Magnbundið samband milli þjöppunar varanlegrar aflögunar á járnbrautarpúðum og fjölda álagslota
Hversu mikið mun þjöppunarsettið á undir-járnbrautarpúðanum aukast þegar álagslotan eykst um 1 milljón sinnum?
Undir nafnálagi eykst þjöppunarsettið á undir-járnbrautarpúðanum um það bil línulega með aukningu álagslotunnar. Fyrir hverja milljón sinnum aukningu á fjölda hleðslulota mun þjöppunarsettið aukast um 0,1%-0,3%. Þegar lotunúmerið nær 10 milljón sinnum getur uppsett magn náð 3% og titringsminnkun lækkar um 20%. Þetta er vegna þess að álagslotur munu valda skriði á sameindakeðjum púðaefnisins og teygjanleg endurheimtargeta minnkar smám saman. Hleðslulota venjulegra-hraðalína er um það bil 5 milljón sinnum á ári og aflögun púðans er hæg; háhraðalínur geta náð 20 milljón sinnum á ári, með hraðari aflögunarhraða.
Af hverju er marktækur munur á þjöppunarhraða á milli gúmmípúða og pólýúretanpúða?
Sameindakeðja kross-þéttleiki gúmmípúða er mikill, sem gerir það erfitt fyrir sameindakeðjur að hreyfast. Skriðhraði er hratt við álagslotur og uppsett magn nær 3,5% eftir 10 milljón lotur. Sameindakeðjur pólýúretanpúða eru sveigjanlegri, með lágan kross-þéttleika og auðvelt að gangast undir afturkræfa aflögun, þannig að skriðhraðinn er hægur og stillt magn er aðeins 1,8% eftir 10 milljón lotur. Að auki er glerhitastig pólýúretanefna lágt og þau eru í mjög teygjanlegu ástandi við stofuhita, með sterkari teygjanlegri endurheimtargetu. Þess vegna er þjöppunarhlutfall pólýúretanpúða 40%-50% lægra en gúmmípúða, hentugra fyrir hágæða línur með langtímaþjónustu.
Hvaða áhrif mun þjöppunarsettið á undir-járnbrautarpúðanum sem er yfir 3% hafa á snertiálag á hjólinu-?
Þegar þjöppunarsett púðans fer yfir 3% eykst heildarstífleiki brautarinnar og teygjanleg biðminni lækkar. Undir áhrifum lestarálags eykst snertiálag á hjól- um 15%-20%, sem eykur slit á hjólum-. Á sama tíma mun ójöfn aflögun púða valda staðbundnu uppnámi á járnbrautinni, draga úr sléttleika brautarinnar og mynda aukið höggálag. Höggálag mun enn frekar auka álag á snertingu hjóla- og mynda vítahring. Til lengri tíma litið mun of mikið álag á snertingu hjóla og járnbrauta valda sjúkdómum eins og járnbrautarbylgju og járnbrautarhaus, stytta endingartíma járnbrauta og púða og auka viðhaldskostnað línu.
Hvers vegna þurfa undir-járnbrautarpúðar þungra-dráttarlína að vera úr efnum með mikilli þjöppunarþol í stað venjulegs gúmmíefna?
Þungar-dráttarlínur hafa margar álagslotur og mikið öxulálag. Þjöppunarhlutfall venjulegra gúmmípúða er hratt og stillt magn nær 4% eftir 10 milljón lotur, sem leiðir til alvarlegrar lækkunar á titringsminnkandi frammistöðu. Sameindakeðjubygging efna með háum þjöppunarsetti viðnám (svo sem breytt gúmmí, pólýúretan samsett efni) er stöðugri, skriðhraðinn minnkar um 50% og stillt magn er stjórnað innan 2% eftir 10 milljón lotur. Að auki er þjöppunarstyrkur efna með háu þjöppunarþoli 25% hærri en venjulegs gúmmí, sem þolir háa-tíðni og mikið álag af þungum-dráttarlínum og forðast að púði kremist. Þess vegna þurfa þungar-dráttarlínur að velja púða úr efnum með mikilli þjöppunarþol.
Hvernig á að greina þjöppunarsettið á undir-járnbrautarborðinu á staðnum til að dæma þjónustustöðu þess?
Á staðnum er hægt að nota inndráttaraðferðina til að greina þjöppunarsett púðans. Veldu 3 dæmigerða púða, þjappaðu þeim undir álagi í 24 klukkustundir, afferðu síðan og mældu uppsett magn. Ákveðið magn Minna en eða jafnt og 1% er gott ástand, 1%-3% er tiltækt ástand og skipta þarf út ef það fer yfir 3%. Á sama tíma er hægt að fylgjast með yfirborði púðans. Ef það eru augljósar innskot, sprungur eða öldrun harðnandi, bendir það til þess að þjöppunarsettið hafi farið yfir staðalinn. Að auki er hægt að dæma það óbeint með því að greina sléttleika lagsins. Ef járnbrautaruppgjörið fer yfir hönnunargildið þýðir það að aflögun púðans er of mikil og þarf að skipta út í tíma.