Estrutura composta em camadas de placas de subleito ferroviário e sua adaptação à tecnologia de redução de vibração e ruído da via
Quais são as diferenças de desempenho entre a estrutura composta em camadas e a estrutura de-camada única de suportes-de trilhos inferiores?
As principais diferenças de desempenho entre a estrutura composta em camadas e a estrutura de{0}}camada única dos coxins-de trilho são refletidas em quatro aspectos: desempenho de redução de vibração, capacidade de suporte, resistência ao desgaste e adaptabilidade. A estrutura composta realiza a otimização colaborativa de múltiplos desempenhos, excedendo em muito a estrutura de-camada única. A almofada de camada-única é feita de um único material de borracha com desempenho fixo de redução de vibração, que só pode se adaptar a uma condição de trabalho de linha. Se for buscada uma alta redução de vibração, a capacidade de carga será insuficiente; se a capacidade de carga for garantida, o efeito de redução da vibração será fraco, resultando em contradições de desempenho. A estrutura composta em camadas adota um design de quatro-camadas de "camada superficial-resistente ao desgaste + camada central de amortecimento-de vibração + camada de suporte rígido + camada inferior-antiderrapante", com cada camada desempenhando suas próprias funções. A camada superficial-resistente ao desgaste é feita de borracha de-estireno-butadieno de alta dureza para melhorar a resistência ao desgaste entre a pastilha e o trilho; a camada central de-amortecimento de vibração é feita de uma mistura de borracha natural de baixa-dureza e borracha nitrílica para obter o efeito de amortecimento-de vibração do núcleo; a camada de suporte rígida é feita de borracha reforçada com fibra de vidro para melhorar a capacidade de suporte geral da almofada; a camada inferior antiderrapante é feita de borracha de cloropreno com alto coeficiente de atrito para evitar que a almofada deslize com a travessa. As quatro camadas resolvem colaborativamente a contradição de desempenho da estrutura de camada-única. Em termos de capacidade de carga, a resistência à compressão da almofada da estrutura composta é maior ou igual a 30MPa, 50% maior que a da estrutura de camada-única, que pode suportar a grande carga de-linhas de transporte pesadas, e a deformação permanente é menor ou igual a 0,3 mm, muito melhor do que a estrutura de-camada única. Em termos de desempenho de redução de vibração, a estrutura composta pode atingir uma faixa de coeficiente de redução de vibração ajustável de 0,15-0,35 ajustando a espessura da camada central e a proporção do material, enquanto o coeficiente de redução de vibração da estrutura de camada-única é fixado em cerca de 0,2 com adaptabilidade extremamente baixa. Além disso, a almofada de estrutura composta tem melhor desempenho anti{40}}envelhecimento, com uma taxa de recuperação elástica maior ou igual a 90% em 20 anos, enquanto a estrutura de camada única é de apenas cerca de 70%, com uma vida útil mais longa.
Quais são os principais parâmetros de projeto da estrutura composta em camadas das-bases dos trilhos?
Os principais parâmetros de projeto da estrutura composta em camadas das-colunas inferiores incluemproporção de material de cada camada, proporção de espessura da camada, módulo da camada de esqueleto rígido e dureza geral. Os quatro parâmetros determinam o desempenho abrangente da almofada e devem ser ajustados com precisão de acordo com as condições de trabalho da linha. A proporção de material de cada camada precisa atender aos requisitos de desempenho: a camada superficial-resistente ao desgaste é principalmente borracha de estireno-butadieno (SBR) com uma proporção de 70%-80%, adicionando 20%-30% de negro de fumo para aumentar a resistência ao desgaste, e a dureza é controlada em Shore A65-70 graus; a camada central-de amortecimento de vibração é uma mistura de borracha natural (NR) e borracha nitrílica (NBR) com uma proporção de 6:4, adicionando 10%-15% de agente de endurecimento para melhorar o efeito de amortecimento-de vibração, e a dureza é controlada em Shore A35-45 graus; a camada de suporte rígida é de borracha nitrílica reforçada com fibra de vidro (GF) com teor de fibra de vidro de 15%-20% para melhorar o módulo de suporte, e a dureza é controlada em Shore A50-55 graus; a camada inferior-antiderrapante é principalmente borracha de cloropreno (CR) com uma proporção de 80%-90%, adicionando enchimento-antiderrapante com um coeficiente de atrito maior ou igual a 0,6. A proporção de espessura da camada é alocada de acordo com a espessura total de 12-20 mm, a camada superficial resistente ao desgaste e a camada inferior antiderrapante representam, cada uma, 15% -20%, a camada central de amortecimento de vibrações é responsável por 40% -50%, que é a camada com a maior proporção de espessura e determina diretamente o efeito de amortecimento de vibrações, e a camada de suporte rígida é responsável por 15% -20%, garantindo a capacidade de carga sem afetar o efeito de amortecimento de vibrações. O módulo elástico da camada de esqueleto rígido é controlado em 1500-2500MPa, um módulo muito baixo resulta em suporte insuficiente, um módulo muito alto enfraquecerá o efeito da camada central de amortecimento de vibrações e deve ser compatível com o desempenho da camada central. A dureza geral da almofada é controlada no grau Shore A45-55, levando em consideração a redução de vibração e a capacidade de carga, evitando excesso de dureza ou suavidade geral.
