Y berthynas rhwng paru elastig padiau trac a llyfnder trac
Beth yw'r gwahaniaethau craidd mewn modwlws elastig a gwrthiant heneiddio ymhlith y tri deunydd a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer padiau trac rheilffyrdd: rwber, EVA, a polywrethan?
Mae'r tri deunydd a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer padiau trac rheilffordd-rwber, EVA, a polywrethan-yn dangos gwahaniaethau craidd sylweddol mewn modwlws elastig a gwrthiant heneiddio. O ran modwlws elastig, mae gan badiau rwber fodwlws elastig o 0.8-1.5 MPa, sy'n arddangos adferiad elastig rhagorol ac yn amsugno dirgryniadau amledd uchel yn effeithiol, gan ddarparu'r effaith glustogi orau. Mae gan badiau EVA fodwlws elastig ychydig yn uwch o 1.2-2.0 MPa, gan gynnig sefydlogrwydd elastig da a llai o dueddiad i newidiadau tymheredd. Mae gan badiau polywrethan y modwlws elastig uchaf, gan gyrraedd 2.5-4.0 MPa, sy'n arddangos anhyblygedd uchel a chynhwysedd cynnal llwyth rhagorol. O ran ymwrthedd heneiddio, mae padiau rwber yn dueddol o ddiraddio o dan olau uwchfioled ac ocsigen. Mae ymwrthedd heneiddio padiau rwber naturiol cyffredin tua 5-8 mlynedd, tra gellir ymestyn ymwrthedd rwber neoprene wedi'i addasu i dros 10 mlynedd. Mae gan badiau EVA, oherwydd eu strwythur moleciwlaidd sefydlog, well ymwrthedd tywydd na rwber cyffredin, gan ddangos ychydig iawn o newidiadau perfformiad mewn amgylcheddau sy'n amrywio o -40 gradd i 60 gradd, gyda gwrthiant heneiddio o 12-15 mlynedd. Mae gan badiau polywrethan yr ymwrthedd heneiddio gorau; mae eu cadwyni moleciwlaidd yn cynnwys grwpiau pegynol cryf, gan ddarparu ymwrthedd cryf i olau uwchfioled a chorydiad cemegol. Mewn amgylcheddau garw, gall eu gwrthiant heneiddio fod yn fwy na 20 mlynedd, ac maent yn llai tebygol o gracio, caledu a ffenomenau heneiddio eraill. Mae'r gwahaniaethau hyn yn caniatáu i'r tri deunydd gael eu haddasu i wahanol hinsoddau a gofynion trac.
Sut mae dewis anystwythder y pad rheilffordd yn effeithio ar ddadleoli fertigol y trac a'r olwyn-llwyth deinamig y rheilffordd?
Mae dewis anystwythder y pad rheilffordd yn cael effaith sylweddol ar ddadleoli fertigol y trac a'r olwyn-llwyth deinamig y rheilffordd; mae'r ddau yn perthyn yn wrthdro. Pan fydd anystwythder y pad trac yn rhy isel, bydd yn cynhyrchu dadleoliad fertigol mawr o dan olwyn-llwyth rheilffordd. Er y gall hyn glustogi dirgryniad yn effeithiol a lleihau'r effaith ar unwaith rhwng yr olwyn a'r rheilffordd, bydd dadleoli gormodol yn cynyddu osgled fertigol y rheilffordd, gan effeithio ar esmwythder y trac. Gall-gwasanaeth hirdymor arwain at broblemau megis pobl sy'n cysgu heb gymorth a llai o ddwysedd ymyrryd â'r gwely balast. Os yw anystwythder y pad trac yn rhy uchel, bydd y dadleoli fertigol yn cael ei leihau'n sylweddol, a bydd geometreg y trac yn fwy sefydlog. Fodd bynnag, bydd y gallu byffro yn cael ei wanhau, a bydd y llwyth deinamig ar yr olwyn a'r rheilffordd yn cynyddu'n sylweddol. Bydd hyn yn cyflymu traul y rheiliau a'r olwynion, ac ar yr un pryd, yn amodol ar y bobl sy'n cysgu a'r gwely balast i rymoedd mwy o effaith, gan fyrhau eu bywyd gwasanaeth. Rhaid addasu'r dewis anystwythder priodol i lwyth echel a chyflymder y trac. Er enghraifft, mae rheilen gyflym uchel, gyda'i llwyth echel ysgafn a chyflymder uchel, yn gofyn am bad trac ag anystwythder cymedrol (15-25 kN/mm) i gydbwyso dadleoliad a llwyth deinamig; Mae angen pad trac gyda mwy o anystwythder (25-35 kN/mm) ar reilffyrdd cludo trwm, gyda'u llwyth echel trwm, i reoli dadleoliad fertigol ac atal anffurfiad traciau gormodol; gall rheilffyrdd confensiynol ddefnyddio padiau trac ag anystwythder is (10-20 kN/mm) i flaenoriaethu effaith byffro.
