Класификация на еластичния модул на релсовата подложка и технология за контрол на вертикалната твърдост на коловоза
Какви са основните методи за контрол на модула на еластичност на под-подложките на релсата?
Основните методи за контрол на степенуването на модула на еластичност на подложките под -релсата са концентрирани в три аспекта: регулиране на формулата на материала, оптимизиране на процеса на разпенване и контрол на съотношението на добавяне на пълнител. Синергичният ефект на трите може да реализира прецизния контрол на градиента на модула от ниско към високо. Корекцията на материалната формула е основният метод. Подложките с нисък-модул увеличават дела на естествения каучук до повече от 70% за подобряване на еластичността; подложките със среден{6}}модул използват естествен каучук и стирен-бутадиенов каучук в съотношение 6:4, като се вземат предвид еластичността и твърдостта; подложките с висок-модул увеличават съотношението на стирен-бутадиен каучук и цис-бутадиен каучук за подобряване на структурната твърдост. Оптимизирането на процеса на разпенване е за разпенени подложки. Подложките с нисък-модул приемат процес с висока степен на разпенване със степен на разпенване от 60%-70%. Повече вътрешни пори водят до по-нисък модул; подложките с висок модул приемат процес с ниска скорост на разпенване със степен на разпенване от 30% -40%. По-малкото пори водят до по-голяма твърдост. Контролът на съотношението на добавяне на пълнител е спомагателен метод. Добавете сажди, калциев карбонат и други пълнители към гумената основа. Съотношението на пълнителя се увеличава от 10%-15% нисък модул до 20%-30% среден и висок модул. Пълнителите могат да подобрят якостта на натиск на подложката, като по този начин увеличат модула на еластичност. Прецизното съвпадение на трите метода може да контролира модула на еластичност на подложката в рамките на проектния диапазон на съответния клас с отклонение не повече от ±5MPa.
Защо под-релсовите подложки с нисък модул на еластичност са предпочитани за високоскоростни-линии?
Високо{0}}скоростните линии имат изключително високи изисквания за гладкост на коловоза, намаляване на вибрациите и шума. Подложките с нисък модул на еластичност са предпочитани поради отличното им еластично буфериране, което може точно да отговаря на изискванията за работни условия на високо-скоростни линии. Подложките с нисък-модул имат силна еластична способност за деформация. Когато влаковете преминават с висока скорост, подложките могат да абсорбират енергията на вертикалния удар на колелото и релсата чрез собствената си голяма деформация, да намалят амплитудата на вертикалната вибрация на коловоза и да подобрят плавността и комфорта на работа на влака. Подложките с нисък-модул могат ефективно да намалят предаването на вибрациите на колело-релсата към траверсите и релсите, да намалят вибрационния шум, да отговорят на стандартите за контрол на шума по високо-скоростните линии и да намалят въздействието върху околната среда. Контактното напрежение-на релсата на високоскоростните влакове е по-концентрирано. Гъвкавият контакт на подложките с нисък-модул може да разпръсне контактното напрежение, да намали повредата от контактна умора на главата на релсата и да удължи експлоатационния живот на релсата. В допълнение, подложките с нисък{16}}модул могат да се адаптират към безшевната структура на релсите на високо{17}}скоростните линии, да осигурят малко пространство за вертикална деформация за термичното разширение и свиване на релсата поради температурата, да освободят част от температурния стрес и да избегнат пукнатини на релсите, причинени от прекомерно напрежение. Вертикалната твърдост на подложките с нис-модул е ниска, което може да направи общата вертикална твърдост на коловоза по-мека и да отговаря на изискването за ниска твърдост на високо-скоростните влакове за коловоза.
Защо дизайнът на под-релсовите подложки за тежко-въже трябва да вземе предвид както високия модул, така и високата устойчивост на натиск?
