So verbessern Sie die Anti-Verformungsfähigkeit von Schienenpolstern

Was ein Schienenpolster im Befestigungssystem bewirkt

Eine Schienenunterlage, auch Schienengummiplatte genannt, ist eine elastische Matte, die zwischen dem Schienenfuß und der Schwelle oder Schwellenplatte platziert wird. Seine definierte Steifigkeit erhöht die Elastizität des Gleisoberbaus und reduziert Stöße und Vibrationen im Schienensystem. Die Hauptfunktionen sind: die Radlast auf eine größere Fläche zu verteilen; Beseitigung der Lastkonzentration und der daraus resultierenden Ermüdungsspannungen; Zentrieren der Last auf dem Stützelement; Ungleichmäßige Passung zwischen der Schiene und ihrer Halterung wird ausgeglichen; Reduzierung von Lärm und Vibrationen; Abdichten des Spalts zwischen der Schienenunterseite und der Oberseite der Stütze; und Verringerung des Verschleißes der Schiene und ihrer Halterung. Jede dieser Funktionen hängt davon ab, dass das Polster über Jahre hinweg seine Form und Steifigkeit beibehält, was in der Praxis genau die Bedeutung der Anti-Verformungsfähigkeit bedeutet.

Materialien und Design, die Verformungen widerstehen

Schienenpolster werden aus elastischen Materialien hergestellt, die aufgrund ihres Rückstellverhaltens ausgewählt werden: Gummi, EVA, TPEE und HDPE sind die gängige Wahl. Gummipolster sorgen für gute Dämpfung und Abdichtung; EVA-Pads bieten eine hohe Dehnung; TPEE-Pads vereinen Elastizität mit hoher Belastbarkeit; und HDPE-Pads sorgen für hohe Härte und elektrische Isolierung. Die Belagoberfläche ist häufig mit Rillen versehen, die es dem Material ermöglichen, sich unter Belastung seitlich zu verformen und sich bei Überschreiten der Belastung wieder zu erholen. Dies ist der Mechanismus, der die bleibende Verformung niedrig hält. Das Last-Durchbiegungsverhalten ist auf eine niedrige Anfangssteifigkeit für vollen Sitz und eine höhere Steifigkeit unter Last für festen Halt ausgelegt, sodass das Polster auch bei hoher Achslast einem Herausdrücken aus dem Schienensitz standhält.

Drei Maßnahmen zur Verbesserung der Anti-Verformungsfähigkeit

Regelmäßige Reinigung: Verwenden Sie Druckluft, um Staub aus den staubdichten Rändern der Befestigung zu entfernen, da eingeschlossener Schleifstaub den Oberflächenverschleiß beschleunigt und das Pad mit der Zeit härter macht. Umweltkontrolle: Lagern und betreiben Sie die Pads geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung, Wärmequellen, Ölen und organischen Lösungsmitteln, die den Gummi abbauen und seine Elastizität verändern. Rechtzeitiger Austausch: Ersetzen Sie die Beläge nach einem Zeitplan, der dem natürlichen Rückgang der elastischen Eigenschaften entspricht, z. B. Polyurethan-Beläge alle zehn bis fünfzehn Jahre, da eine Schwächung des Elastizitätsmoduls unvermeidbar ist und ein Belag, der seine Elastizität verloren hat, erneuert werden muss, bevor er die Steifigkeit der Schiene beeinträchtigt.

Zur Lagerung und Handhabung sollten die Pads an einem sauberen, belüfteten Ort und fern von direkter Sonneneinstrahlung, Wärmequellen und chemischen Reagenzien aufbewahrt werden. Sie dürfen keinem Öl, organischen Lösungsmitteln oder anderen Chemikalien ausgesetzt werden und eine direkte Einwirkung von Sonnenlicht und Ozon ist verboten. Die Bremsbeläge sollten während der Handhabung nicht stark gebogen oder geschnitten werden, da eine Beschädigung der Oberfläche zu einer Erhöhung der Belastung führt und sich die Verformung im Betrieb konzentriert. Bei einem Projekt gelieferte Pads sollten auf einer ebenen Fläche gelagert und so gestapelt werden, dass die unteren Pads nicht dauerhaft unter dem Gewicht des Stapels zusammengedrückt werden.