Beth yw'r gofynion llym ar gyfer gwastadrwydd a gwyriad trwch padiau trac ar linellau rheilffordd cyflym? Pam mae'r gofynion hyn mor llym?
Mae gan linellau rheilffordd cyflym ofynion llym iawn ar gyfer gwastadrwydd a gwyriad trwch padiau trac. Rhaid rheoli'r gwyriad gwastadrwydd o fewn 0.1 mm / m, ac mae'r ystod gwyriad trwch yn ± 0.2 mm, sy'n llawer uwch na'r gofynion ar gyfer rheilffyrdd confensiynol. Mae'r gofynion llym hyn yn deillio o nodweddion gweithredol trenau cyflym: Mae trenau cyflym yn gweithredu ar gyflymder uchel, ac mae'r ymateb deinamig rhwng olwynion a rheiliau yn hynod sensitif. Gall gwastadrwydd annigonol y padiau rheilffordd arwain at wahaniaethau uchder munud ar yr wyneb cynnal rheilffyrdd, gan arwain at straen lleol anwastad ar y rheiliau. Mae hyn yn achosi effeithiau rheolaidd olwynion pan fydd y trên yn mynd heibio, gan effeithio ar sefydlogrwydd y reid ac o bosibl achosi anhwylderau dirgrynu trac. Mae gwyriadau trwch gormodol yn arwain at anystwythder anghyson ymhlith gwahanol badiau rheilffyrdd o fewn yr un adran, gan arwain at ddadleoli fertigol asyncronaidd y rheiliau dan lwyth. Mae hyn yn amharu ar lyfnder cyffredinol y trac, yn gosod llwythi deinamig ychwanegol ar setiau olwyn y trên, ac yn gwaethygu traul olwynion a difrod blinder i strwythur y trac. Ar ben hynny, mae gan drenau cyflym iawn ofynion uchel iawn o ran cysur teithwyr; mae hyd yn oed mân wyriadau yn y padiau rheilffordd yn cael eu chwyddo yn y cerbyd, gan effeithio ar brofiad teithwyr. Ar yr un pryd, mae gofynion dimensiwn llym yn hanfodol i sicrhau ffit dynn rhwng y padiau rheilffordd a'r rheiliau a'r cysgwyr, gan atal bylchau a allai arwain at straen lleol gormodol a methiant cynamserol.
Pa broblemau perfformiad sy'n dueddol o ddigwydd gyda phadiau rheilffordd mewn-amgylcheddau tymheredd isel? Sut y gellir datrys y problemau hyn trwy welliannau materol?
