Zašto je modul elastičnosti ključni parametar
Pod-podmetač se nalazi između šine i praga, a njegov modul elastičnosti odlučuje o tome koliko udarca točka dopre do praga, kako se šina skreće pod opterećenjem i kako se vibracije šire u okolinu. Jastučić koji je previše krut prenosi udar i buku; ona koja je previše mekana dopušta da se šina pretjerano skreće, destabilizirajući širinu i geometriju. Usklađivanje modula sa kategorijom linija je stoga osnovni zadatak dizajna jastučića, a postiže se formulacijom, vulkanizacijom i strukturom.
Tri poluge koje kontrolišu modul
Formulacija materijala je prva poluga. U smjesi na bazi EPDM{1}}, povećanje opterećenja čađe sa 30 dijelova na 60 dijelova na stotinu gume povećava modul elastičnosti za više od 50 posto. Proces vulkanizacije je drugi: očvršćavanje na 150 do 160 stepeni C u trajanju od 15 do 20 minuta proizvodi umjerenu gustinu umreženosti i stabilan modul, dok pregrijavanje-poprečno povezuje gumu u tvrdo, krto stanje. Treća poluga je geometrija: jastučići sa žljebovima ili okruglim rupama se više deformiraju pod opterećenjem i rade 10 do 20 posto mekše od čvrstih jastučića iste smjese. Temperatura okoline je vanjski faktor: modul raste na hladnoći i pada na toplini, tako da je formulacija prilagođena lokalnoj klimi.
Velike-Linije velike brzine: Uravnotežite elastičnost i stabilnost
Jastučići velike brzine{0}}su specificirani na statičkom kompresivnom modulu elastičnosti od 80 do 120 MPa. Ova traka daje dovoljnu elastičnost da apsorbuje energiju vibracija vozova koji se kreću brzinom od 250 do 350 km/h, a istovremeno zadržavaju otklon šine unutar geometrijske tolerancije. Omjer dinamičkog-prema-statičkog modula mora ostati između 1,2 i 1,5, tako da se jastučić ne ukruti pretjerano pod visokim-opterećenjem, a promjena modula tokom 5 godina izlaganja UV zračenju i kiši ne bi trebala biti veća od 10 posto. Uobičajena je slojevita konstrukcija: meki gornji sloj od 80 do 90 MPa ispod šine za apsorpciju vibracija i čvršći donji sloj od 100 do 120 MPa na pragu za raspodjelu opterećenja.
Heavy-Line za izvlačenje: set za kompresiju borbe
Jastučići za teške{0}}tegove rade pod velikim opterećenjem osovine i moraju izdržati trajnu kompresiju. Praktična smjesa je mješavina stiren-butadiena i prirodne gume u omjeru 7 prema 3, sa 2 dijela antioksidansa 4010NA i 40 dijelova silicijum-dioksida. Dvostepena vulkanizacija (145 stepeni C tokom 12 minuta, zatim 100 stepeni C tokom 4 sata) produbljuje gustinu umreženosti i održava kompresiju postavljenu na ili ispod 25 procenata kada se testira na 70 stepeni C tokom 22 sata pod kompresijom od 25 procenata. Profil jastučića koristi lučni poprečni-presjek, deblji u sredini (oko 20 mm) i tanji na ivicama (oko 15 mm), za raspodjelu koncentrisanog opterećenja kotača, a rebra protiv klizanja od 2 mm na donjoj strani sprečavaju da jastučić puzi uz prag.
Gradski željeznički prijevoz: dizajn{0}}smanjenje buke
Gradske šine kombinuju nizak modul sa prigušenjem. Smjesa koristi prigušnu gumu s faktorom gubitka od najmanje 0,3, koja pretvara energiju vibracija u toplinu i daje 15 do 20 posto bolje prigušenje od obične gume, plus oko 15 dijelova vermikulitnog punila koji blokira prijenos zvuka. Strukturno, uzorak saća (5 mm ćelija na razmaku od 8 mm) povećava unutrašnju refleksiju zvuka, a 3 mm duboki i 10 mm široki lučni žljebovi preusmjeravaju putanju vibracija dalje od praga. Sloj poliuretanske pjene od 5 mm između jastučića i šine dodaje drugi stupanj slabljenja; zajedno ove mjere smanjuju buku voza pored puta za 8 do 10 dB.
Testiranje modula elastičnosti
Modul se mjeri testom kompresije GB/T 7757 (svojstva deformacije pri pritisku{1}} vulkanizirane gume). Uzorak je standardni cilindar prečnika 29 mm i visok 12,5 mm, testiran na 23 plus ili minus 2 stepena C pri brzini kompresije od 5 mm/min; tri uzorka po seriji su u prosjeku. Opseg prihvatljivosti po tipu linije navedeni su u nastavku.
| Vrsta linije | Opseg statičkog modula | Ključna prihvatljiva vrijednost |
|---|---|---|
| Velika-brzina | 80 do 120 MPa (plus ili minus 10 MPa) | Dinamički{0}}prema-omjer 1,2 do 1,5 |
| Težak{0}}ulov | 150 do 200 MPa | Kompresija postavljena ne više od 25 posto |
| Gradska železnica | 60 do 90 MPa | Faktor prigušenja najmanje 0,3 |
Osim toga, izmjerite modul na minus 40 stepeni C i 60 stepeni C i zahtijevajte promjenu vrijednosti sobne{2}}temperature da ostane unutar 20 posto, potvrđujući stabilnost u cijelom klimatskom opsegu.
FAQ
Kako se mjeri modul elastičnosti tračnice?
Testom kompresije GB/T 7757 na uzorku od 29 mm x 12,5 mm na 23 stepena C, sabijanju pri 5 mm/min i dijeljenju naprezanja sa deformacijom iz krive ugiba opterećenja-.
Koji modul treba da ima-šinska pruga za velike brzine?
80 do 120 MPa statičkog modula, sa dinamičkim-prema-statičkim omjerom od 1,2 do 1,5 i manje od 10 posto pomaka modula tokom 5 godina.
Zašto punjenje čađe mijenja modul?
Čađa ojačava gumenu matricu i podiže njenu krutost; otprilike udvostručenje opterećenja sa 30 na 60 dijelova povećava modul za više od 50 posto.
Šta je skup kompresije i zašto je ograničen?
Skup kompresije je trajni gubitak debljine nakon dugotrajne kompresije. Kod teških{1}}prevoza mora ostati unutar 25 posto (70 stepeni C, 22 sata, 25 posto kompresije), u suprotnom se podloga istanji, pričvršćivanje olabavi i geometrija kolosijeka odstupa.
Koliko smanjenje buke može postići dobro-dizajniran sistem padova?
U gradskoj željeznici, prigušna smjesa sa strukturom saća i žljebova plus pjenasti tampon sloj smanjuje buku na putu za oko 8 do 10 dB u poređenju sa običnom krutom podlogom.