Klasifikacija modula elastičnosti tirne blazine in tehnologija nadzora navpične togosti tirnice
Katere so glavne kontrolne metode za razvrščanje modula elastičnosti pod-tirnih podstavkov?
Osnovne kontrolne metode za razvrščanje modula elastičnosti pod-tirničnih blazinic so osredotočene na tri vidike: prilagoditev formule materiala, optimizacija postopka penjenja in nadzor razmerja dodajanja polnila. Sinergijski učinek treh lahko uresniči natančen nadzor gradienta modula od nizkega do visokega. Prilagoditev formule materiala je osnovna metoda. Blazinice z nizkim-modulom povečajo delež naravnega kavčuka na več kot 70 % za izboljšanje elastičnosti; blazinice s srednjim-modulom uporabljajo naravni kavčuk in stiren-butadienski kavčuk v razmerju 6:4, ob upoštevanju elastičnosti in togosti; blazinice z visokim-modulom povečajo delež stiren-butadienskega kavčuka in cis-butadienskega kavčuka za povečanje strukturne togosti. Optimizacija postopka penjenja je za penjene blazinice. Blazinice z nizkim-modulom uporabljajo postopek visoke stopnje penjenja s stopnjo penjenja 60 %-70 %. Več notranjih por povzroči nižji modul; visokomodulne blazinice uporabljajo postopek nizke stopnje penjenja s stopnjo penjenja 30%-40%. Manj por povzroči večjo togost. Nadzor razmerja dodajanja polnila je pomožna metoda. Gumijastemu osnovnemu materialu dodajte saje, kalcijev karbonat in druga polnila. Delež polnila se poveča od 10%-15% nizkega modula do 20%-30% srednjega in visokega modula. Polnila lahko izboljšajo tlačno trdnost blazinice in s tem povečajo modul elastičnosti. Natančno ujemanje treh metod lahko nadzoruje modul elastičnosti blazinice znotraj projektnega območja ustreznega razreda z odstopanjem največ ±5MPa.
Zakaj so za-proge za visoke{1}}hitrosti prednostne podložke pod tirnicami z nizkim modulom elastičnosti?
Proge za-visoke hitrosti imajo izjemno visoke zahteve glede gladkosti tirov, zmanjšanja vibracij in hrupa. Podloge z nizkim modulom elastičnosti so prednostne zaradi njihove odlične zmogljivosti elastičnega blažilnika, ki se lahko natančno ujema z zahtevami delovnih pogojev prog-hitrosti. Blazinice z nizkim-modulom imajo močno sposobnost elastične deformacije. Ko vlaki vozijo z veliko hitrostjo, lahko blazinice absorbirajo navpično udarno energijo kolesa in tirnice zaradi lastne velike deformacije, zmanjšajo navpično amplitudo vibracij tira ter izboljšajo gladkost in udobje vožnje vlaka. Blazine z nizkim-modulom lahko učinkovito ublažijo prenos vibracij koles-tirnic na pragove in tirnice, zmanjšajo hrup zaradi tresljajev, izpolnjujejo standarde za nadzor hrupa vzdolž prog-hitrosti in zmanjšajo vpliv na okolico. Stična napetost koles-tirnic vlakov za-visoke hitrosti je bolj koncentrirana. Prilagodljiv kontakt nizko-modulnih blazinic lahko razprši kontaktno napetost, zmanjša poškodbe glave tirnice zaradi utrujenosti kontakta in podaljša življenjsko dobo tirnice. Poleg tega se nizko{16}}modulne blazinice lahko prilagodijo brezšivni strukturi tirnice-hitrostnih prog, zagotovijo majhen navpični deformacijski prostor za toplotno raztezanje in krčenje tirnice zaradi temperature, sprostijo del temperaturne obremenitve in se izognejo razpokam tirnic, ki jih povzroči čezmerna obremenitev. Navpična togost podstavkov z nizkim-modulom je nizka, zaradi česar je lahko splošna navpična togost tira mehkejša in se ujema z zahtevami nizke togosti vlakov za-visoke hitrosti za tir.
Zakaj mora zasnova pod-tirničnih podstavkov za težke-vlečne proge upoštevati visok modul in visoko tlačno odpornost?
