Tehnologija gradiranja elastičnog modula guseničara i šeme prilagođavanja za različite zahtjeve za smanjenje vibracija na stazi
Koja je osnovna osnova i podjela intervala klasiranja za ocjenjivanje modula elastičnosti ispod-šinskih podmetača?
Osnovna osnova za ocjenjivanje modula elastičnosti ispod{0}}šinskih jastučića je dvije dimenzije:zahtjevi za smanjenjem vibracija i nivo opterećenja linije. To dvoje je potrebno uskladiti kako bi se osigurala stabilnost linije i efekat smanjenja vibracija. Potreba za smanjenjem vibracija određena je radnom brzinom voza. Što je veća brzina, to je veća frekvencija vibracija -šine kotača, a potrebni su niži -jastučići modula elastičnosti za ublažavanje vibracija. Nivo opterećenja određen je osovinskim opterećenjem voza. Što je osovinsko opterećenje veće, to je veći pritisak na jastučić i potrebni su jastučići sa više-modula elastičnosti da bi se oduprli plastičnoj deformaciji. Na osnovu ova dva kriterija, modul elastičnosti je podijeljen u tri osnovna intervala:niska klasa modula elastičnostije 200-300MPa, pogodan za brze željezničke pruge sa brzinom od 250-350km/h; therazred srednjeg modula elastičnostije 400-600MPa, pogodan za željeznice obične brzine i gradske ekspresne željeznice sa brzinom od 120-200km/h; thevisoka klasa modula elastičnostije 700-1000MPa, pogodan za teške željezničke pruge sa osovinskim opterećenjem većim od 30t. Podjela intervala ocjenjivanja nije fiksna. Takođe je potrebno prilagoditi geološkim uslovima linije. Na primjer, linije podloge mekog tla mogu odabrati donju granicu modula elastičnosti unutar odgovarajućeg nivoa kako bi poboljšali smanjenje vibracija i kapacitet puferiranja. Ova metoda ocjenjivanja ne samo da zadovoljava različite potrebe različitih linija, već također pruža osnovu za standardiziranu proizvodnju jastučića.
Koje su tačke optimizacije formule materijala za željezničke pruge sa niskim modulom elastičnosti-brzine?
Materijal od niskog modula elastičnosti brzih željezničkih jastučića je zasnovan napoliuretanski elastomer (PU). Srž optimizacije formule je balansirati performanse smanjenja vibracija i performanse skupa kompresije. Prvo, potrebno je podesiti odnos tvrdih segmenata prema mekim segmentima poliuretana. Sadržaj mekog segmenta je povećan na 65%-70%. Mekani segmenti se sastoje od polieter poliola, koji može povećati elastičnost i fleksibilnost jastučića i smanjiti modul elastičnosti. Sadržaj tvrdog segmenta je kontroliran na 30%-35%. Tvrdi segmenti se sastoje od izocijanata kako bi se osigurala vlačna čvrstoća i otpornost na kidanje jastučića. Drugo, nano{16}}sredstvo za ojačavanje kalcijum karbonata dodaje se u dozi od 5%-8% materijala matriksa. Nano-kalcijum karbonat se može ravnomerno dispergovati u poliuretanskoj matrici kako bi se poboljšale kompresivne performanse jastučića i izbegla prekomerna deformacija pod dugotrajnim-opterećenjem. Istovremeno se dodaju agens protiv -starenja i anti-sredstvo za hidrolizu, svaki u dozi od 1%-2%. Uslužno okruženje brzih željezničkih pruga je složeno. Sredstvo protiv starenja može poboljšati UV otpornost jastučića, a sredstvo protiv hidrolize može spriječiti hidrolitičko starenje jastučića u vlažnom okruženju. Konačno, dinamički proces vulkanizacije je usvojen kako bi materijal formirao međuprožimajuću mrežnu strukturu. Modul elastičnosti optimizovanog jastučića se stabilno održava na oko 250 MPa, a podešena stopa kompresije je manja ili jednaka 5%, što u potpunosti zadovoljava zahtjeve za smanjenje vibracija brzih željezničkih pruga.
Koje su konstruktivne tačke konstrukcijskog dizajna podmetača visokog modula elastičnosti za teške{0}}povlačenje?
Konstrukcijski dizajn jastučića za tešku{0}}pokretnost visokog modula elastičnosti trebao bi se fokusirati na tri cilja:povećanje{0}}nosivosti, dispergiranje naprezanja i poboljšanje otpornosti na habanje. Prvo, anugrađena čelična skeletna konstrukcijaje usvojen. U sredini jastučića ugrađen je kostur od nerđajućeg čelika debljine 2 mm. Oblik čeličnog kostura je u skladu s podlogom, a rubovi su zakošeni kako bi se izbjegla koncentracija naprezanja. Čelični kostur može ravnomjerno raspodijeliti opterećenje na cijelu podlogu, poboljšati sposobnost protiv-deformacije i omogućiti podlošku da izdrži ponovljene udare osovinskog opterećenja iznad 30t. drugo,protivklizne linije u obliku dijamanta-dizajnirane su na gornjoj i donjoj površini jastučića. Dubina linija je 1,5 mm, a širina 3 mm. Protivklizne linije mogu povećati trenje između pločice i šine, praga, spriječiti klizanje jastučića tokom rada vlaka, a vodovi mogu pohraniti malu količinu ulja za podmazivanje kako bi se smanjilo trenje i habanje između pločice i šine. Konačno, ivica jastučića je dizajnirana kaostruktura prelaza lukasa radijusom prijelaza od 10 mm. Kod teških-prevlaka, ivica jastučića je sklona pucanju zbog koncentracije naprezanja. Prijelaz luka može smanjiti faktor koncentracije rubnog naprezanja i poboljšati otpornost jastučića na zamor. Nakon što je projektovanje konstrukcije završeno, potrebna je analiza simulacije konačnih elemenata kako bi se simulirali uvjeti opterećenja teških vučnih vozova, osiguravajući da je maksimalno naprezanje podloška manje ili jednako dozvoljenom naprezanju materijala i deformacija manja ili jednaka 0,5 mm.
