Design und Anwendung des Elastizitätsmoduls von Raupenketten
Was ist der Elastizitätsmodulbereich und die Konstruktionsgrundlage von Unter-schienenpolstern für konventionelle Eisenbahnen?
Der Elastizitätsmodul von Unterschienenpolstern für konventionelle Eisenbahnen beträgt normalerweise 80-150 MPa, wodurch die Stoßdämpfungswirkung und die Tragfähigkeit der Polster ausgeglichen und an die Betriebsbedingungen herkömmlicher Hochgeschwindigkeitszüge angepasst werden können. Seine Auslegungsgrundlage sind vor allem die Achslast und die Betriebsgeschwindigkeit der Strecke. Die Achslast herkömmlicher Eisenbahnen beträgt meist 21 t, und der Modul von 80–150 MPa kann den Aufprall mittlerer Intensität zwischen Rädern und Schienen wirksam abfedern. Das Design muss sich auch auf den Schwellentyp beziehen. Der Modul von Polstern für Holzschwellenlinien kann auf den unteren Grenzwert eingestellt werden, um die Stoßdämpfung zu verbessern; Der Modul von Polstern für Betonschwellenlinien kann auf die Obergrenze eingestellt werden, um die strukturelle Stabilität zu verbessern. Gleichzeitig sind die Kosten für Pads in diesem Modulbereich moderat, was den wirtschaftlichen Anforderungen herkömmlicher Eisenbahnen gerecht wird und Projektinvestitionen steuern und gleichzeitig die Leistung gewährleisten kann. Darüber hinaus muss der Entwurf regionale Klimaunterschiede berücksichtigen. Der Modul von Pads in feuchten Bereichen muss um 5–10 % erhöht werden, um zu verhindern, dass der Modul aufgrund der Erweichung der Pads nach der Wasseraufnahme abnimmt.
Warum verwenden Unter-Schienenunterlagen für Hochgeschwindigkeitsbahnen-ein Design mit niedrigem Elastizitätsmodul?
Der Elastizitätsmodul von Unter-Schienenunterlagen für Hochgeschwindigkeitsbahnen wird normalerweise auf 20-50 MPa eingestellt. Das Design mit niedrigem Modul kann die elastische Verformungsfähigkeit der Pads erheblich verbessern und die hochfrequenten Vibrationen, die beim Fahren von Hochgeschwindigkeitszügen entstehen, effektiv absorbieren. Die Geschwindigkeit von Hochgeschwindigkeitszügen kann 350 km/h erreichen, und die Aufprallhäufigkeit zwischen Rädern und Schienen ist hoch und die Dauer ist kurz. Unterlegplatten mit niedrigem Modul können Vibrationen durch ihre eigene Verformung schnell dämpfen und die Übertragung von Vibrationen auf das Gleisbett und den Untergrund reduzieren. Das Design mit niedrigem Modul kann außerdem die Kontaktspannung zwischen Rädern und Schienen reduzieren, Ermüdungsschäden an Schienen durch langfristige hochfrequente Stöße vermeiden und die Lebensdauer der Schienen verlängern. Darüber hinaus können Beläge mit niedrigem Modul den Fahrkomfort von Zügen verbessern, den Lärm im Inneren der Züge reduzieren und das Fahrerlebnis der Fahrgäste verbessern. Gleichzeitig sind Low-Modulus-Sohlen besser mit festen Gleisen kompatibel, passen sich besser an die Gleisstruktur an und gewährleisten eine langfristige Stabilität der geometrischen Gleisausrichtung.
Was ist die Notwendigkeit einer Konstruktion mit hohem Elastizitätsmodul für Unter-Schienenpolster von Schwerlastbahnen?
