Pad Rheilffyrdd yn Erbyn-Technoleg Heneiddio a Dylunio Addasrwydd Amgylchedd Eithafol
Beth yw prif amlygiadau ac achosion methiant heneiddio mewn padiau rheilffordd?
Mae'r prif amlygiadau o fethiant heneiddio mewn padiau rheilffyrdd yn cynnwys pydredd elastig, cracio wyneb, a set cywasgu gormodol. Pydredd elastig yw'r dull methiant mwyaf hanfodol, a achosir gan dorri cadwyni moleciwlaidd rwber yn y deunydd pad o dan ymbelydredd uwchfioled a newidiadau tymheredd, gan arwain at gynnydd yn y modwlws elastig a gostyngiad mewn perfformiad amsugno sioc. Mae cracio arwyneb yn cael ei achosi gan effaith heneiddio ocsideiddiol ffotograffig o ymbelydredd uwchfioled. Mae ymbelydredd uwchfioled yn dinistrio strwythur croes-gysylltiedig moleciwlau rwber, gan achosi i arwyneb y pad golli caledwch a datblygu craciau rhwydwaith. Mae craciau sy'n ddyfnach nag 1 mm yn cyflymu heneiddio mewnol y pad. Mae set cywasgu gormodol yn cyfeirio at anallu'r pad i ddychwelyd i'w siâp gwreiddiol o dan lwyth-tymor hir, gydag anffurfiad yn fwy na 10%. Mae hyn yn cael ei achosi gan wrthwynebiad annigonol i flinder cywasgol yn y deunydd pad, gan arwain at ddadffurfiad anadferadwy o'r cadwyni moleciwlaidd o dan gywasgu dro ar ôl tro. Mae methiant heneiddio padiau rheilffordd hefyd yn gysylltiedig yn agos â ffactorau amgylcheddol. Mae amgylcheddau tymheredd uchel yn cyflymu heneiddio thermo ocsideiddiol moleciwlau rwber, tra bod amgylcheddau hynod o oer yn lleihau caledwch deunydd y pad, gan ei wneud yn dueddol o dorri asgwrn yn frau. Mae asidau ac alcalïau mewn amgylcheddau cyrydol iawn yn cyrydu arwyneb y pad ac yn niweidio strwythur y deunydd. Ar ben hynny, gall gosod padiau trac yn amhriodol gyflymu heneiddio. Er enghraifft, gall bylchau rhwng y pad trac a'r peiriant cysgu arwain at grynodiad straen lleol, gan gyflymu heneiddio blinder y pad trac.
Beth yw'r mesurau gwella fformiwleiddiad deunydd ar gyfer gwrth-heneiddio padiau trac?
Mae'r mesurau gwella fformiwleiddiad deunydd ar gyfer gwrth-heneiddio padiau trac yn ymwneud yn bennaf â thair agwedd: addasu'r deunydd matrics, ychwanegu asiantau gwrth-heneiddio, ac optimeiddio llenwyr. Mae'r deunydd matrics yn defnyddio rwber monomer diene propylen ethylene (EPDM) yn lle rwber naturiol traddodiadol. Mae gan rwber EPDM ymwrthedd tywydd ardderchog a gwrthsefyll heneiddio; mae ei wrthwynebiad i heneiddio uwchfioled yn fwy na thair gwaith yn fwy na rwber naturiol, gan ohirio torri cadwyni moleciwlaidd i bob pwrpas. Mae ychwanegu asiantau gwrth-heneiddio yn allweddol i wella fformiwla. Mabwysiadir system gwrth-heneiddio gyfansawdd o "gwrthocsidydd + amsugnwr UV + sefydlogwr golau". Dewisir gwrthocsidyddion ffenolig rhwystredig, gyda'r swm adio yn cael ei reoli ar 0.5%-1.0%, a all atal heneiddio thermoocsidiol rwber. Mae cynhyrchion benzotriazole yn cael eu dewis fel amsugyddion UV, gyda'r swm ychwanegol yn cael ei reoli ar 1.0%-1.5%, sy'n gallu amsugno pelydrau UV a lleihau heneiddio ocsideiddiol lluniau. Mae cynhyrchion amin rhwystredig yn cael eu dewis fel sefydlogwyr golau, gyda'r swm ychwanegol yn cael ei reoli ar 0.8%-1.2%, a all ddal radicalau rhydd ac oedi'r broses heneiddio. Mae optimeiddio llenwi yn defnyddio carbonad nano-calsiwm i ddisodli calsiwm carbonad ysgafn traddodiadol. Mae maint gronynnau nano-calsiwm carbonad yn cael ei reoli ar 50-100nm, y gellir ei wasgaru'n unffurf yn y matrics rwber, gan wella ymwrthedd set cywasgu y pad, gan leihau'r gyfradd gosod cywasgu o 15% i lai na 8%. Ar ôl gwella'r fformiwla, mae angen i ddeunydd y pad basio profion heneiddio carlam. Ar ôl heneiddio am 1000 awr ar 70 gradd o dan arbelydru UV, dylai'r gyfradd newid modwlws elastig fod yn Llai na neu'n hafal i 10%, ac ni ddylai fod unrhyw gracio arwyneb, gan fodloni'r gofynion dylunio gwrth-heneiddio.
