Rööpapadjandite elastsusmoodul ja vibratsiooni summutamine
Kuidas mõjutab rööpaaluste{0}}alusplaatide elastsusmoodul rongi töömugavust?
Rööpaaluste{0}}alusplaatide elastsusmoodul on löögi neeldumise põhinäitaja, mis mõjutab otseselt rongi liikumise sujuvust ja mugavust. Kui elastsusmoodul on liiga madal (<80MPa), the base plate is prone to excessive compressive deformation, leading to excessive rail settlement and obvious jolting when trains pass. When the elastic modulus is too high (>150 MPa), on alusplaat liiga jäik, et neelata tõhusalt ratta-löögilöögi vibratsiooni, ning vibratsioon kandub otse kelku, mõjutades sõidukogemust. Sobiv elastsusmoodul (80-120 MPa) võimaldab alusplaadil tekitada koormuse all mõõdukat elastset deformatsiooni, vähendades vibratsiooni sagedust inimese mugavusvahemikku (10-20 Hz). Kiirrongidel on kõrgemad nõuded mugavusele, valides tavaliselt 90-110 MPa elastsusmooduliga alusplaadid, mis võivad vähendada vibratsiooni ülekannet enam kui 30% ja parandada reisijate kogemust. Samuti on ülioluline elastsusmooduli ühtlus; kõrvalekalle ±10% või väiksem võib vältida ebaühtlast kohalikku rööbastee jäikust ja tagada kogu mugavuse.
Miks on rasketel{0}}veoliinidel vaja-rööpaaluseid kõrge elastsusmooduliga alusplaate?
Rasketel{0}}veoliinidel on suur teljekoormus (suurem kui 25 t või sellega võrdne) ja tugevad ratta-rööpalöögijõud. Kõrge elastsusmooduliga (120-150 MPa) rööpaalused alusplaadid võivad tagada piisava laagrijäikuse, et vältida liigset deformatsiooni. Kõrge elastsusmooduliga alusplaatide survetugevus on suurem või võrdne 25 MPa, mis talub pikaajalist{10}}suure koormuse survet ilma püsiva deformatsioonita, tagades rööbastee geomeetrilise asendi stabiilsuse. Raskete liinide ballast või rööbasteeplaadid kannavad tohutut koormust; kõrge elastsusmooduliga alusplaadid suudavad koormuse ühtlaselt vundamendile üle kanda, vähendades kohalikku pingekontsentratsiooni ja kaitstes rööbastee konstruktsiooni. Kui valitakse madala elastsusmooduliga alusplaadid, võivad need väsimisel kokku kukkuda, mis põhjustab rööpa ebaühtlast kõrgust, suurendab ratta{14}}rööpa kulumist ja liini hoolduskulusid. Kõrge elastsusmooduliga alusplaatidel on tugevam nihkekindlus, mis talub raskeveorongide käivitamisel ja pidurdamisel tekkivat pikisuunalist jõudu, väldib alusplaadi libisemist ja tagab liini ohutuse.
Millised on elastsusmooduli konstruktsiooni erinevused välismaise standardi ja siseriikliku standardi -rööpa alusplaatide vahel?
Riiklike standardite -rööpaaluse alusplaatide elastsusmooduli disain keskendub kohanemisele kodumaiste liinide erinevate vajadustega: 80-100 MPa tavaliste liinide jaoks, 90-120 MPa kiirete-liinide jaoks ja 120-{010 MPa laia ulatusega 151 MPa. Välismaised standardid, nagu Saksa Vossloh alusplaadid, keskenduvad kiiretele{18}}kiirtele ja raskeveo stsenaariumidele, millel on kontsentreeritum elastsusmooduli disainivahemik (100–150 MPa) ja rangem hälbekontroll (vähem kui ±5%), et tagada jõudluse järjepidevus. Jaapani JR-i standardsed alusplaadid on mõeldud maavärinaohtlikele aladele, mille elastsusmoodul on veidi madalam (90-110 MPa), mis tasakaalustavad löögi neeldumist ja deformatsioonikindlust, et parandada liini seismilist jõudlust. Mõned Euroopa ja Ameerika alusplaadid kasutavad gradiendi elastsusmooduli disaini: pinnakihil on madal elastsusmoodul (80–90 MPa) löögi neeldumiseks ja alumisel kihil on kõrge elastsusmoodul (130–150 MPa) laagri jaoks, mis võimaldab funktsionaalset tsoneerimist. Riiklikud standardsed alusplaadid pööravad rohkem tähelepanu kulude ja jõudluse vahelisele tasakaalule, samas kui välismaistel standardalustel alusplaatidel on kõrgemad nõuded materjali koostisele ja töötlemise täpsusele, parema elastsusmooduli stabiilsusega, kohandudes kõrgetasemeliste liinide vajadustega.
