjerenu gustoću poprečnog povezivanja i stabilan modul, dok pregrijavanje preko-poprečno povezuje gumu u tvrdo, krhko stanje. Treća poluga je geometrija: jastučići s utorima ili okruglim rupama više se deformiraju pod opterećenjem i rade 10 do 20 posto mekše od čvrstih jastučića iste smjese. Temperatura okoline je vanjski čimbenik: modul raste na hladnoći i pada na vrućini, tako da je formulacija prilagođena lokalnoj klimi.
Pr-brze pruge: uravnotežite elastičnost i stabilnost
Jastučići velike-brzine navedeni su na statičkom tlačnom modulu elastičnosti od 80 do 120 MPa. Ova traka daje dovoljno elastičnosti da apsorbira energiju vibracija vlakova koji voze brzinom od 250 do 350 km/h, a istovremeno održava deformaciju tračnice unutar geometrijske tolerancije. Omjer dinamičkog-prema-statičkom modulu mora ostati između 1,2 i 1,5, tako da se jastučić ne ukruti pretjerano pod visoko{11}}frekventnim opterećenjem, a promjena modula tijekom 5 godina izlaganja UV zračenju i kiši ne smije biti veća od 10 posto. Uobičajena je slojevita konstrukcija: mekani gornji sloj od 80 do 90 MPa ispod tračnice za apsorpciju vibracija i čvršći donji sloj od 100 do 120 MPa na pragu za raspodjelu opterećenja.
Heavy{0}}Haul Lines: Fight Compression Set
Te-podlošci za vuču rade pod velikim stalnim osovinskim opterećenjima i moraju biti otporni na trajnu kompresiju. Praktičan spoj je mješavina stiren-butadiena i prirodnog kaučuka u omjeru 7 prema 3, s 2 dijela antioksidansa 4010NA i 40 dijelova silicijevog dioksida. Dvo-stupnja vulkanizacije (145 stupnjeva C tijekom 12 minuta, zatim 100 stupnjeva C tijekom 4 sata) produbljuje gustoću poprečnog povezivanja i održava postavljenu kompresiju na ili ispod 25 posto kada se testira na 70 stupnjeva C tijekom 22 sata pod kompresijom od 25 posto. Profil jastučića koristi lučni poprečni-presjek, deblji u sredini (oko 20 mm) i tanji na rubovima (oko 15 mm), za raspodjelu koncentriranog opterećenja kotača, a rebra protiv-klizanja od 2 mm na donjoj strani sprječavaju da jastučić puzi po pragu.
Gradski željeznički prijevoz: Dizajn-smanjenja buke
Jastučići za urbane tračnice kombiniraju nizak modul s prigušenjem. Smjesa koristi prigušnu gumu s faktorom gubitka od najmanje 0,3, koja pretvara energiju vibracija u toplinu i daje 15 do 20 posto bolje prigušenje od obične gume, plus oko 15 dijelova vermikulitnog punila koje blokira prijenos zvuka. Strukturno, saćasti uzorak (ćelije od 5 mm na razmaku od 8 mm) povećava unutarnju refleksiju zvuka, a lučni utori dubine 3 mm i širine 10 mm preusmjeravaju putanju vibracija od praga. Sloj poliuretanske pjene od 5 mm između podloge i tračnice dodaje drugi stupanj prigušenja; zajedno te mjere smanjuju buku vlakova uz put za 8 do 10 dB.
Ispitivanje modula elastičnosti
Modul se mjeri testom kompresije GB/T 7757 (svojstva tlačnog naprezanja-deformacije vulkanizirane gume). Uzorak je standardni cilindar promjera 29 mm i visine 12,5 mm, ispitan na 23 plus ili minus 2 stupnja C pri brzini kompresije od 5 mm/min; tri primjerka po šarži su prosječna. Rasponi prihvatljivosti po vrsti voda navedeni su u nastavku.
| Vrsta linije | Vrpca statičkog modula | Vrijednost prihvaćanja ključa |
|---|---|---|
| Velika-brzina | 80 do 120 MPa (plus ili minus 10 MPa) | Dinamički-prema-statičkom omjeru 1,2 do 1,5 |
| Teški-tegovi | 150 do 200 MPa | Kompresija nije veća od 25 posto |
| Gradska željeznica | 60 do 90 MPa | Faktor prigušenja najmanje 0,3 |
Osim toga, izmjerite modul na minus 40 stupnjeva C i 60 stupnjeva C i zahtijevajte promjenu vrijednosti sobne-temperature unutar 20 posto, potvrđujući stabilnost u cijelom klimatskom rasponu.
FAQ
Kako se mjeri modul elastičnosti podloge tračnice?
Testom kompresije GB/T 7757 na uzorku od 29 mm x 12,5 mm na 23 stupnja C, kompresijom pri 5 mm/min i dijeljenjem naprezanja s deformacijom iz krivulje otklona-opterećenja.
Koji bi modul trebao imati-podloga za željeznicu velike brzine?
Statički modul od 80 do 120 MPa, s dinamičkim-prema-statičkim omjerom od 1,2 do 1,5 i manje od 10 posto pomaka modula tijekom 5 godina.
Zašto opterećenje čađom mijenja modul?
Čađa ojačava gumenu matricu i povećava njenu krutost; grubo udvostručenje opterećenja s 30 na 60 dijelova povećava modul za više od 50 posto.
Što je skup kompresije i zašto je ograničen?
Kompresijski set je trajni gubitak debljine nakon dugotrajne kompresije. U teškim -vozovima mora ostati unutar 25 posto (70 stupnjeva C, 22 sata, 25 posto kompresije), inače se podloga stanji, pričvršćivanje olabavi i geometrija gusjenice se pomiče.
Koliko smanjenje buke može postići dobro-dizajniran sustav jastučića?
U gradskoj željeznici, prigušna smjesa sa strukturom saća i žljebova plus pjenasti sloj tampona smanjuje buku uz cestu za oko 8 do 10 dB u usporedbi s običnom krutom podlogom.