Die Achslast von Schwerlastzügen kann mehr als 30 Tonnen erreichen, und die Vertikallast zwischen Rädern und Schienen ist extrem groß. Polster mit hohem Elastizitätsmodul (200-300 MPa) können eine ausreichende Stützsteifigkeit bieten, um eine übermäßige Druckverformung der Polster zu vermeiden. Hochmodul-Pads haben einen größeren Widerstand gegen permanente Druckverformung. Unter langfristiger starker Belastung kann ihre Verformung auf 3 % kontrolliert werden, was weit unter dem Verformungsstandard von Niedermodul-Pads liegt und die Stabilität der Gleisstruktur gewährleistet. Die Aufprallkraft von Güterzügen im Schwerlastverkehr ist beim Anfahren und Bremsen groß. Hochmodul-Pads können sofortigen Stoßbelastungen wirksam widerstehen und lokale Setzungen oder Verformungen der Schiene verhindern. Darüber hinaus ist die Druckverteilung auf der Auflagefläche von Hochmodulpolstern gleichmäßiger, was die lokale Spannungskonzentration von Schwellen verringern und die Lebensdauer von Schwellen verlängern kann. Gleichzeitig weisen Hochmodul-Pads eine bessere Verschleißfestigkeit auf, können sich an die Transportbedingungen mit hoher Dichte auf Schwerlaststrecken anpassen und die Häufigkeit des Austauschs von Pads verringern.
Welche Faktoren sollten bei der Auswahl des Elastizitätsmoduls von Unter-Schienenunterlagen für den städtischen Schienenverkehr berücksichtigt werden?
Bei der Auswahl des Elastizitätsmoduls von Unter-schienenunterlagen für den städtischen Schienenverkehr sollten die Anforderungen an die Vibrations- und Lärmreduzierung Vorrang haben. Der Modul von Pads für unterirdische Leitungen sollte 30-60 MPa betragen, wodurch die Auswirkungen von Vibrationen auf umliegende Anwohner wirksam reduziert werden können. S-Bahn-Züge starten und halten häufig, und die Auswirkung wechselnder Lasten ist offensichtlich. Bei der Auswahl muss auf die Ermüdungsfestigkeit der Beläge geachtet werden, um sicherzustellen, dass der Modul bei langfristiger Wechselbelastung nicht wesentlich abnimmt. Der Anteil an Kurvenabschnitten in Stadtbahnstrecken ist hoch und die seitliche Belastung groß. Der Modul der Polster sollte im Vergleich zu geraden Abschnitten um 20–30 % erhöht werden, um die seitliche Rückhaltekapazität zu verbessern und eine seitliche Verschiebung der Schiene zu verhindern. Darüber hinaus handelt es sich bei den meisten Stadtbahnstrecken um unterirdische oder erhöhte Bauwerke mit begrenztem Wartungsraum. Bei der Auswahl ist es notwendig, Polsterprodukte mit stabilem Modul und langer Lebensdauer zu wählen, um den Arbeitsaufwand für die spätere Wartung zu reduzieren. Gleichzeitig sollte die Isolationsleistung der Pads berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass das Moduldesign nicht im Widerspruch zu den Isolationsanforderungen steht und den normalen Betrieb des städtischen Schienensignalsystems gewährleistet.
Wie lässt sich der Elastizitätsmodul von Unterschienen-vor Ort ermitteln?
Für die-Vor-Ort-Erkennung des Elastizitätsmoduls von Unter-schienenauflagen ist die Verwendung eines tragbaren Druckmodulprüfgeräts erforderlich. Während des Tests sollten vertikale Lasten aufgebracht werden, um tatsächliche Arbeitsbedingungen zu simulieren, und die Lastgröße entspricht der Auslegungsachslast der Strecke. Vor dem Test ist es notwendig, die Oberfläche des Pads von Schmutz und Flecken zu befreien, um sicherzustellen, dass die Kontaktfläche zwischen dem Pad und dem Testgerät flach ist und eine Beeinträchtigung der Testergebnisse aufgrund eines schlechten Kontakts vermieden wird. Während des Tests sollte die Verformung des Polsters unter verschiedenen Belastungen aufgezeichnet und der Elastizitätsmodulwert anhand der Spannungs-{5}}-Dehnungskurve berechnet und mit dem Designstandard verglichen werden, um zu beurteilen, ob er dem Standard entspricht. Bei verlegten Pads kann die zerstörungsfreie Prüftechnologie verwendet werden, um indirekt zu bewerten, ob sich der Modul geändert hat, indem die innere Struktur der Pads mithilfe von Ultraschallwellen erfasst wird. Darüber hinaus ist es notwendig, regelmäßig Pads aus verschiedenen Abschnitten für eine erneute Laborinspektion zu entnehmen und die Modulstabilität und den Betriebszustand der Pads in Kombination mit Testdaten vor Ort umfassend zu beurteilen.