Gradijentni elastični dizajn i točak-Optimizacija prigušenja vibracija šine ploča za podlogu šina
Koja je shema slojevitog dizajna gradijentne elastične strukture ispod-šinskih jastuka?
Gradijentna elastična struktura ispod -tračničkih jastučića usvaja atroslojni kompozitni dizajn. Od površinskog sloja do donjeg sloja, to su sloj-otporan na habanje, sloj za{2}}prigušivanje vibracija i nosivi sloj, a modul elastičnosti materijala svakog sloja se povećava. Površinski sloj{4}}otporan na habanje izrađen je od stiren-butadien gume visoke{5}tvrdoće sa modulom elastičnosti od 80-100MPa i debljinom od 3-5mm, koji je uglavnom otporan na habanje kotača-tračnica, dugi vijek trajanja šine i dugi vijek trajanja šine. Srednji sloj za{15}prigušivanje vibracija je napravljen od niskog-modula prirodne gume sa modulom elastičnosti od 20-30MPa i debljinom od 8-10mm, koji je osnovni sloj za ublažavanje vibracija kotača i šine i može efikasno apsorbirati energiju visoke frekvencije. Donji noseći sloj je izrađen od visokoelastično-modulnog neoprena sa modulom elastičnosti od 150-180MPa i debljinom od 5-7mm, koji je odgovoran za nošenje i prijenos vertikalnih opterećenja kako bi se osigurala nosivost jastučića. Tri sloja materijala su spojena u jedan procesom termičke vulkanizacije, a međuslojna čvrstoća vezivanja je veća ili jednaka 3MPa kako bi se izbjeglo raslojavanje tokom upotrebe.
Koje su razlike u efektima prigušenja vibracija između gradijentnih elastičnih jastučića i homogenih jastučića?
Razlike u efektima prigušenja vibracija između gradijentnih elastičnih jastučića i homogenih jastučića uglavnom se ogledaju u tri aspekta:pokrivenost frekvencijom vibracija, efikasnost i stabilnost prigušenja. Elastična podloga sa gradijentom može pokriti frekvencijski opseg vibracija -šine kotača od 50-500Hz, sa stopom slabljenja od 40%-50% za visoko-vibraciju i 30%-35% za nisku{17}}vibraciju homogeni jastučić može efikasno ublažiti vibracije od 100-300Hz sa uskim frekvencijskim pokrivanjem. Efikasnost prigušenja vibracija elastične podloge s gradijentom je 25%-30% veća od one homogene podloge, jer struktura gradijenta može učiniti da se energija vibracija reflektuje i apsorbira više puta između različitih elastičnih slojeva, izbjegavajući prodor energije kroz jastučić; energiju vibracije homogene podloge je lako direktno prenijeti na spavače, a efekat prigušenja vibracija je ograničen. Što se tiče stabilnosti, raspon fluktuacije modula elastičnosti gradijentne elastične podloge s promjenama opterećenja je manji ili jednak 5%, a stopa slabljenja performansi prigušivanja vibracija nakon dugotrajnog rada je manja ili jednaka 10%; homogena podloga je sklona elastičnom zamoru pod dugotrajnim opterećenjem, a stopa slabljenja performansi prigušivanja vibracija može doseći 20%-25%.
Koji su zahtjevi modula elastičnosti za gradijentne elastične jastučiće za različite nivoe brzine linije?
Zahtjevi modula elastičnosti za gradijentne elastične jastučiće za različite razine brzine linije su osnovnipodudaranje sa karakteristikama frekvencije vibracija{0}}šine kotača. Radna brzina voza za velike-brzine željeznice je 250-350 km/h, a frekvencija vibracija -točkova je uglavnom visoka-frekvencija od 200-500Hz. Potrebno je da modul elastičnosti sloja koji prigušuje vibracije- bude 20-25MPa, modul elastičnosti sloja otpornog na habanje-e 80-90MPa, a modul elastičnosti nosećeg sloja je 150{24}}25MPa za povećanje efekta visoke frekvencije{24}160MPa} vibracija. Radna brzina međugradske željeznice je 160-200km/h, a frekvencija vibracija -šine kotača je 100-300Hz. Potreban je modul elastičnosti sloja za prigušivanje vibracija 25-30MPa, sloj otporan na habanje 90-100MPa, a nosivi sloj 160-170MPa, balansirajući prigušenje vibracija visoke i niske frekvencije. Radna brzina brzih željeznica je manja ili jednaka 120 km/h, a frekvencija vibracija kotača i tračnice je uglavnom niske frekvencije od 50-200 Hz. Potreban je modul elastičnosti sloja koji prigušuje vibracije 30-35MPa, sloj otporan na habanje 100-110MPa, a nosivi sloj 170-180MPa, dajući prioritet osiguravanju nosivosti. Gradski tranzitni vozovi imaju česta polaska i zaustavljanja, a frekvencija vibracija jako varira. Potrebno je da podesivi opseg modula elastičnosti gradijentnog elastičnog jastučića bude 20-35MPa da bi se prilagodio promenljivom okruženju vibracija.