Standards für die Leistung von Schienenpolstern

Die Leistung von Schienenpolstern wird durch nationale und internationale Standards definiert, sodass Steifigkeit, Härte, Isolierung und Haltbarkeit konsistent überprüft werden können. Für britische und europäische Anwendungen sind die relevanten Dokumente EN 13481-2 für die Leistung von Befestigungssystemen und EN 16730 für Schienenunterlagen. Für China decken TB/T2626 und HG/T 3328-2006 die Pad-Anforderungen ab. Die ISO 22074-Reihe, einschließlich der Teile 1 bis 7, befasst sich mit der Familie der Schieneninfrastruktur-Unterlagen, und die Dokumente der ISO 14837-Reihe behandeln vibrationsbezogene Aspekte. UIC 864-5 deckt die UIC-Pad-Spezifikation ab, und für Network Rail-Strecken umfassen die maßgeblichen Dokumente NR/L2/TRK/052 und die zugehörigen technischen Anweisungen.

Spezifikationsreferenztabelle

Die folgende Tabelle fasst einen typischen Bereich elastischer Schienenpolster zusammen und dient als Referenz bei der Auswahl von Polstern für verschiedene Schienenabschnitte und Betriebsbedingungen.

Häufig gestellte Fragen

Warum benötigt eine Schienenunterlage eine niedrige Anfangssteifigkeit und eine hohe Steifigkeit unter Last?

Durch die geringe Anfangssteifigkeit passt sich das Polster dem Schienenfuß an und sitzt bei geringem Sitzdruck vollständig, während eine höhere Steifigkeit unter Last für festen Halt sorgt. Dieses zweistufige Verhalten verteilt die Last und hält die permanente Einstellung klein.

Wie hilft die Druckluftreinigung, Verformungen vorzubeugen?

Schleifstaub, der in den staubdichten -Schürzen und unter dem Pad eingeschlossen ist, wirkt bei jedem Belastungszyklus wie Schleifkörnchen. Das Entfernen verhindert Oberflächenverschleiß und -verhärtung, die andernfalls die Belagsteifigkeit verändern und die Verformung beschleunigen würden.

Warum werden Polyurethan-Pads alle zehn bis fünfzehn Jahre ausgetauscht?

Die Schwächung des Elastizitätsmoduls ist ein natürlicher Alterungsprozess. Innerhalb dieses Zeitraums behält das Polster normalerweise seinen angegebenen Steifigkeitsbereich bei; Danach stellt der Austausch die vorgesehene Elastizität der Spur wieder her, bevor sich die Verformung auf die Geometrie auswirkt.

Welcher Standard definiert die Unterlage für eine UIC60-Schiene auf einer europäischen Strecke?

Die Leistung des Befestigungssystems wird gemäß EN 13481-2 und die des Polsters gemäß EN 16730 überprüft, wobei UIC 864-5 die UIC-spezifischen Anforderungen abdeckt. Das gewählte Modell sollte zum Schienenabschnitt und zur Gleiskategorie passen.

Können HDPE-Pads auf Schwertransportleitungen verwendet werden?

Ja. HDPE-Pads vereinen hohe Härte mit guter Isolierung und werden dort eingesetzt, wo eine höhere Belastbarkeit erforderlich ist. Die Steifigkeit der Unterlage sollte anhand des Schwellenabstands und der Achslast bei der Gleiskonstruktion überprüft werden.

Was passiert, wenn Pads in direktem Sonnenlicht gelagert werden?

Ultraviolette Strahlung und Hitze zerstören die Gummioberfläche, verhärten das Material und verringern die Dehnung. Das Polster verliert dann seine Fähigkeit, sich zu erholen, und die Verformung unter Last nimmt weit vor Ablauf der vorgesehenen Lebensdauer zu.