Opredelitev in vloga tirnih blazinic
Tirna podloga sedi med nogo tirnice in pragom ali osnovno ploščo v sistemu za pritrjevanje tirnice. Opravlja tri funkcije: enakomerno porazdeli obremenitev kolesa na sedež praga, ublaži vibracije in udarce, ki jih povzročajo mimo vozeči vlaki, in, kjer je blazinica izolacijska, električno loči obe tirnici za delovanje tirnega tokokroga. Material in geometrija blazinic torej vplivata na kakovost vožnje, vzdržljivost pritrdilnih elementov, intervale vzdrževanja steze in zanesljivost signala. Ker je blazinica polimerna komponenta, ki deluje pod stalnim stiskanjem, njena izbira in obnašanje pri staranju neposredno določata, kako pogosto je treba servisirati pritrdilni sistem.
Primerjava gumijastih, gumijastih-plastičnih kompozitov in poliuretanskih blazinic
| Lastnina | Gumijasta podloga | Gumija-plastični kompozit | Poliuretanska podloga |
|---|---|---|---|
| Tipična trdota po Shoru | 50–60 | 60–70 | 70–80 |
| Elastičnost / blaženje | Odlično | Dobro | Zmerno |
| Odpornost na staranje in obrabo | Zmerno | Superior | Dobro |
| Nosilnost in kompresijski set | Zmerno | Dobro | Visoka, nizka trajna deformacija |
| Relativni stroški | Najnižja | Srednje | Najvišje |
| Tipična uporaba | Visoke{0}}hitrosti in splošne proge, ki potrebujejo blaženje | Te{ko{0}}obremenjene in običajne proge | Proge-za težki tovorni promet |
Gumijaste podloge na osnovi naravnega kavčuka in stiren-butadien kavčuka dobro absorbirajo energijo trka vlaka in so poceni, kar pojasnjuje njihovo široko uporabo. Kompozitne podloge dodajo odpornost proti obrabi plastike elastičnosti gume in zdržijo dlje na črtah za-obremenitev. Poliuretanske blazinice prenašajo največje obremenitve in so odporne na trajno strjevanje, vendar je njihovo blaženje šibkejše in cena je višja. Pri izbiri je treba upoštevati osno obremenitev proge, hitrost, zahteve glede vibracij in proračun.
Dejavniki, ki poganjajo staranje tirnih ploščic
Staranje blazinic nadzirajo okoljski in delovni pogoji, ki delujejo skupaj. Ultravijolično sevanje oksidira površino polimera, kar povzroči strjevanje in razpoke. Visoka temperatura in vlaga spodbujata hidrolizo in rast plesni, kar zmanjšuje mehanske lastnosti. Solni sprej in izpostavljenost kislinam ali alkalijam napadajo molekularno strukturo, zmehčajo blazinico in zmanjšajo trdnost. V prometu ponavljajoče se obremenitve koles povzročajo tlačno utrujenost, ki postopoma zmanjšuje elastičnost, medtem ko neenakomerna geometrija koloteka koncentrira napetost na lokalnih območjih in pospešuje lokalizirano staranje. Pomembna je tudi natančnost namestitve: premočno stisnjena blazinica se ne more deformirati in se hitreje stara pod dolgotrajnim visokim pritiskom. Ti dejavniki skupaj skrajšajo življenjsko dobo, zato morata izbira materiala in praksa vzdrževanja upoštevati dejansko delovno okolje.
Testi pospešenega staranja in ocena življenja
Testiranje pospešenega staranja skrajša naravni cikel staranja, tako-da je dolgoročno delovanje mogoče hitro predvideti. Glavne metode so staranje na vročem-zraku, ultravijolično staranje, vlažno-toplotno staranje in-solno staranje v pršilu, preskusni načrt pa mora ustrezati okolju steze. Za vroča območja preskus staranja na vročem-zraku pri 70 stopinjah Celzija 1000 ur, ki mu sledi merjenje natezne trdnosti, raztezka ob pretrgu in trdote, omogoča neposredno primerjavo materialov. Za obalne proge testiranje-s pršenjem soli simulira kloridno korozijo in preveri odpornost blazine. Parametri delovanja pred in po staranju se primerjajo z merilom staranja, na primer natezna trdnost, ki pade na 70 odstotkov začetne vrednosti, in teoretična življenjska doba se nato oceni iz krivulje razgradnje. Isti postopek podpira kvalifikacijo materiala in primerjavo dobaviteljev med nabavo.