Beth yw'r cynllun dylunio addasrwydd ar gyfer padiau trac amgylchedd tymheredd uchel?
Mae'r cynllun dylunio addasrwydd ar gyfer padiau trac amgylchedd tymheredd uchel yn mabwysiadu strategaeth ddeuol o addasu ymwrthedd gwres materol a dylunio afradu gwres strwythurol. Ar gyfer addasu ymwrthedd gwres materol, mae ychwanegion sy'n gallu gwrthsefyll gwres yn cael eu hychwanegu at y ffurfiad rwber EPDM, gan ddefnyddio cyfryngau gwrthsefyll gwres organosilicon, gyda'r swm adio yn cael ei reoli ar 2.0%-2.5%. Mae hyn yn cynyddu tymheredd ymwrthedd gwres y pad, gan ganiatáu iddo gynnal eiddo elastig sefydlog hyd yn oed ar 120 gradd. Ar yr un pryd, mae'r broses fwlcaneiddio yn cael ei haddasu, gan ddefnyddio -bwlcaneiddio amser uchel, byr-. Rheolir y tymheredd vulcanization ar 180-190 gradd, a rheolir yr amser vulcanization ar 10-15 munud, gan arwain at strwythur traws-gysylltiedig mwy sefydlog a gwell ymwrthedd heneiddio gwres. Mae'r dyluniad afradu gwres strwythurol yn ymgorffori rhigolau afradu gwres ar wyneb y pad, gyda lled o 5mm, dyfnder o 3mm, a bylchiad o 10mm. Mae hyn yn cynyddu ardal afradu gwres y pad, yn cyflymu afradu gwres, ac yn lleihau tymheredd gweithredu'r pad. Ar ben hynny, mae pad silicon dargludol thermol gyda dargludedd thermol Mwy na neu'n hafal i 1.0W / (m・K) yn cael ei osod rhwng y pad a'r peiriant cysgu, gan drosglwyddo gwres a amsugnir gan y pad i'r peiriant cysgu yn gyflym ac atal cronni gwres. Ar ôl cwblhau'r dyluniad addasrwydd, cynhelir prawf heneiddio tymheredd uchel. Ar ôl cael ei osod mewn amgylchedd o 120 gradd am 1000 awr, mae cyfradd pydredd elastig y pad yn Llai na neu'n hafal i 8%, ac mae'r set gywasgu yn Llai na neu'n hafal i 10%, gan fodloni gofynion y gwasanaeth ar gyfer amgylcheddau tymheredd uchel.
Beth yw'r caledwch-mesurau dylunio ar gyfer padiau rheilffordd mewn amgylcheddau oer?
