Classificazione del modulo elastico del binario e tecnologia di controllo della rigidità verticale del binario
Quali sono i principali metodi di controllo per la classificazione del modulo elastico dei cuscinetti sotto-rotaia?
I metodi di controllo principali per la classificazione del modulo elastico dei cuscinetti sottorotaia-si concentrano su tre aspetti: regolazione della formula del materiale, ottimizzazione del processo di schiumatura e controllo del rapporto di aggiunta del riempitivo. L'effetto sinergico dei tre può realizzare il controllo preciso del gradiente del modulo dal basso all'alto. La regolazione della formula del materiale è il metodo di base. I cuscinetti a basso-modulo aumentano la percentuale di gomma naturale a oltre il 70% per migliorare l'elasticità; i cuscinetti a modulo-medio utilizzano gomma naturale e gomma stirene-butadiene in un rapporto di 6:4, tenendo conto dell'elasticità e della rigidità; i cuscinetti ad alto-modulo aumentano la proporzione di gomma stirene-butadiene e gomma cis-butadiene per migliorare la rigidità strutturale. L'ottimizzazione del processo di schiumatura riguarda i cuscinetti in schiuma. I cuscinetti a basso-modulo adottano un processo ad alto tasso di schiumatura con un tasso di schiuma del 60%-70%. Un numero maggiore di pori interni determina un modulo inferiore; i cuscinetti ad alto modulo adottano un processo a basso tasso di schiuma con un tasso di schiuma del 30% -40%. Meno pori si traducono in una maggiore rigidità. Il controllo del rapporto di aggiunta del riempitivo è un metodo ausiliario. Aggiungere nerofumo, carbonato di calcio e altri riempitivi al materiale di base in gomma. La proporzione del riempitivo aumenta dal 10%-15% del modulo basso al 20%-30% del modulo medio e alto. I riempitivi possono migliorare la resistenza alla compressione del tampone, aumentando così il modulo elastico. La precisa corrispondenza dei tre metodi può controllare il modulo elastico del cuscinetto entro l'intervallo di progettazione del grado corrispondente con una deviazione non superiore a ±5 MPa.
Perché i cuscinetti sotto{0}}rotaia con basso modulo elastico sono preferiti per le linee ad alta-velocità?
Le linee ad alta-velocità hanno requisiti estremamente elevati in termini di scorrevolezza dei binari, vibrazioni e riduzione del rumore. I cuscinetti a basso modulo elastico sono preferiti per le loro eccellenti prestazioni di ammortizzazione elastica, che possono soddisfare con precisione i requisiti delle condizioni di lavoro delle linee ad alta-velocità. I cuscinetti a basso-modulo hanno una forte capacità di deformazione elastica. Quando i treni passano ad alta velocità, i pattini possono assorbire l'energia di impatto verticale della ruota e della rotaia attraverso la loro grande deformazione, ridurre l'ampiezza della vibrazione verticale del binario e migliorare la scorrevolezza e il comfort del funzionamento del treno. I cuscinetti a basso-modulo possono attenuare efficacemente la trasmissione delle vibrazioni delle ruote-rotaie alle traversine e ai binari, ridurre il rumore delle vibrazioni, soddisfare gli standard di controllo del rumore lungo le linee ad alta-velocità e ridurre l'impatto sull'ambiente circostante. Lo stress da contatto ruota-rotaia dei treni ad alta-velocità è più concentrato. Il contatto flessibile dei cuscinetti a basso modulo- può disperdere lo stress da contatto, ridurre i danni da fatica da contatto della testa della rotaia e prolungare la durata di servizio della rotaia. Inoltre, i cuscinetti a basso-modulo possono adattarsi alla struttura continua dei binari delle linee ad alta-velocità, fornire un piccolo spazio di deformazione verticale per l'espansione e la contrazione termica della rotaia dovuta alla temperatura, rilasciare parte dello stress termico ed evitare crepe della rotaia causate da stress eccessivo. La rigidità verticale dei pattini a basso modulo- è bassa, il che può rendere più morbida la rigidità verticale complessiva del binario e soddisfare i requisiti di bassa rigidità dei treni ad alta-velocità per il binario.
Perché la progettazione dei cuscinetti sottorotaia-per le linee di trasporto pesante-deve prendere in considerazione sia il modulo elevato che l'elevata resistenza alla compressione?
