Slojevita kompozitna struktura podloge tračnice i njezina prilagodba tehnologiji smanjenja vibracija i buke na kolosijeku
Koje su razlike u izvedbi između slojevite kompozitne strukture i jedno-slojne strukture ispod-podložaka tračnica?
Osnovne razlike u izvedbi između slojevite kompozitne strukture i jedno-slojne strukture ispod-podložaka tračnica odražavaju se u četiri aspekta: učinak smanjenja vibracija, nosivost, otpornost na trošenje i prilagodljivost. Kompozitna struktura ostvaruje suradničku optimizaciju višestrukih performansi, daleko nadmašujući jedno-slojnu strukturu. Jedno-slojna podloga izrađena je od jednostrukog gumenog materijala s fiksnim učinkom smanjenja vibracija, koji se može prilagoditi samo jednom radnom stanju. Ako se teži smanjenju visokih vibracija, nosivost je nedovoljna; ako je nosivost zajamčena, učinak smanjenja vibracija je slab, što rezultira proturječjima u radu. Slojevita kompozitna struktura usvaja četvero-slojni dizajn "površinski-otporan na habanje +-prigušni jezgreni sloj + kruti potporni sloj + protu{14}}donji sloj", pri čemu svaki sloj obavlja svoje vlastite dužnosti. Površinski sloj-otporan na habanje izrađen je od-stiren-butadien gume visoke tvrdoće kako bi se poboljšala otpornost na habanje između podloge i tračnice; sloj jezgre-za prigušivanje vibracija izrađen je od mješavine prirodne gume niske{20}}tvrdoće i nitrilne gume za postizanje učinka-prigušivanja vibracija jezgre; kruti potporni sloj izrađen je od gume ojačane staklenim vlaknima kako bi se poboljšala ukupna nosivost jastučića; protuklizni donji sloj izrađen je od kloroprenske gume s visokim koeficijentom trenja kako bi se spriječilo klizanje jastučića s pragom. Četiri sloja zajednički rješavaju kontradiktornost izvedbe jedno-slojne strukture. Što se tiče nosivosti, tlačna čvrstoća podloge od kompozitne strukture veća je od ili jednaka 30 MPa, 50% veća od one kod jedno-slojne strukture, koja može podnijeti veliko opterećenje teških-užadi za prijevoz, a trajna deformacija je manja ili jednaka 0,3 mm, daleko bolja od jedno-slojne strukture. Što se tiče učinka smanjenja vibracija, kompozitna struktura može postići podesivi raspon koeficijenta smanjenja vibracija od 0,15-0,35 prilagodbom debljine sloja jezgre i omjera materijala, dok je koeficijent smanjenja vibracija jedno-slojne strukture fiksiran na oko 0,2 s iznimno slabom prilagodljivošću. Osim toga, jastučić od kompozitne strukture ima bolju učinkovitost protiv-starenja, s elastičnom stopom oporavka većom ili jednakom 90% u 20 godina, dok je jednoslojna struktura samo oko 70%, s dužim vijekom trajanja.
Koji su osnovni parametri dizajna slojevite kompozitne strukture pod-podložaka tračnica?
Osnovni parametri dizajna slojevite kompozitne strukture pod-podložaka tračnica uključujuomjer materijala svakog sloja, omjer debljine sloja, modul krutog skeletnog sloja i ukupna tvrdoća. Četiri parametra određuju sveobuhvatnu izvedbu podloge i moraju se točno prilagoditi prema radnim uvjetima na liniji. Omjer materijala svakog sloja mora odgovarati zahtjevima izvedbe: površinski sloj-otporan na habanje uglavnom je stiren-butadienska guma (SBR) s omjerom od 70%-80%, uz dodatak 20%-30% čađe za povećanje otpornosti na habanje, a tvrdoća je kontrolirana na Shore A65-70 stupnjeva; vibracijski-jezgreni sloj je mješavina prirodne gume (NR) i nitrilne gume (NBR) u omjeru 6:4, uz dodatak 10%-15% sredstva za ojačavanje radi poboljšanja-učinaka prigušivanja vibracija, a tvrdoća je kontrolirana na Shore A35-45 stupnjeva; kruti potporni sloj je nitrilna guma ojačana staklenim vlaknima (GF) s udjelom staklenih vlakana od 15%-20% za poboljšanje modula potpore, a tvrdoća je kontrolirana na Shore A50-55 stupnjeva; protuklizni donji sloj uglavnom je kloropren kaučuk (CR) s omjerom od 80%-90%, uz dodatak protukliznog punila s koeficijentom trenja većim ili jednakim 0,6. Omjer debljine sloja dodjeljuje se prema ukupnoj debljini od 12-20 mm, površinski sloj otporan na habanje i donji protuklizni sloj čine 15%-20%, sloj jezgre za prigušivanje vibracija čini 40%-50%, što je sloj s najvećim omjerom debljine i izravno određuje učinak prigušivanja vibracija, a kruti potporni sloj čini 15%-20%, osiguravajući nosivost bez utjecaja na učinak prigušivanja vibracija. Modul elastičnosti krutog skeletnog sloja kontrolira se na 1500-2500 MPa, prenizak modul rezultira nedovoljnom potporom, previsok modul će oslabiti učinak jezgrenog sloja za prigušivanje vibracija i mora se uskladiti s performansama jezgrenog sloja. Ukupna tvrdoća podloge kontrolirana je na stupnju Shore A45-55, uzimajući u obzir smanjenje vibracija i nosivost, izbjegavajući ukupnu pretjeranu tvrdoću ili premekanost.