Kas rööpaaluse{0}}alusplaatide elastsusmoodul väheneb kasutusea jooksul? Mis on põhjused?
Rööpaaluse -alusplaatide elastsusmoodul väheneb järk-järgult koos kasutusea pikenemisega, mis on materjali vananemise, väsimuskahjustuste ja muude tegurite koosmõju tulemus. Pikaajalise koormuse korral purunevad kummist alusplaatide sisemised kummist molekulaarsed ahelad, elastsuse taastumisvõime väheneb, mis viib elastsusmooduli -haaval-aasta võrra vähenemiseni, mille sumbumise määr on 5 aasta pärast umbes 15-20%. Polüuretaanist alusplaatidel on parem vananemiskindlus, kuid pikaajaline kokkupuude päikesevalguse ja hapnikuga põhjustab ka materjali kõvenemist ning elastsusmoodul veidi suureneb (vähem kui 10%). Keskkonnategurid kiirendavad sumbumist: kummist alusplaadid kõrge-temperatuuri ja-kõrge niiskusega piirkondades on altid niiskuse neeldumisele ja vananemisele ning elastsusmooduli sumbumise määr on 5–8% kõrgem kui kuivadel aladel; keemiline keskkond soola-leeliselistes piirkondades korrodeerib alusplaadi materjali ja kahjustab elastset struktuuri. Kui liini hooldust ei tehta õigeaegselt, põhjustab alusplaadi pinna kulumine ja prahi kogunemine ebaühtlast lokaalset pinget, mis kiirendab elastsusmooduli nõrgenemist. Regulaarne asendamine (kummist alusplaadid iga 5-8 aasta järel, polüuretaanist alusplaadid iga 10-15 aasta järel) võib vältida elastsusmooduli sumbumise mõju liini jõudlusele.
Kuidas tuvastada, kas rööpaaluse -alusplaatide elastsusmoodul vastab standardile?
Rööpa all olevate-alusplaatide elastsusmooduli tuvastamiseks on standardite GB/T 18173.3-2019 või EN 13146 kohaste survetestide läbiviimiseks vaja spetsiaalset survetestimismasinat. Valmistage ette 3 proovirühma (100 mm × 100 mm × 10 mm) ja hoidke neid 24 tundi konstantsel temperatuuril 23 kraadi ± 2 kraadi, et välistada temperatuurimõjud. Asetage proov testimismasinale, rakendage eelkoormust 0,5 MPa, seejärel laadige see 5 MPa-ni kiirusega 1 mm/min, registreerige kokkusurumise suurus ja arvutage elastsusmoodul (E=pinge/deformatsioon). Kui katsetulemus jääb kavandatud vahemikku ja kolme proovirühma kõrvalekalle on ±10% või väiksem, loetakse see kvalifitseerituks. Kohapeal saab rööbastee jäikust tuvastada rööbastee kontrollimise sõidukiga, et kaudselt järeldada alusplaadi elastsusmoodulit; kui rööbastee jäikuse hälve ületab 15%, on vajalik proovide võtmine ja lahtivõtmise katsetamine. Töötavate liinide puhul saab ultrahelitesti abil hinnata alusplaadi sisestruktuuri seisundit helilainete levimiskiiruse ja elastsusmooduli sumbumise astme hindamiseks. Kvalifitseerimata alusplaadid tuleb õigeaegselt välja vahetada, et vältida liini ohutuse ja mugavuse mõjutamist.