Quais são os requisitos de redução de vibração e ruído das plataformas-de trilhos para linhas de alta-velocidade, ferrovias urbanas e linhas de{2}}velocidade comum?
O principal objetivo da redução de vibração e ruído de placas-sob trilhos para linhas de alta-velocidade, ferrovias urbanas e linhas de{2}}velocidade comum é ajustar a espessura, a proporção de materiais e o coeficiente geral de redução de vibração da camada central de amortecimento de-vibração, corresponder à frequência de vibração e aos padrões de redução de ruído de cada linha para obter uma redução de vibração precisa. As linhas ferroviárias de alta-velocidade têm uma velocidade de operação maior ou igual a 250 km/h, a frequência de vibração é principalmente de 20-50 Hz e é necessária alta suavidade enquanto reduz a vibração. O coeficiente de redução de vibração da almofada adaptado é controlado em 0,15-0,20, a espessura da camada central de amortecimento de vibração-é de 8-10 mm e um material de mistura de NR:NBR=7:3 é adotado para melhorar a redução de vibração e ao mesmo tempo garantir a rigidez, reduzir a irregularidade da linha causada pela deformação da almofada, e a meta de redução de ruído é menor ou igual a 75dB(A) a 10 m ao lado da pista quando o trem passa. As linhas de transporte ferroviário urbano são principalmente linhas subterrâneas/terrestres, a vibração é facilmente transmitida aos edifícios circundantes, com os mais altos requisitos de vibração e redução de ruído, a frequência de vibração é principalmente de 10-30Hz. O coeficiente de redução de vibração da almofada adaptado é controlado em 0,30-0,35, a espessura da camada central de amortecimento de vibração é de 10-12 mm e um material de mistura de NR:NBR=5:5 é adotado, adicionando 5% -8% de enchimento de amortecimento de vibração para melhorar o efeito de redução de vibração de baixa frequência. A meta de redução de ruído é menor ou igual a 65dB(A) a 10m ao lado da pista e, ao mesmo tempo, deve atender aos requisitos de isolamento de vibração para evitar que a vibração afete os edifícios vizinhos. As linhas ferroviárias de velocidade normal têm uma velocidade de operação inferior ou igual a 160 km/h, a frequência de vibração é principalmente de 30-60 Hz, com requisitos moderados de vibração e redução de ruído. O coeficiente de redução de vibração da almofada adaptado é controlado em 0,20-0,25, a espessura da camada central de amortecimento de vibração é de 6-8 mm e um material de mistura de NR: NBR =6: 4 é adotado para melhorar o rolamento e a resistência ao desgaste da almofada com base na garantia de vibração básica e redução de ruído, e a meta de redução de ruído é menor ou igual a 80 dB (A) a 10 m ao lado dos trilhos quando o trem passa.
Quais são os-projetos de modificação antienvelhecimento das-colunas sob os trilhos e os requisitos de adaptação de diferentes ambientes?