Koje su ključne tačke procesa vulkanizacije elastičnih jastučića s gradijentom?
Ključne tačke procesa vulkanizacijskog kalupovanja gradijentnih elastičnih jastučića koncentrisane su u dvije veze:slojevito hranjenje i kontrola parametara vulkanizacijekako bi se osigurala stabilnost performansi troslojne-strukture. Hranjenje usvaja slojevitu metodu hranjenja: prvo stavite nosivi sloj neoprena u kalup i pred-vulkanizirajte na 150-160 stepeni 5-8 minuta; zatim stavite prirodni-sloj za prigušivanje vibracija i vulkanizirajte na 140-150 stepeni 10-12 minuta; na kraju staviti sloj otporan na habanje stiren-butadien kaučuk i vulkanizirati na 150-160 stepeni 8-10 minuta. Pritisak vulkanizacije treba podešavati sloj po sloj: pritisak vulkanizacije nosećeg sloja je 15-18MPa, sloj koji prigušuje vibracije je 12-15MPa, a sloj otporan na habanje je 15-18MPa. Previše visok pritisak će dovesti do prekomerne fluidnosti materijala i oštetiti slojevitu strukturu, dok će preterano nizak pritisak dovesti do slabog međuslojnog vezivanja. Tokom vulkanizacije potrebno je striktno kontrolisati temperaturni gradijent, a temperaturna razlika između gornjeg i donjeg kalupa je manja ili jednaka 5 stepeni kako bi se izbegao nedosledan stepen vulkanizacije svakog sloja usled neujednačene temperature. Nakon vulkanizacije, potrebno je izvršiti tretman hlađenja, a brzina hlađenja se kontrolira na 10-15 stepeni/min kako bi se spriječilo unutrašnje naprezanje jastučića zbog prevelike temperaturne razlike.
Koje su-tačke za polaganje i održavanje elastičnih jastučića sa gradijentom?
Treba se usredotočiti na-polaganje i održavanje elastičnih jastučića s gradijentomispitivanje smjera polaganja i elastičnostida osigurate efekat{0}}prigušenja vibracija. Prilikom polaganja potrebno je striktno razlikovati gornji i donji sloj podloge: sloj otporan na habanje-okrenut je prema gore kako bi dodirnuo donju površinu šine, a sloj ležaja okrenut prema dolje kako bi kontaktirao prag. Obrnuto polaganje je strogo zabranjeno, u suprotnom će učinak prigušivanja vibracija-i otpornost na habanje biti znatno smanjen. Prije polaganja, potrebno je očistiti ostatke i izbočine na gornjoj površini praga kako bi se osiguralo da je podloga u potpunosti pričvršćena za prag, a površina pričvršćivanja veća ili jednaka 95%. Nakon polaganja, modul elastičnosti jastučića treba ispitati statičkim testerom modula elastičnosti kako bi se osiguralo da modul elastičnosti svakog sloja ispunjava zahtjeve dizajna. Tokom održavanja potrebno je redovno provjeravati istrošenost i raslojavanje jastučića. Inspekcijski ciklus brzih{10}}željeznica je 3 mjeseca, a običnih{12}}brzih 6 mjeseci. Jastučić treba zamijeniti na vrijeme kada debljina habanja premašuje 30% originalne debljine ili dođe do raslojavanja. Osim toga, treba spriječiti kontakt uložaka s mrljama od ulja i organskim rastvaračima kako bi se izbjeglo ubrzano starenje gume.