Stífleikaflokkun járnbrautarpúða og aðlögun titringsjöfnunar
Hvernig á að hámarka titringsminnkandi áhrif venjulegs gúmmí undir-járnbrautarpúða með stífleikaflokkun?
Upprunaleg stífleiki venjulegs gúmmí undir -járnbrautarpúða er að mestu leyti 50kN/mm, með titringsflutningshraða upp á um 75%, sem hefur léleg titringsminnkandi áhrif á titring á 10-15Hz tíðnisviðinu og þarf að fínstilla með stífleikaflokkun. Fyrsta stigið er stillt á 45kN/mm, með því að nota 70% náttúrulegt gúmmíefni til að bæta grunnmýkt; annað stigið er að húða yfirborð púðans með 4μm akrýldempunarhúð til að auka orkugleypnigetu; þriðja stigið er að stjórna stífleika nákvæmlega á bilinu 42-48kN/mm í samræmi við titringsstig línunnar. Púðarnir sem eru flokkaðir verða að uppfylla stranga staðla: titringsflutningshraði Minna en eða jafnt og 55%, titringshröðun svefns Minna en eða jafnt og 0,22 g og árleg aflögun Minna en eða jafnt og 0,8 mm. Í hagnýtri notkun geta flokkaðir og fínstilltu venjulegir gúmmí-undirbrautarpúðar lengt endingartíma svefnsófanna úr 8 árum í 12 ár, en lækka viðhaldskostnað um 30%, hentugur fyrir venjulegar línur upp á 120 km/klst.
Hverjar eru sérstakar kröfur um uppfærslustefnu pólýúretans undir-járnbrautarpúða fyrir háhraðajárnbrautir?
Upprunalega pólýúretan undir-járnbrautarpúðinn hefur stífleika upp á 60kN/mm, 70% titringsflutningshraða og dempunarstuðul sem er aðeins 0,15, sem leiðir til árlegrar sprunguhraða brautarplötu upp á 8%, sem getur ekki uppfyllt kröfur háhraðalesta. Uppfærslan þarf að byrja á þremur þáttum: í fyrsta lagi að stilla stífleikann í 75kN/mm, bæta við 15% nítrílbútadíengúmmíi (NBR) og auka rakastuðulinn í 0,2-0,25; í öðru lagi, notaðu tvöfalda-laga uppbyggingu, með 3 mm dempunarlagi sem er lagt ofan á 12 mm burðarlag- til að auka jafnvægið milli titringsjöfnunar og burðar-; í þriðja lagi, hannaðu brún púðans í 5 mm boga til að draga úr álagsstyrk. Kröfurnar eftir-uppfærslu eru meðal annars titringsflutningshraði Minna en eða jafnt og 45%, árleg sprunguhraði brautarplötu Minna en eða jafn 1% og árleg aflögun Minna en eða jafnt og 0,5 mm. Viðhaldsferill uppfærða pólýúretans undir-járnbrautarpúða er lengdur úr 2 árum í 5 ár, sem getur fullkomlega uppfyllt ströngu kröfurnar um 350 km/klst háhraða járnbrautarlínur.
Hverjar eru prófunaraðferðir og staðlar fyrir titringsminnkun og stuðpúðaafköst undir-járnbrautarpúða?
Titringsflutningshraðaprófið notar titringstöflu til að líkja eftir titringsumhverfi á 5-30Hz tíðnisviði og 0,5g hröðun til að mæla beint orkuflutningsskilvirkni púðans. Burðargetan- er sannreynd með 25t þjöppunarprófi til að meta aflögunarstöðugleika púðans við álag. Öldrunarþolið þarf að standast 70 gráður × 1000 klst. hröðun öldrunarprófs til að meta árangursdeyfingu eftir langvarandi-notkun. Prófunarstaðlar eru breytilegir fyrir mismunandi línur: venjulegar línur krefjast titringsflutningshraða Minna en eða jafnt og 55%, árleg aflögun Minna en eða jafnt og 0,8 mm og stífleikadempun Minna en eða jafnt og 5%; háhraða járnbrautarlínur þurfa flutningshraða Minna en eða jafnt og 45%, árleg aflögun Minna en eða jafnt og 0,5 mm og stífleikadempun Minna en eða jafnt og 5%. Allar prófanir verða að fara fram í samræmi við iðnaðarsértæka staðla til að tryggja nákvæmni og samanburðarhæfni prófunarniðurstaðna og óhæfa púða þarf að endurvinna og stilla.
Hver er munurinn á kröfum um stífleika og dempun á undir-járnbrautum fyrir línur með mismunandi hraða?
Fyrir venjulegar línur á 120 km/klst. ætti stífni púðarinnar að vera stjórnað við 42-48kN/mm, með dempunarstuðlinum 0,18-0,2, aðallega aðlagast titringi á 10-15Hz tíðnisviðinu; fyrir 200km/klst milliborgarlínur er stífleikakrafan 55-62kN/mm, dempunarstuðull 0,2-0,22, sem samsvarar 15-20Hz titringstíðnisviðinu; fyrir 350 km/klst háhraða járnbrautarlínur þarf stífleikinn að ná 72-78kN/mm, dempunarstuðullinn 0,22-0,25, aðlagast hátíðni titringi 20-30Hz. Ef stífleiki og dempun er ósamræmd, svo sem að nota venjulegar púða á háhraða járnbrautarlínum, mun titringsflutningshraðinn hækka í 68%, sprunguhraði brautarplötunnar mun ná 12% á 6 mánuðum og viðhaldskostnaður á 100 km mun aukast um 5 milljónir júana. Þessi munur er í meginatriðum vegna mismunandi titringstíðni og orku sem myndast af lestum á mismunandi hraða, og þarf að miða púðana til að ná sem bestum titringsminnkandi áhrifum.
Hvernig á að passa stífleika undir-teinapúða við teina af mismunandi þyngd?
60kg/m járnbrautin samsvarar um það bil 25t ásálagi og hentar vel fyrir klossa með stífleika 45-55kN/mm til að tryggja samræmda flutning á krafti hjóla og teina; 75kg/m járnbrautin hefur um það bil 30t öxulþunga og velja þarf klossa með stífleika 65-75kN/mm til að forðast of mikla aflögun púða. Meginreglan um samsvörun er að stífleiki púðans er í réttu hlutfalli við járnbrautarþyngd og kraftmunurinn á milli þeirra tveggja er Minna en eða jafnt og 10% til að tryggja kraftjafnvægi brautarkerfisins. Með góðri samsvörun er deyfingarhlutfall púðarstífleika minna en eða jafnt og 4%/6 mánuðir, árleg tilfærsla járnbrauta er minna en eða jafn 0,3 mm og sléttleiki línunnar er vel viðhaldið. Ef samsvörunin er óviðeigandi, svo sem 75 kg/m járnbraut með 50kN/mm púði, mun árleg aflögun púðans ná 1,2 mm, járnbrautin mun sökkva um 0,5 mm, viðhaldskostnaður eykst um 25% og sléttleiki og öryggi línurekstrar verða fyrir alvarlegum áhrifum.