O núcleo do projeto de modificação anti{0}}envelhecimento das almofadas sob-trilho é melhorar a resistência ao calor, a resistência ao frio e a resistência ao envelhecimento por ozônio da almofada adicionando agentes anti-envelhecimento e ajustando a proporção do material, e ajustar o esquema de modificação de acordo com diferentes ambientes para se adaptar a ambientes de alta temperatura, alpinos, costeiros e outros. A modificação do envelhecimento térmico é principalmente para áreas de alta-temperatura no sul, adicionando 2%-3% de antioxidante fenólico e 1%-2% de absorvedor ultravioleta a cada camada de material para inibir o envelhecimento e degradação da borracha sob alta temperatura e radiação ultravioleta, para que a almofada possa funcionar normalmente na faixa de temperatura de -10 graus ~60 graus, e a taxa de retenção elástica é maior ou igual a 85% após Teste de envelhecimento térmico de 70 graus. A modificação do envelhecimento a frio é principalmente para áreas alpinas no norte, adicionando 3%-4% de plastificante resistente ao frio-à camada central de amortecimento de vibração-para reduzir a temperatura de transição vítrea da borracha, para que a almofada possa manter a elasticidade na faixa de temperatura de -40 graus ~ 40 graus, sem rachaduras no teste de fragilidade em baixa temperatura de -40 graus, e a taxa de recuperação elástica é maior ou igual a 80%. A modificação do envelhecimento do ozônio é principalmente para áreas de poluição costeira e industrial, adicionando 1% -2% de agente protetor de ozônio a todas as camadas de borracha para evitar rachaduras de borracha causadas pelo ozônio, sem rachaduras após 1000h de teste sob a condição de concentração de ozônio 50pphm e alongamento de 20%. Além disso, para áreas chuvosas e úmidas, adicione inibidor de mofo à camada inferior antiderrapante para evitar o envelhecimento da borracha causado pelo crescimento de mofo; para áreas salino-alcalinas, melhore a resistência a ácidos e álcalis de cada camada de material, adicione 5% a 8% de enchimento resistente a álcalis para garantir a vida útil da almofada em ambientes especiais.
Quais são os principais pontos do-colocamento no local e do controle de qualidade da instalação de placas sob-os trilhos?
A essência do-colocamento no local e do controle de qualidade da instalação dos coxins sob-trilho é garantir um encaixe perfeito, nenhum deslocamento e nenhum dano ao coxim, evitando o declínio do efeito de redução de vibração e a falha prematura do coxim causada por instalação inadequada. Antes de assentar, limpe a ferrugem, detritos e água acumulada na superfície superior da travessa para garantir que a superfície superior da travessa esteja plana com um desvio de altura menor ou igual a 0,5 mm. Ao mesmo tempo, verifique a qualidade da aparência da almofada, somente almofadas sem rachaduras, cantos faltantes e delaminação intercamadas podem ser usadas, verifique se o modelo da almofada corresponde às condições de trabalho da linha e a instalação mista é estritamente proibida. Durante o assentamento, coloque a almofada com precisão na posição designada do dormente, alinhe o centro da almofada com o centro do trilho com um desvio menor ou igual a 1 mm para garantir tensão uniforme na almofada e evitar deformação da almofada e deslocamento do trilho causado por tensão unilateral. Ao instalar o trilho, coloque-o com cuidado na camada superficial-resistente ao desgaste da almofada. É estritamente proibido bater com força para evitar danos à camada superficial-resistente ao desgaste da almofada e à delaminação entre camadas. Após a colocação do trilho, verifique o estado de encaixe da almofada com o trilho e o dormente, se não há folgas e empenamentos entre os três e se a taxa de contato da superfície de encaixe é maior ou igual a 95%. Para linhas contínuas, a colocação da almofada deve corresponder à temperatura do trilho travado, colocando-a dentro da faixa de temperatura do trilho travado ± 5 graus para evitar deformação por extrusão da almofada causada pelo estresse térmico. Na manutenção diária, verifique regularmente se a pastilha está deslocada, danificada, envelhecida e endurecida. Se o deslocamento da almofada for maior ou igual a 2mm, deverá ser corrigido a tempo; se ocorrer delaminação intercamada, rachaduras ou deformação permanente maior ou igual a 0,5 mm, ela deverá ser substituída imediatamente. Ao mesmo tempo, limpe os detritos entre a almofada e o trilho/dormente para evitar que detritos afetem o efeito de redução de vibração e o estado de tensão da almofada.