O track pad é a interface elástica entre a base do trilho e o dormente. Ele protege o assento do trilho, amortece a vibração do trilho-da roda e, em linhas eletrificadas e sinalizadas, isola o trilho do dormente. Os três materiais de pastilhas de uso comum, borracha, HDPE e EVA, possuem perfis mecânicos muito diferentes, portanto a escolha correta depende do tipo de linha: carga por eixo, velocidade, densidade de curva, clima e sistema de sinalização. Este artigo compara os materiais e explica como combinar o desempenho do pad com a pista.
1. Comparação de materiais: Borracha, HDPE e EVA
| Propriedade | Borracha | PEAD | EVA |
| Dureza | 72-80 Costa A | 60-70 Costa D | Classe média e flexível |
| Resistência à tracção | 12,5 MPa ou mais | Alto | Alongamento moderado e alto |
| Alongamento | Bom | Limitado | Acima de 500% |
| Resistência de isolamento | Alto | 1x10 elevado ao 10º ohm ou mais | Até 5x10 até o 10º ohm |
| Amortecimento de vibração | Melhor | Baixo | Bom |
| Resistência ao desgaste | Bom | Melhor | Bom |
As almofadas de borracha absorvem melhor-as vibrações de alta frequência e se adaptam às condições gerais da pista. As pastilhas de HDPE oferecem maior resistência ao desgaste e isolamento, mas são mais rígidas e menos elásticas, portanto, são adequadas para locais onde o assento do trilho deve ser protegido e a deformação deve ser controlada. As almofadas EVA com 20% de acetato de vinil combinam alto alongamento e isolamento, tornando-as um bom compromisso para requisitos mistos.
2. Correspondência de rigidez ao tipo de linha
Linhas de transporte-pesadas: grandes cargas por eixo e impactos fortes exigem pastilhas de alta-rigidez, geralmente de 90 a 130 kN/mm de rigidez estática, para controlar a deformação vertical da esteira, distribuir a carga pelo dormente e evitar a compressão permanente da pastilha. Se a almofada for muito mole, ela atinge o fundo e perde sua função; se for muito duro, a pista perde amortecimento e os impactos são transferidos para o lastro.
Linhas de alta-velocidade: a almofada deve ter uma rigidez inicial moderada e controlada para que se deforme levemente sob a carga da ponta do clipe, mantenha contato próximo com a base do trilho e filtre a vibração-de alta frequência-da roda do trilho. Uma almofada excessivamente rígida transmite o impacto diretamente à laje da via e reduz sua vida útil.
Linhas metropolitanas e urbanas: almofadas de baixa-rigidez e alta{1}}elasticidade são preferidas para controle de vibrações e ruídos-transmitidos pela estrutura, especialmente perto de áreas residenciais. Almofadas multi-camadas ou especiais de baixo-módulo melhoram ainda mais o amortecimento.
3. Desempenho de isolamento em ferrovias eletrificadas
As almofadas-do trilho fazem parte da cadeia de isolamento entre o trilho e o dormente. Uma resistência de volume de pad de 1x10 a 10 ohm ou mais evita vazamento de corrente para o terra, protege fixadores e reforços contra corrosão por correntes parasitas-e mantém limpos os sinais do circuito da via. Onde circuitos de trilhos são usados, o requisito de isolamento-trilho a-trilho do projeto de sinalização, geralmente no nível de 10 a 6 ohms, deve ser verificado com o pad instalado. As almofadas HDPE e EVA são frequentemente especificadas onde o isolamento é crítico; as almofadas de borracha também atendem aos requisitos quando a formulação e a espessura estão corretas.
4. Estrutura de controle-Ruído transmitido
O ruído{0}}transmitido pela estrutura é a vibração-da roda{1}}dos trilhos que se propaga através dos trilhos até o solo e os edifícios ao redor. A seleção da almofada ataca na fonte: escolha materiais de alta- elasticidade, como EVA ou borracha, que convertem a energia da vibração em deformação, use almofadas multi-camadas, onde diferentes camadas de material amortecem diferentes bandas de frequência, e garanta contato total entre a almofada, o trilho e o dormente, para que as lacunas não criem fontes secundárias de ruído. Para trilhos urbanos, pastilhas com menor módulo de elasticidade e maior eficiência de amortecimento são a solução padrão.
5. Seleção Prática e Substituição
Combine o modelo da almofada com o sistema de fixação: as almofadas são designadas pela seção do trilho, espessura e configuração do furo, por exemplo 60-10-17 para um trilho de 60 kg/m. Verifique a rigidez, o isolamento e a faixa de temperatura em relação à especificação do projeto e aos requisitos da pastilha TB/T 2626 na China ou ao padrão internacional equivalente. Substitua as pastilhas quando apresentarem deformação por compressão, rachaduras nas bordas, endurecimento ou perda de espessura, pois uma pastilha com defeito altera toda a rigidez da fixação e acelera a abrasão do assento do trilho.
Perguntas frequentes
Q1: Qual material de almofada tem o melhor amortecimento de vibração?
A borracha tem o melhor amortecimento em uma ampla faixa de frequência. O EVA segue de perto com melhor isolamento, enquanto o HDPE é o mais rígido e menos úmido.
P2: Por que linhas-de transporte pesado precisam de almofadas-de alta rigidez?
Cargas pesadas por eixo comprimiriam permanentemente uma almofada macia e reduziriam a capacidade de suporte-de carga. Almofadas de alta-rigidez controlam a deformação vertical, distribuem a carga concentrada sobre o dormente e protegem a almofada e o assento do trilho.
Q3: O que o valor de dureza do HDPE significa na prática?
O HDPE é medido na escala Shore D, normalmente 60-70 Shore D, que corresponde a um plástico rígido de engenharia. É muito mais rígido do que as almofadas de borracha e é escolhido pela resistência ao desgaste e isolamento, em vez do conforto.
P4: Por que a rigidez inicial dos trackpads de alta-velocidade é controlada?
Uma rigidez inicial moderada permite que a almofada se deforme levemente sob a pré-carga do clipe, mantendo contato íntimo com o pé do trilho e filtrando o impacto de alta-frequência. Uma rigidez inicial muito elevada transmite o impacto à laje da via; muito baixo permite movimento excessivo do trilho.
Q5: Um material de almofada pode atender a todos os tipos de linha?
Não. A almofada deve ser adaptada à carga do eixo, à velocidade, às necessidades de isolamento e ao clima. Usar um metro pad em uma linha-pesada causa um conjunto prematuro de compressão; usar uma plataforma-pesada em um túnel residencial transfere ruído e vibração para edifícios próximos.
Q6: Como verifico o isolamento da almofada no local?
Meça a resistência de isolamento entre o trilho e o dormente com a almofada instalada, usando um testador de isolamento, e compare com os requisitos do circuito da via. Limpe a base do trilho e a superfície da almofada antes de medir, pois a contaminação cria um caminho de vazamento.