Ozadje: Od kod prihaja kotalni hrup
Ko kolo prečka tirnico, majhne nepravilnosti na obeh površinah povzročijo tresenje kolesa, tirnice in praga. Tirnica oddaja večino hrupa v zraku v območju od 500 do 2000 Hz, pritrdilni sistem pa se nahaja neposredno na poti prenosa med nogo tirnice in nosilno strukturo. Togo pritrjevanje prenaša te vibracije skoraj nespremenjeno, prožno pritrjevanje pa jih lahko ublaži, če sta togost in blaženje pravilno izbrana. Inženirska naloga torej ni utišati tirnico samo, ampak nadzorovati, koliko vibracij zapusti vznožje tirnice in doseže prag in okoliška tla.
Oblikovne ročice v sistemu sponke in pritrditve
Navpična togost pritrditve
Kombinirana navpična togost sponke in pod-podloge tirnice določa resonančno obnašanje tirnice. Mehkejši sklopi znižajo lastno frekvenco tirnice na njenih nosilcih in zmanjšajo prenos visoko-frekvenčnih vibracij, za ceno večjega upogiba tirnice pod obremenitvijo. Običajne prožne pritrditve za-občutljive mestne črte določajo statično togost blazinice v razponu od 20 do 60 kN/mm v primerjavi s 100 kN/mm ali več za težke{8}}tire.
Obremenitev prstov in stabilnost vpenjanja
Zvočna zmogljivost je odvisna od tega, ali sponka ohranja stabilno obremenitev prstov na površini blazinice. Če obremenitev prstov popusti, se tirnica lahko dvigne, blazinica postane ohlapna in sklop začne šklepetati, kar ustvarja lasten hrup. Nožna obremenitev od 7 do 12 kN na sponko, odvisno od vrste pritrditve, drži tirnico na mestu in ohranja načrtovano togost.
Dušenje v materialih blazinic in sponk
Elastomerne blazinice iz gume, EPDM ali poliuretana dodajo notranje dušenje, ki pretvarja energijo vibracij v toploto. Faktor izgube materiala podloge skupaj s kontaktnim trenjem med nogo tirnice, podlogo in osnovno ploščo določa, koliko energije se razprši na vsaki podpori. Nekateri modeli dodajo dušilno plast ali nastavljen dušilec tirnice na tračnici za hrup-povezan z valovitostjo.
Kako se meri zmanjšanje hrupa
Zmanjšanje hrupa in vibracij je kvantificirano s primerjavo preskusnega pritrditve z referenčnim pritrditvijo pod enakimi pogoji. EN 16272 zajema merjenje zmanjšanja hrupa tirnih pritrdilnih elementov na tirih z obtežilnimi obremenitvami in brez njih, prenosna funkcija pritrdilnih elementov pa se uporablja za napovedovanje ravni hrupa ob progi. Terenske meritve na progah podzemne železnice z elastičnimi pritrdili običajno kažejo zmanjšanje hrupa ob cesti za 3 do 10 dB(A) v primerjavi s togimi osnovnimi ploščami, pri čemer je natančna vrednost odvisna od stanja kolesa in tirnice, togosti blazinic in oblike tira.
Scenariji uporabe
Podzemni in tramvajski tuneli, kjer vibracije in hrup-strukture motijo sosednje stavbe; prožne pritrditve so pogosto kombinirane s plavajočimi ploščami.
Stanovanjski odseki glavnih prog, kjer veljajo omejitve hrupa ob cesti; pod-tirne blazinice in blažilniki tirnic so nameščeni med obnovo.
Mostovi, kjer konstrukcija učinkovito oddaja hrup; pritrdilni elementi z nizko-togostjo zmanjšajo povezavo med tirnico in mostom.
Trak brez balasta, kjer ni balasta, ki bi absorbiral tresljaje, tako da ima pritrdilna blazinica popolno odpornost.
Premisleki glede izbire in vzdrževanja
Ujemite togost ploščice s proračunom togosti tirnice: preveč mehka poveča upogibanje tirnice, širitev širine in utrujenost sponke; preveč tog premaga cilj hrupa.
Preverite obremenitev prstov po namestitvi in ob načrtovanih pregledih; posnetek, ki je izgubil prednapetost, spremeni hrupno obnašanje celotnega sklopa.
Preverite stanje blazinic: staranje, umazanija z oljem in stalni nabor elastomernih blazinic poslabšajo hrup in izolacijo.
Potrdite, da je pritrditev združljiva s profilom tirnice in pragom ali vmesnikom osnovne plošče, preden določite naknadno vgradnjo-za zmanjšanje hrupa.
Pogoste napačne predstave
Mehkejše zapenjanje je vedno tišje. Preveč mehki pritrdilni elementi povečajo deformacijo tirnice in lahko povzročijo nizko{1}}frekvenčne vibracije; togost mora biti prilagojena sistemu.
Zmanjšanje hrupa se nanaša samo na blazinico. Obremenitev prsta sponke, blaženje osnovne plošče in stanje površine tirnice prispevajo toliko kot sama blazinica.
Zapenjanje-za zmanjšanje hrupa deluje pri kateri koli hitrosti vlaka. Korist je odvisna od frekvence in jo je treba potrditi z meritvijo za specifično aplikacijo.
Pogosto zastavljena vprašanja
V1: Kateri del sponke tirnice vpliva na hrup?
Sponka drži nogo tirnice proti blazinici z določeno obremenitvijo prstov in doda nekaj dušenja z lastno elastično deformacijo, vendar sta prevladujoča vzvoda hrupa togost blazinice in celoten pritrdilni sklop.
V2: Koliko zmanjšanja hrupa lahko dosežejo elastične pritrditve?
Terenske meritve običajno kažejo zmanjšanje hrupa ob progi za 3 do 10 dB(A) v primerjavi s togimi pritrditvami, odvisno od oblike tira, togosti blazinic in stanja kolo-tirnic.
V3: Je pod-podloga pomembnejša od sponke?
Pri navpičnem prenosu vibracij prevladuje blazinica, vendar sponka določa, ali blazinica deluje, kot je načrtovano. Oba morata biti določena skupaj kot en sistem pritrditve.
V4: Ali pritrditve-za zmanjševanje hrupa slabijo stabilnost tira?
Ni nujno. Nižja togost poveča upogib, vendar moderne zasnove vzdržujejo stranski upor in profil{1}}ohranjajo zmogljivost znotraj specifikacije prek osnovne plošče in sidranja.
V5: Kako je zmanjšanje hrupa preverjeno na lokaciji?
Meritve hrupa ob cesti in meritve prenosa vibracij po EN 16272 primerjajo nameščeno pritrditev z referenčnim odsekom v enakih prometnih razmerah.
V6: Ali je mogoče obstoječe pritrditve nadgraditi samo za hrup?
Da, v mnogih primerih je podlogo in sponko mogoče zamenjati z-različico za zmanjšanje hrupa, če so osnovna plošča, razmik med pragovi in profil tirnice združljivi; najprej je potrebna raziskava spletnega mesta.