Koje su metode ispitivanja i precizne kontrolne tačke modula elastičnosti ispod{0}}šinskih podmetača?
Ispitivanje modula elastičnosti ispod{0}}šinskih podmetača vrši se u skladu saGuma, vulkanizirana ili termoplastična - Određivanje kompresijskog naprezanja-svojstava deformacije(GB/T 7757). Koraci testiranja jezgre podijeljeni su u tri veze: priprema uzorka, test kompresije i proračun podataka. Za pripremu uzorka, uzorke treba uzeti iz različitih dijelova jastučića, 5 uzoraka po seriji. Veličina uzorka je cilindar prečnika 29 mm i visine 12 mm. Prilikom uzorkovanja treba izbjegavati ojačane konstrukcije kao što su čelični skeleti kako bi se osigurala uniformnost uzorka. Test kompresije koristi elektroničku univerzalnu mašinu za ispitivanje. Uzorak se postavlja između gornje i donje potisne ploče ispitne mašine, a kompresijsko opterećenje se primenjuje brzinom od 5 mm/min. Zapisuje se vrijednost naprezanja kada je količina kompresije 10%. Modul elastičnosti se izračunava po formuli E=εσ, gdje je σ tlačni napon, a ε tlačna deformacija. Postoje tri glavne precizne kontrolne tačke: prvo, temperatura okoline za testiranje treba da se kontroliše na 23±2 stepena. Previše visoka ili niska temperatura će uticati na elastična svojstva materijala i dovesti do odstupanja u rezultatima ispitivanja; drugo, odstupanje paralelizma uzorka manje od ili jednako 0,05 mm. Neispunjavanje zahtjeva paralelizma će uzrokovati nejednako naprezanje na uzorku i utjecati na točnost vrijednosti naprezanja; treće, standardna devijacija rezultata ispitivanja od 5 uzoraka po seriji Manja ili jednaka 10MPa. Ako je standardna devijacija prevelika, potrebno je ponovno-uzorkovanje i testiranje kako bi se osigurala pouzdanost rezultata testa.
Koje su šeme prilagođavanja modula elastičnosti i šeme podešavanja ispod-šinskih jastučića u različitim klimatskim okruženjima?
Adaptaciju modula elastičnosti i prilagođavanje pod{0}}podmetača u različitim klimatskim okruženjima treba kombinovati sa zakonima uticaja temperature i vlažnosti, a formulu i strukturu materijala treba optimizirati na ciljani način. Ualpskim regionima(godišnja prosječna temperatura manja ili jednaka -10 stepeni), modul elastičnosti materijala će se povećati sa smanjenjem temperature. Stoga treba odabrati donju granicu intervala modula elastičnosti odgovarajućeg razreda linije. Na primjer, modul elastičnosti brzih željezničkih jastučića je podešen na 200-220MPa. Istovremeno, materijalu se dodaju plastifikatori otporni{10} na hladnoću u dozi od 3%-5% kako bi se poboljšala žilavost jastučića na niskim temperaturama i spriječilo krto lomljenje na niskim temperaturama. Uregije sa visoko-temperaturom i-visokom vlagom(srednja godišnja temperatura veća ili jednaka 25 stepeni, relativna vlažnost veća ili jednaka 80%), materijal je sklon omekšavanju i hidrolizi. Potrebno je odabrati gornju granicu modula elastičnosti. Na primjer, modul elastičnosti običnih-brzinskih željezničkih podmetača je podešen na 550-600MPa. Istovremeno, dodaju se stabilizatori otporni na toplinu-i agensi protiv -hidrolize kako bi se poboljšala otpornost na visoke temperature i otpornost na hidrolizu jastučića i izbjeglo brzo slabljenje modula elastičnosti. Uslane{0}}alkalne regije, fiziološki{0}}alkalni joni u tlu su skloni korodiranju podloge. Fluorkarbonski premaz debljine 0,5 mm treba poprskati na površinu jastučića. Premaz može izolirati eroziju fizioloških-alkalnih jona, a premaz ima visoku tvrdoću, što može poboljšati otpornost na habanje jastučića. Modul elastičnosti nije potrebno značajno prilagođavati, a standardna vrijednost odgovarajuće linije može se održati. Prilagođeni jastučić mora proći simulacijski test okoline. Nakon starenja od 1000 sati u odgovarajućem klimatskom okruženju, stopa promjene modula elastičnosti je manja ili jednaka 8% prije nego što se može staviti u upotrebu.