Zahteve za gosenice-za visoke hitrosti
Visoko-hitrostne proge zahtevajo podlogo z elastičnim modulom v območju 10–20 MPa, tako da se udarna energija absorbira brez pretirane togosti, vzdržljivost vsaj 3 milijone ciklov pod visoko-frekvenčno obremenitvijo in stabilno obnašanje v širokem temperaturnem območju delovanja pri visoki-hitrosti. Dolgotrajna-deformacija mora ostati znotraj meje 15 odstotkov, tako da usedanje blazinice ne moti geometrije tira. V trenutni praksi so gumijasto-plastične kompozitne blazinice in modificirane poliuretanske blazinice prednostne izbire, ker hkrati izpolnjujejo zahteve glede elastičnosti, utrujenosti in temperature.
Ravnanje s trajnimi deformacijskimi napakami
Trajna deformacija je izguba elastičnosti, zaradi katere blazina ne more obnoviti svoje prvotne debeline in neposredno poslabša blaženje in stabilnost teka. Pri manjših deformacijah 0,5 mm ali manj se lahko med podlogo in pragom vstavi elastična podložka ustrezne debeline, da se izravna višinska razlika, z okrepljenim nadzorom lokacije. Če deformacija preseže 0,5 mm ali je podloga razpokana ali poškodovana, jo je treba zamenjati z novo podlogo enakega materiala, debeline in specifikacije, pred namestitvijo pa je treba spalni sedež očistiti umazanije in rje, da preprečite vrzeli in neenakomerno obremenitev. Raziskati je treba tudi temeljni vzrok: če je napaka napaka pri izbiri, je treba razred materiala ali modul elastičnosti za prihodnja naročila pregledati; če je preobremenjen, je treba pregledati obremenitev proge ali specifikacijo blazinice.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kateri material tirnih podlog je primeren za-težke tovorne proge?
Poliuretanske blazinice so prednostne za težke-vlečne vrvi, ker njihova visoka trdota in nizka kompresijska stopnja preprečujejo trajno deformacijo pod velikimi osnimi obremenitvami, čeprav je njihovo blaženje manjše od gume.
Zakaj se gumijaste podloge še vedno pogosto uporabljajo na progah-za visoke hitrosti?
Gumijaste blazinice nudijo najboljšo absorpcijo udarcev pri zmernih stroških, s skrbno izbiro pa izpolnjujejo zahteve glede elastičnosti in utrujenosti pri hitrem-delovanju. Kompozitne in modificirane poliuretanske blazinice se uporabljajo tam, kjer sta odločilna dejavnika odpornost proti staranju in nosilnost.
Kako se staranje blazinice testira pred nakupom?
Standardne pospešene metode so staranje-na vročem-zraku pri 70 stopinjah Celzija 1000 ur, vlažno-toplotno staranje, ultravijolično staranje in-solno pršenje. Natezna trdnost, raztezek in trdota se merijo pred in po, 30-odstotni padec natezne trdnosti pa je običajno merilo zamenjave.
Kaj povzroča, da se tirna ploščica strdi in poči?
Ultravijolično sevanje, visoka temperatura in ozon povzročajo oksidativno razgradnjo polimera, kar utrdi površino in povzroči razpoke, zlasti na linijah v vročem, sončnem podnebju.
Ali lahko blazinica z rahlo trajno deformacijo ostane v uporabi?
Deformacijo 0,5 mm ali manj je mogoče kompenzirati z elastičnim podložkom in nadzorovati. Nad tem pragom je treba blazinico zamenjati, ker oblazinjenja in geometrije ni mogoče obnoviti drugače.
Zakaj je natančnost namestitve pomembna za življenjsko dobo blazinice?
Pre-stisnjena blazinica se pod obremenitvijo ne more elastično deformirati in se pod dolgotrajnim visokim pritiskom hitreje stara, medtem ko se ohlapna blazinica premika in obrablja. Čisti sedeži in pravilna prednapetost so pogoj za predvideno življenjsko dobo.