Vrste materijala tračničkih podloga, ciklusi opterećenja i uzorci opadanja performansi prigušivanja vibracija
Koliko se performanse prigušivanja vibracija tri vrste materijala za tračnice razlikuju nakon 10 milijuna ciklusa opterećenja?
Gumeni jastučići pokazuju degradaciju performansi prigušivanja vibracija od veće ili jednako 25%, sa smanjenjem kompresije od 3,5%, a učinkovitost prigušivanja vibracija smanjuje se s 30% na 22%. Modificirani gumeni jastučići pokazuju degradaciju od 18%-20%, smanjenje kompresije od 2,5%, a učinkovitost prigušivanja vibracija smanjuje se na 24%-25%. Poliuretanski jastučići pokazuju degradaciju manju ili jednaku 15%, smanjenje kompresije od samo 1,8%, a učinkovitost prigušivanja vibracija još uvijek iznad 25%. To je zato što poliuretanski materijali imaju stabilniju strukturu molekularnog lanca i jaču sposobnost reverzibilne deformacije, dok su gumeni materijali skloni nepovratnom puzanju. Za konvencionalne brze pruge s malim brojem ciklusa opterećenja mogu se koristiti gumeni jastučići; za velike-vodove s velikim opterećenjem moraju se koristiti poliuretanski jastučići kako bi se osigurala dugotrajna izvedba prigušivanja vibracija.
Zašto su poliuretanski jastučići za tračnice bolji od modificiranih gumenih jastučića za-brze pruge?
Pr-eljezničke pruge velikih brzina dožive 20 milijuna ciklusa opterećenja godišnje. Modificirani gumeni jastučići pokazuju 20% smanjenje performansi prigušivanja vibracija nakon 10 milijuna ciklusa, ne ispunjavajući-zahtjeve za smanjenje vibracija pri velikim brzinama. Poliuretanski jastučići, sa svojom visokom molekularnom lančanom poprečnom -gustoćom povezivanja i jakim elastičnim oporavkom, pokazuju reverzibilnu deformaciju pod ciklusima opterećenja, što rezultira samo 15% smanjenjem performansi prigušivanja vibracija. Nadalje, poliuretanski jastučići imaju tlačnu čvrstoću veću ili jednaku 30 MPa, sposobnu izdržati visoko{11}}udare visoko-brzih vlakova, smanjujući kontaktno naprezanje kotača-tračnice za 10%. Osim toga, poliuretanski jastučići imaju dvostruko veću otpornost na habanje od modificirane gume, produžujući vijek trajanja za 50%, što ih čini optimalnim izborom za-brze pruge.
Kakav će trend prigušivati vibracije jastučića-pod tračnicama nakon više od 20 milijuna ciklusa opterećenja?
Nakon više od 20 milijuna ciklusa opterećenja, stopa degradacije performansi prigušivanja vibracija jastučića raste eksponencijalno. Stopa razgradnje gumenih jastučića povećava se s 0,01%/10 000 ciklusa na 0,03%/10 000 ciklusa, dostižući 35% razgradnje nakon 15 milijuna ciklusa. Stopa degradacije poliuretanskih gusjenica povećala se s 0,005%/10 000 ciklusa na 0,015%/10 000 ciklusa, a degradacija je ostala manja ili jednaka 20% nakon 15 milijuna ciklusa. To je zato što dugotrajna-visokofrekventna-opterećenja ubrzavaju starenje materijala, prekidaju molekularne lance i smanjuju elastični oporavak. Nakon više od 20 milijuna ciklusa gusjenice je potrebno zamijeniti; inače će doći do iznenadnih promjena u krutosti kolosijeka, što će utjecati na stabilnost vožnje vlaka.
Kako se stupanj degradacije performansi prigušivanja vibracija gusjenica lako može odrediti na-licu mjesta?
Na -licu mjesta, metoda ispitivanja slijeganja može se koristiti za mjerenje slijeganja tračnice pod nazivnim opterećenjem. Smanjenje slijeganja za više od 20% u odnosu na početnu vrijednost ukazuje na degradaciju učinka prigušivanja vibracija veće ili jednako 15%. Može se koristiti i metoda tapkanja; lupkanje track pad-a i slušanje zvuka ukazuje na dobru elastičnost, dok tupi zvuk ukazuje na starenje i propadanje. Osim toga, promatranje površine gusjenice otkriva očita udubljenja, pukotine i otvrdnuća, što ukazuje na ozbiljno smanjene performanse prigušivanja vibracija. Za poliuretanske gusjenice, ako nema očitih površinskih oštećenja i slijeganje se smanji za manje od ili jednako 10%, mogu se nastaviti koristiti; gumene jastučiće gusjenice, međutim, potrebno je odmah zamijeniti.
Kako uravnotežiti učinak smanjenja vibracija, cijenu i vijek trajanja pri odabiru materijala za podlogu?
Za konvencionalne unutarnje željezničke pruge s brojem ciklusa opterećenja manjim ili jednakim 5 milijuna puta godišnje, gumeni podlošci su najisplativija -opcija, nudeći radni vijek veći od ili jednak 5 godina. Za srednje{4}}brzinske pruge s brojem ciklusa opterećenja od 10-15 milijuna puta godišnje koriste se modificirani gumeni podmetači. Iako koštaju 20% više od gume, nude superiorne performanse smanjenja vibracija i 30% duži vijek trajanja. Za velike{11}}brzine,-teške vodove s brojem ciklusa opterećenja većim od ili jednakim 20 milijuna puta godišnje, koriste se poliuretanske gusjenice. Iako koštaju 50% više od gume, nude stabilne performanse smanjenja vibracija, radni vijek veći ili jednak 8 godina i niže dugoročne troškove održavanja.