Mae'r mesurau dylunio gwella caledwch ar gyfer padiau trac mewn amgylcheddau uchder uchel ac oer yn cynnwys dwy agwedd yn bennaf: addasu caledu deunyddiau a dylunio gwrth-brinder strwythurol. Mae addasu caledu deunydd yn golygu ychwanegu cyfryngau caledu at y ffurfiad rwber EPDM, gan ddefnyddio rwber biwtyl fel y gydran caledu, gyda'r swm ychwanegol yn cael ei reoli ar 10%-15%. Mae gan rwber butyl hyblygrwydd tymheredd isel rhagorol, a all wella perfformiad gwrth-frwynder y pad mewn amgylcheddau tymheredd isel. Ar yr un pryd, mae cyfryngau gwrthrewydd yn cael eu hychwanegu, gan ddefnyddio cyfryngau gwrthrewydd polyol, gyda'r swm ychwanegol yn cael ei reoli ar 1.0%-1.5%, a all ostwng tymheredd trawsnewid gwydr y deunydd pad, gan ganiatáu iddo gynnal hyblygrwydd da hyd yn oed ar -40 gradd. Mae'r dyluniad gwrth-breuder strwythurol yn disodli trawsnewidiadau cornel miniog y pad gyda thrawsnewidiadau crwn mawr o R10mm, gan ddileu pwyntiau crynhoad straen ac atal brau a achosir gan grynodiad straen mewn{-amgylcheddau tymheredd isel. Ymhellach, mabwysiedir dyluniad strwythurol haenog, gyda-deunydd caledwch uchel ar gyfer yr haen arwyneb a-deunydd elastigedd uchel ar gyfer yr haen fewnol. Rheolir trwch yr haen arwyneb ar 2mm i wrthsefyll effeithiau tymheredd isel, tra bod trwch yr haen fewnol yn cael ei reoli ar 8mm i sicrhau perfformiad amsugno sioc. Ar ôl cwblhau'r dyluniad sy'n gwella caledwch, mae angen prawf effaith tymheredd isel. Mewn amgylchedd o -40 gradd, mae morthwyl 2kg yn cael ei ollwng o uchder o 1m i'r pad. Ystyrir y pad 合格 (cymwys) os nad yw'n dangos unrhyw graciau neu ddifrod, gan fodloni'r gofynion ar gyfer ei ddefnyddio mewn amgylcheddau oer iawn.
Beth yw'r dulliau craidd a'r safonau derbyn ar gyfer profi perfformiad gwrth-heneiddio padiau rheilffordd?
Mae'r dulliau craidd ar gyfer profi perfformiad gwrth-heneiddio padiau rheilffyrdd yn cynnwys tri chategori: prawf heneiddio carlam, prawf beicio tymheredd uchel ac isel, a phrawf amlygiad maes. Mae'r prawf heneiddio carlam yn defnyddio siambr brawf heneiddio lamp xenon i efelychu arbelydru uwchfioled ac amgylchedd tymheredd uchel. Yr amodau prawf yw: dwyster golau 60W / m², tymheredd 70 gradd, ac amser prawf 1000 awr. Ar ôl y prawf, mesurir cyfradd newid modwlws elastig, set cywasgu, a chyflwr wyneb y pad. Mae'r prawf beicio tymheredd uchel ac isel yn defnyddio siambr brawf tymheredd uchel ac isel gydag ystod tymheredd o - 40 gradd i 120 gradd, a 100 o gylchoedd. Mae pob cylchred yn cynnwys daliad tymheredd isel 2-awr{-a daliad tymheredd isel 2-awr. Ar ôl y prawf, caiff ymddangosiad a phriodweddau mecanyddol y pad eu mesur. Cynhelir profion amlygiad maes mewn amgylcheddau eithafol nodweddiadol, megis anialwch tymheredd uchel, rhanbarthau rhew parhaol, ac ardaloedd chwistrellu halen arfordirol, gan ddatgelu'r padiau i'r elfennau am flwyddyn, gyda monitro cyfnodol o newidiadau perfformiad. Mae meini prawf derbyn yn cynnwys: ar ôl profion heneiddio carlam, cyfradd newid modwlws elastig Llai na neu'n hafal i 10%, cyfradd gosod cywasgu Llai na neu'n hafal i 8%, a dim cracio arwyneb; ar ôl profion beicio tymheredd uchel ac isel, dim craciau nac anffurfiad; ac ar ôl profion amlygiad maes, cyfradd diraddio perfformiad Llai na neu'n hafal i 15%. Rhaid i'r gyfradd basio ar gyfer pob swp o badiau fod yn fwy na neu'n hafal i 99%, a rhaid sgrapio'r holl gynhyrchion heb gymhwyso i sicrhau dibynadwyedd cymwysiadau peirianneg.