Le linee di trasporto pesante- sopportano le caratteristiche di carico del grande peso dell'asse e del rotolamento ripetuto. Il design del pattino tiene conto sia dell'alto modulo che dell'elevata resistenza alla compressione per fornire un supporto verticale sufficiente evitando la deformazione plastica del pattino e garantendo la stabilità del cingolo. I cuscinetti ad alto modulo- hanno un'elevata rigidità verticale, che può fornire un supporto verticale stabile per rotaie per trasporti pesanti-, resistere alla pressione verticale portata dal grande peso dell'asse, prevenire il cedimento verticale delle rotaie, garantire la levigatezza della superficie della rotaia ed evitare l'impatto della deviazione della superficie della rotaia sul funzionamento del treno. L'elevata resistenza alla compressione consente al cuscinetto di mantenere l'integrità strutturale sotto l'azione di grandi carichi ripetuti a lungo-termine senza malattie come deformazione compressiva e depressione, garantendo la stabilità a lungo-termine delle prestazioni elastiche del cuscinetto ed evitando cambiamenti improvvisi nella rigidità verticale del cingolo dovuti alla deformazione. Se il cuscinetto ha solo un modulo elevato ma una resistenza alla compressione insufficiente, subirà una deformazione plastica sotto compressione a lungo-termine, il modulo diminuirà gradualmente e anche la rigidità verticale della pista diminuirà di conseguenza; se ha solo un'elevata resistenza alla compressione ma un modulo troppo basso, non può fornire un supporto verticale sufficiente e la rotaia tende a cedere. Il design del cuscinetto che tiene conto di entrambi può mantenere stabile per lungo tempo la rigidità verticale del binario delle linee di trasporto pesante-, adattarsi alle dure condizioni di lavoro di carichi pesanti e forti vibrazioni e ridurre la frequenza di sostituzione del cuscinetto.
In che modo lo spessore e il modulo elastico dei cuscinetti sotto-rotaia controllano in modo coordinato la rigidità verticale del binario?
Lo spessore e il modulo elastico dei cuscinetti sotto-rotaia sono due fattori fondamentali per il controllo della rigidità verticale del binario. I due agiscono in sinergia attraverso la "impostazione del modulo di base e la regolazione fine- dello spessore" per realizzare il controllo preciso della rigidità verticale. Innanzitutto, determinare il grado di modulo elastico del cuscinetto in base alle condizioni di lavoro della linea: modulo basso per le linee a-velocità ordinaria e ad alta-velocità, modulo alto per le linee a-trasporto pesante. Il grado del modulo determina direttamente il valore base della rigidezza verticale complessiva del binario, con modulo alto corrispondente ad elevata rigidità di base e modulo basso corrispondente a bassa rigidità di base. Quindi, con lo stesso grado di modulo, realizza la-regolazione fine della rigidità verticale regolando lo spessore del cuscinetto. Per ogni aumento di 1 mm dello spessore della pastiglia, la rigidità verticale della pista diminuirà del 3%-5% e viceversa, la rigidità aumenterà quando lo spessore diminuisce. Ad esempio, quando si utilizzano cuscinetti ad alto modulo-nelle linee di trasporto pesante-, se la rigidità di base è troppo elevata, lo spessore del cuscinetto può essere opportunamente aumentato a 12-15 mm per ridurre la rigidità verticale locale e rendere più uniforme la distribuzione della rigidità del binario; Quando si utilizzano cuscinetti a basso modulo nelle linee ad alta velocità, se la rigidità di base è troppo bassa, lo spessore può essere opportunamente ridotto a 8-10 mm per aumentare una piccola quantità di rigidità verticale e garantire la capacità di supporto. Il controllo coordinato dei due deve seguire il principio del "modulo come principale e spessore come ausiliario" e allo stesso tempo garantire che lo spessore del cuscinetto rientri nell'intervallo di progettazione per evitare instabilità del cuscinetto dovuta a spessore eccessivo e supporto insufficiente a causa dell'eccessiva sottigliezza.
Quali sono i requisiti di adattamento delle diverse strutture dei binari (con/senza massicciata) per il modulo elastico dei pattini sotto-rotaia?
Le caratteristiche strutturali dei binari zavorrati e senza zavorra sono significativamente diverse, così come sono completamente diverse le esigenze di adattamento del modulo elastico del materassino. Il nucleo deve abbinare il modulo del pad con la rigidità della struttura del cingolo per realizzare l'equilibrio della rigidità complessiva. Il fondo del binario con zavorra è composto da zavorra, che ha una certa elasticità e capacità di deformazione, e la rigidità complessiva è relativamente bassa. Pertanto, è adatto a cuscinetti a modulo elastico medio e basso con un modulo controllato a 20-60MPa. I cuscinetti a modulo medio e basso possono coordinarsi con l'elasticità del fondo del binario zavorrato, rendere più uniforme la rigidità verticale complessiva del binario ed evitare cambiamenti improvvisi di rigidità. La massicciata dei binari senza massicciata è una struttura integrale in cemento con elevata rigidità e scarsa capacità di deformazione e la rigidità complessiva è molto superiore a quella dei binari con massicciata, che deve essere adattata al modulo in base alle condizioni di lavoro: pattini a basso modulo- (inferiori o uguali a 20 MPa) per binari senza massicciata ad alta velocità-, che compensano la rigidità della massicciata senza massicciata attraverso il buffering elastico di basso-modulo pastiglie; cuscinetti ad alto modulo-(80-150 MPa) per binari senza zavorra per trasporti pesanti, che possono fornire un supporto stabile, abbinarsi all'elevata rigidità del pianale dei binari senza zavorra e garantire la capacità di supporto verticale. Inoltre, il modulo del cuscinetto del binario con zavorra può essere regolato in modo flessibile, mentre il binario senza zavorra ha requisiti di precisione più elevati per il modulo del cuscinetto e la deviazione deve essere controllata entro ± 3 MPa per garantire la stabilità della rigidità del binario.