Como as placas ferroviárias são classificadas
Uma almofada de trilho tem três funções: amortecer a base do trilho, amortecer a vibração e proteger o dormente ou a laje do carregamento pontual. A classificação segue o material utilizado e a função desempenhada, pois os dois determinam rigidez, isolamento, resistência ao desgaste e preço. As principais classes em serviço são borracha, poliuretano, EVA, HDPE, almofadas isolantes e almofadas de ajuste de altura, e cada uma tem um envelope de desempenho definido.
Almofadas de borracha vs poliuretano
| Propriedade | Almofada de borracha | Almofada de poliuretano |
|---|---|---|
| Rigidez estática | 20-60kN/mm | Maior faixa de rigidez, carga-ajustável |
| Resistência ao desgaste | Nível de referência | Cerca de 30 por cento maior |
| Faixa de temperatura | Propenso a envelhecer e endurecer em temperaturas extremas | Estável de -40 a 70 graus Celsius |
| Alongamento na ruptura | Mais de 500 por cento, boa recuperação elástica | Menor alongamento, maior resistência |
| Ciclo de substituição | Linha de base | 2-3 vezes mais |
| Uso típico | Ferrovias convencionais, trânsito ferroviário urbano | Linhas de-transporte pesado e de alta-velocidade |
As almofadas de borracha são o padrão econômico: boa absorção de choque e, com design de amortecimento adequado, reduções de ruído-estruturadas na faixa de 5-15 dB, dependendo do formato da trilha. As almofadas de poliuretano têm um preço mais alto em termos de resistência, resistência à fluência e longevidade, e é por isso que as linhas de carga pesada aceitam o prêmio.
EVA e almofadas isolantes para vias sinalizadas e metropolitanas
As almofadas de EVA são feitas de copolímero de etileno-acetato de vinil com um teor de acetato de vinil de cerca de 20% e uma densidade de 0,95-0,98 g/cm3. Eles combinam elasticidade com isolamento elétrico: a resistência de isolamento atinge 1 x 10 à potência de 10 ohms, o que protege a operação do circuito de via, a resistência à tração não é inferior a 15 MPa e o alongamento excede 500 por cento. A faixa de fusão de 170-190 graus Celsius proporciona um bom comportamento em altas temperaturas. As almofadas de EVA são adequadas para linhas ferroviárias urbanas, pontes e túneis onde a absorção de choque e o isolamento são necessários, e podem ser combinadas com almofadas simples para ajustar a altura dos trilhos em passos de 1 a 30 mm.
As almofadas isolantes levam a função de isolamento ainda mais longe. Preenchidos com fibra de vidro e sistemas epóxi, eles fornecem resistência de isolamento de pelo menos 1 x 10 à potência de 9 ohms, resistência à compressão não inferior a 25 MPa e uma tolerância de espessura de mais ou menos 0,5 mm para que se encaixem firmemente no trilho. Eles são o componente chave nas seções do circuito ferroviário e nas ferrovias eletrificadas; se a resistência de isolamento medida cair abaixo de 500 megaohms, a almofada deverá ser substituída antes que apareça interferência de sinal.
Almofadas de HDPE para linhas de transporte-pesadas
Almofadas de polietileno{0}}de alta densidade são especificadas onde as cargas do eixo sobem. O material combina um alto módulo de compressão - da ordem de 0,8-1,2 GPa - com resistência à compressão de pelo menos 30 MPa, de modo que uma almofada pode suportar cargas repetidas de tráfego de transporte pesado de 27-toneladas por eixo-sem afinamento. A resistência ao desgaste é aproximadamente três vezes maior que a da borracha comum e o desempenho ao envelhecimento ao ar livre é forte: sem rachaduras ou escamação após muitos anos de exposição. A deformação é rigorosamente controlada - não mais do que 2 mm sob uma carga de 50 kN - que é o que mantém a geometria da via estável quando as forças roda-trilho são altas e a falha da pastilha se traduziria diretamente no assentamento da via.
Almofadas de ajuste de altura e notas de instalação
As almofadas-de ajuste de altura são produzidas em polietileno ou náilon nas espessuras de 1 a 30 mm e corrigem pequenos erros de nível deixados pelo recalque. Sua dureza é alta (Shore A de 90 ou mais) e resistência à compressão de pelo menos 30 MPa, para que a pastilha não se desloque sob carga e o ajuste permaneça preciso. As faces de contato possuem texturas-antiderrapantes para evitar que o bloco ande sob o trânsito. As regras de instalação são importantes: meça primeiro o desvio de altura real, depois combine a espessura da almofada e nunca empilhe mais de três camadas, porque cada interface é um plano de deslizamento potencial.
Perguntas frequentes
Borracha ou poliuretano - qual almofada devo encomendar?
Baseie a decisão na carga por eixo e na classe da linha. As linhas ferroviárias convencionais e urbanas com cargas moderadas utilizam almofadas de borracha de forma econômica; linhas de-transporte pesado e de alta{2}}velocidade justificam o poliuretano premium com vida útil mais longa e rigidez estável.
Qual almofada suporta cargas por eixo de 27 toneladas?
As almofadas de HDPE, com módulo de compressão da ordem de 0,8-1,2 GPa e resistência à compressão de pelo menos 30 MPa, são a escolha padrão para redes de transporte pesado e mantêm a deformação abaixo de 2 mm com carga de 50 kN.
Qual almofada fornece isolamento elétrico para circuitos de via?
Almofadas EVA e almofadas isolantes dedicadas. EVA oferece resistência de isolamento de 1 x 10 à potência de 10 ohms; almofadas isolantes com fibra de vidro-e enchimento de epóxi fornecem pelo menos 1 x 10 elevado à potência de 9 ohms com tolerância de espessura de 0,5 mm.
Quantas camadas de ajuste são permitidas?
Não mais que três. Camadas adicionais multiplicam os planos de deslizamento e reduzem a estabilidade. Se for necessária mais altura do que a fornecida por três camadas, a condição da fundação ou do dormente deve ser corrigida.
Quando uma almofada deve ser substituída?
Em caso de fissuras visíveis, deformação permanente além da especificação, perda de isolamento abaixo de 500 megaohms para almofadas isolantes ou alteração de rigidez detectada pelo feedback da geometria da pista. Os ciclos de substituição das pastilhas de poliuretano duram duas a três vezes mais do que as de borracha.
As almofadas podem reduzir o ruído e também a vibração?
Sim. Uma almofada macia desacopla o trilho do suporte e corta o ruído transmitido pela estrutura; reduções de 5-15 dB são realistas dependendo do formato da faixa. A compensação é menor estabilidade, razão pela qual a rigidez é adaptada à classe da linha em vez de maximizada.