Тежките-въжета носят товарните характеристики на голямо тегло на ос и многократно търкаляне. Дизайнът на подложката взема предвид както високия модул, така и високата устойчивост на натиск, за да осигури достатъчна вертикална опора, като същевременно избягва пластичната деформация на подложката и осигурява стабилност на коловоза. Подложките с висок-модул имат висока вертикална коравина, която може да осигури стабилна вертикална опора за тежко-транспортни релси, да издържат на вертикалния натиск, предизвикан от голямото тегло на осите, да предотвратяват вертикалното слягане на релсите, да гарантират гладкостта на повърхността на релсите и да избягват въздействието на отклонението на повърхността на релсите върху работата на влака. Високата устойчивост на натиск позволява на подложката да поддържа структурна цялост при действието на дългосрочни-повтарящи се големи натоварвания без заболявания като деформация на натиск и депресия, осигурявайки дългосрочна-стабилност на еластичните характеристики на подложката и избягвайки внезапни промени във вертикалната коравина на коловоза поради деформация. Ако подложката има само висок модул, но недостатъчна устойчивост на натиск, тя ще претърпи пластична деформация при дългосрочно-компресиране, модулът постепенно ще намалее и вертикалната коравина на коловоза също ще намалее съответно; ако има само висока устойчивост на натиск, но твърде нисък модул, тя не може да осигури достатъчна вертикална опора и релсата е склонна към слягане. Дизайнът на подложката, който взема под внимание и двете, може да поддържа вертикалната твърдост на коловоза на тежко-въжето стабилна за дълго време, да се адаптира към тежките работни условия на голямо натоварване и силни вибрации и да намали честотата на смяна на подложката.
Как дебелината и модулът на еластичност на подложките под -релсата контролират координирано вертикалната коравина на коловоза?
Дебелината и модулът на еластичност на подложките под -релсата са два основни фактора за контролиране на вертикалната твърдост на коловоза. Двете действат синергично чрез начина на „задаване на модула на основата и фина-настройка на дебелината“, за да реализират прецизния контрол на вертикалната твърдост. Първо, определете степента на модула на еластичност на подложката според условията на работа на въдицата: нисък модул за обикновени-скоростни и високо-скоростни въжета, висок модул за тежки-въжета. Класът на модула директно определя основната стойност на общата вертикална коравина на коловоза, като високият модул съответства на високата основна коравина, а ниският модул съответства на ниската основна коравина. След това, при същата степен на модула, реализирайте фината-настройка на вертикалната твърдост чрез регулиране на дебелината на подложката. За всеки 1 mm увеличение на дебелината на подложката, вертикалната твърдост на пистата ще намалее с 3%-5% и обратното, твърдостта ще се увеличи, когато дебелината намалее. Например, когато се използват подложки с висок-модул в въжета за тежко-теглене, ако основната твърдост е твърде висока, дебелината на подложката може да бъде подходящо увеличена до 12-15 mm, за да се намали локалната вертикална твърдост и да се направи разпределението на твърдостта на коловоза по-равномерно; когато се използват подложки с нисък модул във високоскоростни линии, ако основната коравина е твърде ниска, дебелината може да бъде подходящо намалена до 8-10 мм, за да се увеличи малко количество вертикална коравина и да се осигури поддържащият капацитет. Координираният контрол на двете трябва да следва принципа на "модул като основен и дебелина като спомагателен" и в същото време да гарантира, че дебелината на подложката е в рамките на проектния диапазон, за да се избегне нестабилност на подложката поради прекомерна дебелина и недостатъчна опора поради прекомерна тънкост.
Какви са изискванията за адаптиране на различните коловозни конструкции (с баласт/без баласт) за модула на еластичност на под-релсовите подложки?
Структурните характеристики на релсите с баласт и без баласт са значително различни, а изискванията за адаптиране към модула на еластичност на подложката също са напълно различни. Основната задача е модулът на подложката да съответства на твърдостта на структурата на коловоза, за да се постигне балансът на общата твърдост. Основата на коловоза на баластния коловоз се състои от баласт, който има определена еластичност и капацитет на деформация, а общата коравина е сравнително ниска. Следователно, той е адаптиран към подложки със среден и нисък модул на еластичност с модул, контролиран при 20-60MPa. Подложките със среден и нисък модул могат да оформят координация с еластичността на баластното легло на коловоза, да направят общата вертикална коравина на коловоза по-равномерна и да избегнат внезапни промени в коравината. Релсовото легло на безбаластния коловоз е интегрална бетонна конструкция с висока твърдост и слаб капацитет на деформация, а общата коравина е много по-висока от тази на баластния коловоз, който трябва да бъде адаптиран към модула в съответствие с работните условия: подложки с нисък-модул (По-малък или равен на 20MPa) за високо-скоростни безбаластни коловози, които компенсират твърдостта на безбаластния коловоз чрез еластичността буфериране на подложки с нисък{10}}модул; подложки с висок-модул (80-150MPa) за безбаластни коловози за тежки превози, които могат да осигурят стабилна опора, съвпадат с високата твърдост на безбаластното коловозно легло и осигуряват вертикален поддържащ капацитет. В допълнение, модулът на подложката на баластния коловоз може да се регулира гъвкаво, докато безбаластният коловоз има по-високи изисквания за прецизност за модула на подложката и отклонението трябва да се контролира в рамките на ±3MPa, за да се гарантира стабилността на твърдостта на коловоза.