Težke{0}}vlečne vrvi so obremenjene z veliko težo osi in ponavljajočim se kotaljenjem. Zasnova podloge upošteva tako visok modul in visoko kompresijsko odpornost, da se zagotovi zadostna navpična podpora, hkrati pa se izogne plastični deformaciji podloge in zagotovi stabilnost tira. Podloge z visokim-modulom imajo visoko navpično togost, ki lahko zagotovi stabilno navpično oporo za težke-tirnice za vleko, vzdrži navpični pritisk, ki ga povzroči velika osna teža, prepreči navpično posedanje tirnic, zagotovi gladkost površine tirnice in prepreči vpliv odstopanja površine tirnice na delovanje vlaka. Visoka odpornost na stiskanje omogoča, da podloga ohrani strukturno celovitost pod dolgotrajnimi-ponavljajočimi se velikimi obremenitvami brez bolezni, kot sta tlačna deformacija in depresija, kar zagotavlja dolgoročno-stabilnost elastične zmogljivosti podloge in preprečuje nenadne spremembe navpične togosti tirnice zaradi deformacije. Če ima ploščica le visok modul, vendar nezadostno odpornost na stiskanje, bo izpostavljena plastični deformaciji pri dolgotrajnem stiskanju, modul se bo postopoma zmanjševal in temu primerno se bo zmanjšala tudi navpična togost tira; če ima samo visoko tlačno odpornost, vendar prenizek modul, ne more zagotoviti zadostne navpične podpore in tirnica je nagnjena k posedanju. Zasnova podloge, ki upošteva oboje, lahko ohrani navpično togost tira težkih{11}}vrvi za vleko dolgo časa, se prilagodi težkim delovnim pogojem velike obremenitve in močnih vibracij ter zmanjša pogostost zamenjave podloge.
Kako debelina in modul elastičnosti pod-tirničnih blazin koordinirano nadzirata navpično togost tira?
Debelina in modul elastičnosti pod-tirnih blazin sta dva ključna dejavnika za nadzor navpične togosti tira. Oboje deluje sinergistično na način "modula, ki določa temelj in fino{2}}uravnavanje debeline", da se doseže natančen nadzor navpične togosti. Najprej določite stopnjo elastičnega modula podloge glede na delovne pogoje vrvi: nizek modul za navadne-hitrostne in visoko-hitrostne vrvi, visok modul za težke-vrvi. Stopnja modula neposredno določa osnovno vrednost skupne navpične togosti tira, pri čemer visok modul ustreza visoki osnovni togosti, nizek modul pa nizki osnovni togosti. Nato pod istim razredom modula izvedite fino-nastavitev navpične togosti s prilagajanjem debeline blazinice. Za vsak 1 mm povečanja debeline blazinice se navpična togost proge zmanjša za 3%-5% in obratno, togost se poveča, ko se debelina zmanjša. Na primer, ko se visoko{16}}modulne podloge uporabljajo v težkih-vlečnih vrveh, če je osnovna togost previsoka, se lahko debelina podloge ustrezno poveča na 12-15 mm, da se zmanjša lokalna navpična togost in naredi porazdelitev togosti tira bolj enakomerna; če se v progah za visoke hitrosti uporabljajo blazinice z nizkim modulom, če je osnovna togost prenizka, se lahko debelina ustrezno zmanjša na 8-10 mm, da se poveča majhna količina navpične togosti in zagotovi podporna zmogljivost. Usklajeno krmiljenje obeh mora slediti načelu "modula kot glavnega in debeline kot pomožnega", hkrati pa zagotoviti, da je debelina blazinice znotraj projektnega območja, da se prepreči nestabilnost blazinice zaradi prevelike debeline in nezadostne podpore zaradi pretirane tankosti.
Kakšne so zahteve za prilagajanje različnih tirnih struktur (z obtežbo/brez obremenitve) za modul elastičnosti pod-tirnih podstavkov?
Strukturne značilnosti tirov z obremenitvijo in tirnice brez obremenitve so bistveno drugačne, popolnoma drugačne pa so tudi prilagoditvene zahteve glede modula elastičnosti podloge. Jedro je uskladiti modul blazinice s togostjo strukture tirnice, da se doseže ravnotežje celotne togosti. Tirnica tirnice z balastom je sestavljena iz balasta, ki ima določeno elastičnost in sposobnost deformacije, skupna togost pa je relativno nizka. Zato je prilagojen srednje in nizko elastičnim modulom blazinic z modulom, kontroliranim pri 20-60MPa. Srednje in nizkomodulne blazinice lahko oblikujejo koordinacijo z elastičnostjo tirnice z balastom, naredijo skupno navpično togost tira bolj enotno in preprečijo nenadne spremembe togosti. Tirna postelja tirnice brez balasta je integralna betonska konstrukcija z visoko togostjo in slabo deformacijsko sposobnostjo, skupna togost pa je veliko višja kot pri tiru z balasto, ki ga je treba prilagoditi modulu glede na delovne pogoje: nizko-modulne blazinice (manj kot ali enake 20MPa) za tire brez balasta za visoke{9}}hitrosti, ki kompenzirajo togost tirnice brez balasta z elastiko pufriranje nizko{10}}modulnih blazinic; visoko{12}}modulne blazinice (80-150 MPa) za tire brez balasta za težke dele, ki lahko zagotovijo stabilno oporo, se ujemajo z visoko togostjo tirnice brez balasta in zagotavljajo navpično nosilno zmogljivost. Poleg tega je mogoče prilagodljivo prilagoditi modul blazinice tirnice z balastom, medtem ko ima tirnica brez balastne zahteve glede natančnosti modula blazinice, odstopanje pa je treba nadzorovati v okviru ±3MPa, da se zagotovi stabilnost togosti tira.