Взаємозв’язок між опором стиску та довгостроковим{0}}збереженням еластичності рейкових колодок
Який-довготерміновий вплив має надмірне стиснення під-рейкових прокладок на жорсткість колії?
Через надмірне стискування прокладка поступово втрачає еластичність і зазнає незворотної пластичної деформації під довгостроковими -циклічними навантаженнями з безперервним зменшенням товщини. Зменшення товщини зменшує початкове пружне осідання доріжки, поступово збільшуючи загальну жорсткість доріжки та формуючи явище «зміцнення жорсткості». Це нерівномірне збільшення жорсткості збільшує різницю жорсткості між ділянками колії, створюючи періодичні ударні навантаження під час проходження поїздів і посилюючи знос-колісних рейок і втому компонентів. З часом динамічні геометричні розміри колії стає важко підтримувати, а частота технічного обслуговування та ремонту збільшується більш ніж на 40%.
Яка різниця в стійкості до стиску між гумовими та поліуретановими накладками, і чому вони застосовуються різні сценарії?
Гумові прокладки мають відносно низький опір стиску, зі швидкістю постійної деформації зазвичай між 20%-25%, але вони забезпечують хорошу еластичність і низьку вартість, що робить їх придатними для звичайних-швидкісних-навантажувальних ліній. Поліуретанові колодки мають стабільнішу молекулярну структуру зі ступенем остаточного стиснення, меншим або дорівнює 10%-вдвічі від гумових колодок-і кращою стійкістю до старіння та зношування, що підходить для високо-швидкісних і важких-ліній. Високо{12}}швидкісні лінії мають високі вимоги до стабільності жорсткості колії, а важкі-лінії мають великі навантаження з високим ризиком пластичної деформації колодок; тому необхідно використовувати поліуретанові прокладки. Лінії звичайної швидкості мають невеликі навантаження та нижчі вимоги до стабільності жорсткості, тому гумові прокладки можуть задовольнити потреби обслуговування.
Чому ступінь стиснення під-рейкових прокладок різко зростає в умовах високої-температури?
Високі температури прискорюють тепловий рух молекулярних ланцюгів матеріалу прокладки, спричиняючи розслаблення поперечно{0}}структури гуми чи поліуретану та значне зниження модуля пружності матеріалу. У -високотемпературному середовищі понад 70 градусів молекулярні ланцюги гумових прокладок схильні до руйнування або перегрупування, що призводить до різкого зниження їх здатності протистояти пластичній деформації, а ступінь стиснення може зрости до понад 35%. Крім того, високі температури зменшують силу зв’язку між прокладкою та шпалою/рейкою, збільшуючи ковзання прокладки під навантаженням і посилюючи пластичну деформацію, утворюючи порочне коло «високотемпературної-деформації-зміни жорсткості».
Який зв’язок між ефективністю набору стиснення під-рейкових прокладок і попереднім натягом при установці?
Надмірно високе попереднє навантаження призводить до того, що початкова ступінь стиснення прокладки перевищує проектне значення (наприклад, понад 25%), переміщуючи матеріал прокладки в стан високого -напруження протягом тривалого часу, прискорюючи втомне пошкодження молекулярних ланцюгів і значно збільшуючи ступінь стиснення. Недостатнє попереднє навантаження допускає надмірну зворотно-поступальну деформацію стиснення підкладки під навантаженнями з ланцюгом зі збільшенням деформації за цикл стиснення, що також прискорює накопичення постійної деформації. Лише в межах розробленого діапазону попереднього натягу, коли ступінь стиснення колодки підтримується на рівні 15%-20%, напруга молекулярного ланцюга може бути в оптимальному стані, максимізуючи затримку остаточної деформації.
Як швидко оцінити, чи ступінь стиснення під-рейкових прокладок перевищує ліміт на місці?
Можна використовувати «метод вимірювання товщини»: виберіть нові колодки тієї ж партії як еталон, виміряйте фактичну товщину -експлуатаційних колодок на місці та обчисліть швидкість зменшення товщини. Якщо коефіцієнт зменшення товщини гумових прокладок перевищує 25%, а поліуретанових прокладок перевищує 10%, це вказує на надмірне ущільнення. Одночасно спостерігайте за зовнішнім виглядом колодки: якщо накладка має явне вдавлення, сплощення, втрату початкового еластичного контуру або не може швидко відновитися після проходження поїзда, її стійка деформація є серйозною. Крім того, у поєднанні з даними випробування гладкості колії, якщо поздовжнє відхилення поверхні рейки в секції часто перевищує ліміт, дуже ймовірно, що ступінь стиснення колодок у цій секції є надмірною.