Koji su zahtjevi za smanjenje vibracija i buke za-podloške ispod tračnica za velike-brzine, gradske željeznice i obične-brze pruge?
Srž smanjenja vibracija i buke ispod-podložaka tračnica za velike-brze, gradske željeznice i-brze pruge je podešavanje debljine, omjera materijala i ukupnog koeficijenta smanjenja vibracija sloja jezgre-prigušenja vibracija, usklađivanje frekvencije vibracija i standarda smanjenja buke svake pruge kako bi se postiglo precizno smanjenje vibracija. Pr-brze željezničke pruge imaju radnu brzinu veću ili jednaku 250 km/h, frekvencija vibracija je uglavnom 20-50 Hz, a potrebna je visoka glatkoća uz smanjenje vibracija. Prilagođeni koeficijent smanjenja vibracija jastučića kontrolira se na 0,15-0,20, debljina sloja jezgre za prigušivanje vibracija-je 8-10 mm, a usvojen je mješavina materijala od NR:NBR=7:3 za poboljšanje smanjenja vibracija uz osiguravanje krutosti, smanjenje neravnina linija uzrokovanih deformacijom jastučića i cilj smanjenja buke je manje od ili jednako 75dB(A) na 10m pored pruge kada vlak prolazi. Linije gradskog željezničkog prijevoza uglavnom su podzemne/zemaljske linije, vibracije se lako prenose na okolne zgrade, s najvećim zahtjevima za smanjenje vibracija i buke, frekvencija vibracija je uglavnom 10-30Hz. Prilagođeni koeficijent smanjenja vibracija jastučića je kontroliran na 0,30-0,35, debljina jezgrenog sloja za prigušivanje vibracija je 10-12 mm, a usvojen je mješavina materijala NR:NBR=5:5, uz dodatak 5%-8% punila za prigušivanje vibracija kako bi se poboljšao učinak smanjenja vibracija niske frekvencije. Cilj smanjenja buke je manji od ili jednak 65 dB(A) na 10 m pored pruge, au isto vrijeme mora ispunjavati zahtjeve za izolaciju od vibracija kako bi se izbjeglo da vibracije utječu na okolne zgrade. Željezničke pruge obične brzine imaju radnu brzinu manju ili jednaku 160 km/h, frekvencija vibracija je uglavnom 30-60 Hz, s umjerenim zahtjevima za smanjenje vibracija i buke. Prilagođeni koeficijent smanjenja vibracija jastučića kontrolira se na 0,20-0,25, debljina sloja jezgre za prigušivanje vibracija je 6-8 mm, a mješavina materijala NR:NBR=6:4 usvojena je za poboljšanje nosivosti i otpornosti na habanje jastučića na temelju osiguravanja osnovnog smanjenja vibracija i buke, a cilj smanjenja buke je manji od ili jednak 80dB(A) na 10m pored pruge kada vlak prolazi.
Koji su modificirani dizajni-protiv starenja jastučića ispod tračnica i zahtjevi prilagodbe različitim okruženjima?
