Relazione quantitativa tra deformazione permanente compressiva dei pattini delle rotaie e conteggio dei cicli di carico
Di quanto aumenterà la deformazione deformabile del cuscinetto sotto-guida quando il numero dei cicli di carico aumenta di 1 milione di volte?
Sotto il carico nominale, la deformazione deformabile del cuscinetto sotto-guida aumenta in modo approssimativamente lineare con l'aumento del numero di cicli di carico. Per ogni milione di volte in più nel numero del ciclo di carico, il compression set aumenterà dello 0,1%-0,3%. Quando il numero di cicli raggiunge 10 milioni di volte, la quantità impostata può raggiungere il 3% e le prestazioni di riduzione delle vibrazioni diminuiscono del 20%. Questo perché i cicli di carico causeranno lo scorrimento delle catene molecolari del materiale della pastiglia e la capacità di recupero elastico diminuirà gradualmente. Il numero di cicli di carico delle linee a velocità ordinaria-è di circa 5 milioni di volte all'anno e la deformazione della piattaforma è lenta; quello delle linee ad alta velocità può raggiungere i 20 milioni di volte all'anno, con un tasso di deformazione più elevato.
Perché c'è una differenza significativa nel tasso di compressione fissata tra i cuscinetti in gomma e quelli in poliuretano?
La densità dei legami incrociati delle catene molecolari-dei cuscinetti in gomma è elevata, rendendo difficile il movimento delle catene molecolari. La velocità di scorrimento è elevata sotto cicli di carico e il valore impostato raggiunge il 3,5% dopo 10 milioni di cicli. Le catene molecolari dei cuscinetti in poliuretano sono più flessibili, con una bassa densità di reticolazione-e sono facili da subire deformazioni reversibili, quindi la velocità di scorrimento è lenta e la quantità impostata è solo dell'1,8% dopo 10 milioni di cicli. Inoltre, la temperatura di transizione vetrosa dei materiali poliuretanici è bassa e a temperatura ambiente si trovano in uno stato altamente elastico, con una maggiore capacità di recupero elastico. Pertanto, il tasso di compressione fissata dei cuscinetti in poliuretano è inferiore del 40%-50% rispetto a quello dei cuscinetti in gomma, più adatto per linee di alta-qualità con servizio a lungo termine.
Quale impatto avrà la deformazione fisica del cuscinetto sotto-rotaia superiore al 3% sulla sollecitazione da contatto della ruota-rotaia?
Quando la deformazione elastica del tampone supera il 3%, la rigidità complessiva del cingolo aumenterà e la capacità del tampone elastico diminuirà. Sotto l'azione del carico del treno, lo stress da contatto della ruota-rotaia aumenterà del 15%-20%, esacerbando l'usura della ruota-rotaia. Allo stesso tempo, la deformazione irregolare della piattaforma causerà un cedimento locale della rotaia, ridurrà la scorrevolezza del binario e genererà un carico d'impatto aggiuntivo. Il carico d'impatto aumenterà ulteriormente lo stress da contatto delle ruote-rotaie, formando un circolo vizioso. A lungo termine, uno stress da contatto ruota-rotaia eccessivamente elevato causerà malattie come l'ondulazione della rotaia e la scheggiatura della testata della rotaia, riducendo la durata di servizio della rotaia e del pattino e aumentando i costi di manutenzione della linea.
Perché i-cuscinetti sottorotaia delle linee di trasporto pesante-devono essere realizzati con materiali ad alta resistenza alla compressione invece dei normali materiali in gomma?
Le linee di trasporto pesante-hanno molti cicli di carico e grandi carichi sugli assi. Il tasso di compressione dei normali cuscinetti in gomma è rapido e raggiunge il 4% dopo 10 milioni di cicli, con conseguente grave calo delle prestazioni di riduzione delle vibrazioni. La struttura della catena molecolare dei materiali ad alta resistenza alla compressione (come gomma modificata, materiali compositi in poliuretano) è più stabile, la velocità di scorrimento è ridotta del 50% e la quantità impostata è controllata entro il 2% dopo 10 milioni di cicli. Inoltre, la resistenza alla compressione dei materiali ad alta resistenza al compression set è superiore del 25% rispetto a quella della gomma ordinaria, che può resistere all'alta-frequenza e ai grandi carichi delle linee di trasporto pesanti-ed evitare lo schiacciamento dei cuscinetti. Pertanto, le linee di trasporto pesante-devono scegliere cuscinetti realizzati con materiali ad alta resistenza alla compressione.
Come rilevare il compression set del sottoferro-sul posto per valutarne lo stato di servizio?
Sul posto, il metodo dell'indentazione può essere utilizzato per rilevare il compression set del tampone. Selezionare 3 assorbenti rappresentativi, comprimerli sotto carico nominale per 24 ore, quindi scaricare e misurare la quantità impostata. Una quantità impostata inferiore o uguale all'1% è uno stato buono, 1%-3% è uno stato disponibile ed è necessaria la sostituzione se supera il 3%. Allo stesso tempo si può osservare la superficie del tampone. Se sono presenti evidenti rientranze, crepe o indurimento da invecchiamento, indica che il compression set ha superato lo standard. Inoltre, può essere giudicato indirettamente rilevando la scorrevolezza della pista. Se l'assestamento della rotaia supera il valore di progetto, significa che la deformazione del cuscinetto è troppo grande e deve essere sostituita in tempo.