Combinando o tipo de material e o desempenho de redução de vibração das placas ferroviárias
Quais são os tipos de materiais comuns de coxins-de trilhos? Quais são suas características de redução de vibração?
Os tipos de materiais comuns de coxins-de trilhos incluem borracha comum, borracha de alto-amortecimento, poliuretano, materiais compostos-reforçados com fibra e coxins de madeira. As almofadas de borracha comuns têm baixo custo, um coeficiente de amortecimento de 0,2-0,3 e efeito geral de redução de vibração, adequadas para ferrovias-de velocidade comum, linhas de fábrica e outros cenários com baixos requisitos de redução de vibração. As almofadas de borracha de alto{10}}amortecimento têm um coeficiente de amortecimento de 0,35-0,45, efeito significativo de redução de vibração e podem reduzir a vibração em 15-20dB, adequadas para ferrovias de alta-velocidade, metrôs e outras linhas com altos requisitos de redução de vibração. As almofadas de poliuretano têm forte resistência ao desgaste e boa resistência ao envelhecimento, um coeficiente de amortecimento de 0,3-0,4 e efeito de redução de vibração estável, adequado para ferrovias de transporte pesado e áreas costeiras úmidas. As almofadas compostas reforçadas com fibra são leves e têm bom desempenho de isolamento, um coeficiente de amortecimento de 0,25-0,35, adequadas para trens leves, metrôs e outras linhas que exigem leveza e isolamento. As almofadas de madeira têm boa elasticidade, mas são propensas a apodrecer e necessitam de tratamento anticorrosivo, adequadas para linhas temporárias e estradas de operação florestal, com coeficiente de amortecimento de 0,2-0,3. As características de redução de vibração de pastilhas de diferentes materiais são significativamente diferentes e devem ser selecionadas de acordo com os requisitos de redução de vibração da linha.
Quais são os requisitos especiais para o desempenho de redução de vibração de suportes-de trilhos em linhas ferroviárias de alta-velocidade? Como conhecê-los?
As linhas ferroviárias de alta-velocidade têm altas velocidades operacionais e altas frequências de vibração-dos trilhos, exigindo que a redução da vibração dos coxins sob{2}}os trilhos seja maior ou igual a 15dB e o coeficiente de atenuação dinâmica seja maior ou igual a 0,15 para garantir o conforto de viagem. Para atender aos requisitos, devem ser selecionados materiais de borracha ou poliuretano com alto-amortecimento, que possam absorver efetivamente energia de vibração de{7}}alta frequência. A rigidez estática da almofada deve ser controlada entre 55-80kN/mm para garantir a capacidade de carga-e fornecer boa deformação elástica para obter redução de vibração. A espessura da almofada foi projetada para ser de 10 a 15 mm, mais espessa que as almofadas comuns, aumentando o espaço de deformação e melhorando o efeito de redução de vibração. Durante o processo de fabricação, são adicionados enchimentos como negro de fumo e sílica para otimizar a fórmula e melhorar o coeficiente de amortecimento e a estabilidade. Inspecione regularmente o desempenho de redução de vibração da almofada e substitua-a em tempo hábil após 3-5 anos de uso para evitar a atenuação do efeito de redução de vibração que afeta o conforto da operação ferroviária de alta velocidade.
Por que os coxins-de trilhos para linhas de-transporte pesado precisam equilibrar a redução de vibração e a capacidade de suporte-de carga? Como conseguir isso?
As linhas-de transporte pesado têm grandes cargas por eixo do trem e a almofada precisa suportar uma pressão enorme. Ao mesmo tempo, a vibração quando o trem passa é grande, portanto, é necessária uma redução eficaz da vibração para evitar danos à fundação dos trilhos. Se focar apenas na capacidade de carga-de carga, a rigidez da almofada é muito grande, o efeito de redução de vibração é fraco, o que agravará o desgaste da roda-trilho e o assentamento da fundação; se focarmos apenas na redução da vibração, a rigidez será muito pequena, o que levará à deformação da pista e afetará a segurança operacional. Para alcançar o equilíbrio entre os dois, materiais de alta-resistência e alto-amortecimento, como poliuretano reforçado e borracha de alto{8}}módulo, devem ser selecionados para equilibrar a resistência-de carga e a redução de vibração. A almofada adota uma estrutura em camadas: a camada superior é uma camada de redução de vibração de alto-amortecimento e a camada inferior é uma camada de suporte de carga-de alta-resistência, cada uma executando suas próprias funções. Otimize o design estrutural da almofada, adote uma estrutura em favo de mel ou com nervuras para melhorar o efeito de redução de vibração e, ao mesmo tempo, garantir a rigidez. Controle a quantidade de compressão da almofada entre 5% -10% para garantir que não haja deformação excessiva sob carga e atender aos requisitos de deformação por redução de vibração.
Quais são as diferenças na seleção de materiais dos-coxins sob os trilhos em diferentes ambientes?
As áreas costeiras úmidas precisam selecionar materiais com forte resistência à corrosão, como poliuretano e materiais compósitos reforçados com aço inoxidável, para evitar o envelhecimento por umidade das almofadas de borracha comuns, com uma vida útil de 8-10 anos. As regiões alpinas precisam selecionar materiais resistentes a baixas-temperaturas, como borracha e poliuretano modificados a baixas-temperaturas, que não fragilizem a fratura a -40 graus e tenham uma taxa de retenção elástica maior ou igual a 85%. As regiões tropicais precisam selecionar materiais-resistentes ao envelhecimento e resistentes a altas-temperaturas, como almofadas modificadas com borracha fluorada, que não amolecem em altas temperaturas de 60 graus e a atenuação do desempenho de redução de vibração não excede 10%. O ambiente do túnel subterrâneo é úmido e mal ventilado, portanto, devem ser selecionadas almofadas à prova de umidade e de mofo, como almofadas de poliuretano seladas, para evitar que o mofo afete o desempenho. As áreas interiores secas têm requisitos mais baixos de materiais, e almofadas comuns de borracha ou fibra composta podem ser selecionadas para controlar custos, com um ciclo de manutenção de cerca de 5 a 6 anos.
Como combinar a espessura e a rigidez dos-coxins inferiores dos trilhos com os tipos de trilhos?
O trilho leve (8-30kg/m) tem carga pequena e vibração fraca, adaptando-se a almofadas de borracha comuns com espessura de 8-10mm e rigidez estática de 30-50kN/mm para evitar transmissão de vibração causada por rigidez excessiva. O trilho médio (30-50kg/m), como P43 e P50, se adapta a almofadas de borracha de alto-amortecimento com espessura de 10-12mm e rigidez estática de 50-70kN/mm para equilibrar redução de vibração e suporte de carga. Trilhos pesados (50-75kg/m), como 60kg/m e 75kg/m, adaptam-se a poliuretano reforçado ou almofadas de borracha de alto módulo com espessura de 12-15mm e rigidez estática de 70-90kN/mm para garantir capacidade de carga. Trilhos de transporte pesado de padrão estrangeiro, como UIC60 e 136RE, adaptam-se a almofadas de alta resistência e alto amortecimento com espessura de 15-20 mm e rigidez estática de 80-100kN/mm para atender aos requisitos de carga pesada e redução de vibração. A espessura e a rigidez da almofada precisam aumentar com o aumento do peso do trilho para garantir a adaptação à carga do trilho e evitar a deformação da via ou a redução insuficiente da vibração.