Srž modificiranog dizajna protiv-starenja ispod-tračnica je poboljšati otpornost na toplinu, hladnoću i otpornost na starenje podloge dodavanjem sredstava protiv-starenja i prilagodbom omjera materijala, te prilagoditi shemu modifikacije prema različitim okruženjima za prilagodbu visokim temperaturama, alpskim, obalnim i drugim okruženjima. Modifikacija starenja toplinom uglavnom je za područja s visokom-temperaturom na jugu, dodavanjem 2%-3% fenolnog antioksidansa i 1%-2% apsorbera ultraljubičastog zračenja u svaki sloj materijala kako bi se spriječilo starenje i degradacija gume pod visokom temperaturom i ultraljubičastim zračenjem, tako da jastučić može normalno raditi u temperaturnom rasponu od -10 stupnjeva ~60 stupnjeva , a stopa zadržavanja elastičnosti je veća ili jednaka 85% nakon testa starenja toplinom od 70 stupnjeva. Modifikacija hladnog starenja uglavnom je za alpska područja na sjeveru, dodavanjem 3%-4% plastifikatora otpornog na hladnoću-sloju jezgre za prigušivanje vibracija-kako bi se smanjila temperatura staklastog prijelaza gume, tako da jastučić može održati elastičnost u temperaturnom rasponu od -40 stupnjeva ~40 stupnjeva, bez pukotina u testu krtosti pri niskoj temperaturi od -40 stupnjeva i elastičnom stopa oporavka je veća ili jednaka 80%. Modifikacija starenja ozona uglavnom je za obalna i industrijska zagađena područja, dodavanjem 1%-2% zaštitnog sredstva za ozon svim gumenim slojevima kako bi se spriječilo pucanje gume uzrokovano ozonom, nema pukotina nakon 1000h testa pod uvjetima koncentracije ozona 50pphm i rastezanja 20%. Osim toga, za kišovita i vlažna područja dodajte inhibitor plijesni donjem protukliznom sloju kako biste spriječili starenje gume uzrokovano rastom plijesni; za slano-alkalna područja, poboljšajte otpornost svakog sloja materijala na kiseline i lužine, dodajte 5%-8% punila otpornog na lužine kako biste osigurali radni vijek jastučića u posebnim okruženjima.
Koje su ključne točke postavljanja-na gradilištu i kontrole kvalitete ugradnje pod-podmetača tračnica?
Srž-polaganja na licu mjesta i kontrole kvalitete ugradnje ispod-podložaka tračnica je osigurati tijesno pristajanje, bez pomaka i oštećenja podloška, izbjegavajući smanjenje učinka smanjenja vibracija i prerano otkazivanje podmetača uzrokovano nepravilnom ugradnjom. Prije polaganja očistite hrđu, ostatke i nakupljenu vodu na gornjoj površini praga kako biste bili sigurni da je gornja površina praga ravna s odstupanjem visine manjim ili jednakim 0,5 mm. Istovremeno provjerite kvalitetu izgleda podloška, mogu se koristiti samo podloške bez pukotina, kutova koji nedostaju i međuslojnog odvajanja, provjerite odgovara li model podloge radnim uvjetima linije, a mješovita ugradnja je strogo zabranjena. Tijekom polaganja, postavite podlogu točno na predviđeni položaj praga, poravnajte središte podloge sa središtem tračnice s odstupanjem manjim od ili jednakim 1 mm kako biste osigurali ravnomjeran pritisak na podlogu i izbjegli deformaciju podloge i pomak tračnice uzrokovan jednostranim naprezanjem. Prilikom ugradnje šine, nježno postavite šinu na površinski sloj podloške-otporan na habanje, strogo je zabranjeno snažno udaranje kako biste spriječili oštećenje površinskog sloja podloške-otpornog na habanje i raslojavanje međusloja. Nakon što je tračnica postavljena, provjerite stanje prianjanja podloška s tračnicom i pragom, nema praznina i krivulja između to troje, a stopa kontakta površine prianjanja je veća ili jednaka 95%. Za bešavne vodove, polaganje jastučića mora odgovarati temperaturi zaključane tračnice, polaganje unutar raspona temperature zaključane tračnice od ±5 stupnjeva kako bi se izbjegla deformacija ekstruzije podloška uzrokovana temperaturnim stresom. U svakodnevnom održavanju redovito provjeravajte je li jastučić pomaknut, oštećen, star i stvrdnut. Ako je pomak jastučića veći ili jednak 2 mm, mora se ispraviti na vrijeme; ako dođe do raslojavanja međusloja, pukotina ili trajne deformacije veće ili jednake 0,5 mm, mora se odmah zamijeniti. U isto vrijeme očistite krhotine između podloge i tračnice/pragova kako biste spriječili da nečistoće utječu na učinak smanjenja vibracija i stanje naprezanja podloge.