Tecnologia de classificação e adaptação de módulo elástico de almofada ferroviária para trilhos com diferentes cargas de eixo
Quais são os requisitos de projeto do módulo de elasticidade dos-coxins sob os trilhos para linhas de transporte-pesadas com carga por eixo de 30t?
O módulo de elasticidade dos coxins inferiores-dos trilhos para linhas de transporte pesadas-com carga por eixo de 30t deve ser controlado em 800-1000MPa. O módulo elástico nesta faixa pode equilibrar a capacidade de carga e o efeito de redução de vibração. Durante o projeto, materiais de poliuretano de alta densidade devem ser selecionados e enchimentos de negro de fumo devem ser adicionados para melhorar a resistência à compressão do material. O teor de negro de fumo é controlado em 15%-20%, o que pode tornar a resistência à compressão da almofada maior ou igual a 25MPa. Ao mesmo tempo, é necessário otimizar a estrutura do pad e adotar uma estrutura composta de camada dupla. A camada superior é uma camada de alta-elasticidade com um módulo de elasticidade de 400-500MPa, e a camada inferior é uma camada de suporte de alta-resistência com um módulo de elasticidade de 1200-1500MPa. A estrutura de camada dupla pode dispersar com eficácia cargas pesadas. Também é necessário realizar testes dinâmicos de fadiga por compressão. Sob cargas cíclicas de carga por eixo de 30t, a taxa de atenuação do módulo de elasticidade da almofada é menor ou igual a 8% por milhão de ciclos para garantir estabilidade de serviço a longo prazo. Além disso, a dureza Shore da almofada deve ser controlada em 60-65HD. A dureza insuficiente causará deformação excessiva da almofada, enquanto a dureza excessiva reduzirá o efeito de redução da vibração.
Qual é o método de controle preciso do módulo de elasticidade dos coxins-sob os trilhos para linhas ferroviárias-de alta velocidade?
O módulo de elasticidade dos-coxins ferroviários para linhas ferroviárias de alta-velocidade precisa ser controlado com precisão em 500-600MPa. O primeiro método de controle é otimizar a fórmula da borracha e selecionar um sistema de mistura de borracha de estireno-butadieno e borracha natural com uma proporção de 7:3. O sistema de mistura pode equilibrar elasticidade e resistência ao desgaste. Em segundo lugar, adicione agentes vulcanizantes e aceleradores. O teor de enxofre como agente vulcanizante é controlado em 1,5%-2,0%, e CZ é selecionado como acelerador com um teor de 0,8%-1,0%. Um sistema de vulcanização razoável pode controlar com precisão a densidade de reticulação da borracha, controlando assim o módulo de elasticidade. Ao mesmo tempo, é adotado o processo de vulcanização dinâmica, com temperatura de vulcanização de 150 graus e tempo de vulcanização de 20min para garantir reticulação uniforme da borracha e desvio do módulo de elasticidade menor ou igual a ±20MPa. Também é necessário controlar o desvio de espessura da almofada através do processo de moldagem por compressão, com desvio de espessura menor ou igual a ± 0,1 mm. Espessuras irregulares levarão a uma distribuição desigual do módulo de elasticidade. Finalmente, conduza testes de produtos acabados, selecione aleatoriamente 20 peças de cada lote para teste, e a taxa qualificada de módulo de elasticidade deve atingir 100% antes que possam ser colocadas em uso.
Qual é o esquema de controle econômico do módulo de elasticidade dos coxins-sob os trilhos para ferrovias-de velocidade comum?