Mae padiau rheilffordd yn dueddol o gael tair problem fawr o ran perfformiad mewn-amgylcheddau tymheredd isel (o dan -20 gradd ): diraddio elastigedd, mwy o frau, a chrebachu dimensiwn. Mae diraddiad elastigedd yn arwain at ostyngiad yng nghapasiti clustogi'r pad a chynnydd yn llwyth deinamig yr olwyn; mae brittleder cynyddol yn gwneud y pad yn dueddol o gracio a thorri o dan ddirgryniad ac effaith; gall crebachu dimensiwn achosi bylchau rhwng y pad a'r peiriant cysgu, gan effeithio ar sefydlogrwydd y gefnogaeth. Gellir datrys y problemau hyn yn effeithiol trwy wella deunyddiau: Ar gyfer padiau rwber, gellir ychwanegu rwber nitrile neu rwber silicon gydag ymwrthedd oer cryf i gymryd lle rhan o'r rwber naturiol, tra gellir ychwanegu plastigyddion i wella hyblygrwydd y gadwyn moleciwlaidd a gostwng y tymheredd pontio gwydr, fel bod y pad yn dal i allu cynnal elastigedd da ar dymheredd isel; ar gyfer padiau EVA, gellir gwella'r brittleness tymheredd isel - trwy addasu'r gymhareb o ethylene i asetad finyl, cynyddu'r cynnwys asetad finyl, neu gyflwyno addaswyr elastomer; ar gyfer padiau polywrethan, gellir defnyddio technoleg addasu copolymerization i gyflwyno segmentau hyblyg, fel polyolau polyether, i'r gadwyn moleciwlaidd i wella'r perfformiad adfer elastig ar dymheredd isel, tra gellir ychwanegu gwrthrewydd a gwrthocsidyddion i atal heneiddio tymheredd isel a diraddio perfformiad. Ar ben hynny, gall gosod cotio gwrthsefyll tymheredd isel ar yr wyneb deunydd leihau effaith tymheredd isel ar briodweddau wyneb y padiau rheilffyrdd ac ymestyn eu bywyd gwasanaeth.
Beth yw effeithiau rhaeadru heneiddio a methiant padiau rheilffordd ar strwythur y trac a gweithrediad y trên? Sut allwn ni benderfynu a oes angen amnewidiad?
Gall heneiddio a methiant padiau rheilffordd achosi problemau rhaeadru lluosog yn strwythur y trac a gweithrediad y trên. Ar gyfer strwythur y trac, mae'r pydredd elastig a achosir gan heneiddio yn caniatáu i'r llwyth olwyn gael ei drosglwyddo'n uniongyrchol i'r peiriannau cysgu a'r balast, gan waethygu cracio'r cysgwyr a malurio gronynnau balast. Ar yr un pryd, gall caledu neu ddifrod i'r padiau achosi anwastadrwydd yn y mannau cynnal rheilffyrdd, gan arwain at wyriadau mewn geometreg traciau a chynyddu'r risg o ddifrod i'r rheilffyrdd. Ar gyfer gweithrediad trenau, mae perfformiad clustogi gostyngol yn arwain at fwy o lwythi deinamig ar olwynion a mwy o ddirgryniad trenau, gan leihau cysur y reid a chyflymu traul ar gydrannau fel y bogies, gan gynyddu costau cynnal a chadw offer. Mewn achosion difrifol, gall y bylchau cymorth a grëir gan badiau a fethwyd achosi ansefydlogrwydd rheilffordd ennyd, gan fygwth diogelwch trenau. Dylai'r penderfyniad i ddisodli'r pad fod yn seiliedig ar gyfuniad o archwilio gweledol a phrofi perfformiad: Yn weledol, os yw'r pad yn dangos craciau amlwg, caledu, gostyngiad trwch o fwy na 10%, neu ymylon wedi'u torri neu ar wahân, dylid ei ddisodli ar unwaith; o ran perfformiad, dylai'r perfformiad clustogi gael ei brofi trwy brawf morthwyl gollwng. Pan fydd y gyfradd amsugno effaith yn gostwng i lai na 60% o'r gwerth cychwynnol, neu pan fo gwyriad anystwythder y pad a fesurir ar y safle yn fwy na 30% o'r gwerth dylunio, dylid cychwyn amnewid swp.