O módulo de elasticidade dos-coxins ferroviários para ferrovias-comuns de velocidade controladas a 300-400MPa pode atender aos requisitos. O núcleo do esquema de controle econômico é usar borracha recuperada como material principal, com o teor de borracha recuperada representando 70%-80%, o que reduz bastante o custo das matérias-primas. O primeiro método de controle é adicionar pó de borracha de pneu residual com tamanho de partícula de malha 80 e teor de 10% a 15%, o que pode melhorar as propriedades elásticas da almofada. Em segundo lugar, reduza a quantidade de agente vulcanizante, controle o teor de enxofre em 1,0% -1,2% e reduza custos com a premissa de garantir o desempenho básico. Ao mesmo tempo, adote o processo de vulcanização à pressão atmosférica em vez do processo de vulcanização a alta pressão, o que reduz os custos de investimento em equipamentos em mais de 50% e melhora a eficiência da produção em 30%. O design modular também pode ser adotado para unificar as especificações de tamanho das almofadas, realizar a produção em massa e reduzir ainda mais os custos unitários. Além disso, adicione enchimento de carbonato de cálcio com um teor de 20% a 25% para melhorar o desempenho compressivo da almofada e garantir que o módulo de elasticidade seja estável na faixa alvo.
Qual é o mecanismo de influência do módulo de elasticidade na vida útil dos-coxins sob os trilhos?
Há uma relação não linear entre o módulo de elasticidade e a vida útil dos-coxins sob os trilhos. Um módulo de elasticidade excessivamente alto ou baixo reduzirá a vida útil das pastilhas. Quando o módulo de elasticidade é muito alto, a rigidez da almofada aumenta. Sob carga do trem, a deformação da almofada diminui e a energia da vibração não pode ser absorvida de forma eficaz. A maior parte da carga é transmitida diretamente ao dormente. Ao mesmo tempo, intensifica-se a concentração de tensões da própria almofada, que está sujeita a rachaduras e envelhecimento acelerado. Quando o módulo de elasticidade é muito baixo, a flexibilidade da almofada é muito grande e ocorrerá deformação plástica excessiva ao suportar a carga. A deformação-de longo prazo levará à falha elástica da almofada, à deformação permanente e, portanto, à perda do efeito de redução da vibração. Quando o módulo de elasticidade está em uma faixa razoável, a deformação da almofada é moderada, a distribuição de tensão é uniforme, o que pode não apenas absorver efetivamente a energia da vibração, mas também evitar deformação excessiva. Neste momento, a vida útil da almofada é mais longa. Além disso, a estabilidade do módulo elástico também é crucial. Se o módulo de elasticidade diminuir muito rapidamente durante o serviço, isso levará a uma diminuição no desempenho de redução de vibração da linha e encurtará indiretamente o ciclo de substituição da pastilha.
Qual é o mecanismo de coordenação de tensões entre almofadas de diferentes módulos de elasticidade e trilhos?
O núcleo da coordenação de tensões entre almofadas de diferentes módulos de elasticidade e trilhos é ajustar o deslocamento vertical do trilho através da deformação elástica da almofada, de modo que o estado de tensão do trilho permaneça estável. Almofadas de alto-módulo elástico (800-1000MPa) são combinadas com trilhos-de transporte pesados. A rigidez da almofada pode suportar cargas pesadas-de transporte, limitar o deslocamento vertical excessivo do trilho e evitar deformação plástica na junta do trilho. Almofadas de módulo-elástico médio (500-600MPa) são compatíveis com trilhos-de alta velocidade. A deformação elástica da almofada pode absorver vibrações de alta{15}}frequência, reduzir a carga de impacto entre rodas e trilhos e proteger a superfície da cabeça do trilho. Almofadas de baixo-módulo elástico (300-400MPa) são compatíveis com trilhos de velocidade normal. A deformação flexível da almofada pode se adaptar à vibração de baixa frequência das linhas de velocidade normal e reduzir os danos por fadiga do trilho. Quando a carga do trem é aplicada, a deformação elástica da almofada gerará uma força elástica reversa, que é proporcional ao deslocamento vertical do trilho e pode efetivamente suprimir o salto do trilho. Ao mesmo tempo, o módulo de elasticidade da almofada precisa corresponder à rigidez do trilho. Se a correspondência for inadequada, causará deslocamento vertical excessivo ou insuficiente do trilho, afetando a suavidade e a segurança da linha.