Klassifizierung des Elastizitätsmoduls von Schienenpolstern und Technologie zur Steuerung der vertikalen Gleissteifigkeit
Was sind die wichtigsten Kontrollmethoden für die Elastizitätsmodul-Einstufung von Unterschienen-Unterlagen?
Die wichtigsten Steuerungsmethoden für die Einstufung des Elastizitätsmoduls von Unterschienenpolstern konzentrieren sich auf drei Aspekte: Anpassung der Materialformel, Optimierung des Schäumprozesses und Steuerung des Füllstoffzugabeverhältnisses. Der synergistische Effekt der drei kann die präzise Gradientensteuerung des Moduls von niedrig nach hoch realisieren. Die Anpassung der Materialformel ist die grundlegende Methode. Low-{4}}Modul-Pads erhöhen den Anteil an Naturkautschuk auf über 70 %, um die Elastizität zu verbessern. Pads mit mittlerem -Modul verwenden Naturkautschuk und Styrol--Butadienkautschuk im Verhältnis 6:4, wobei Elastizität und Steifheit berücksichtigt werden; Hochmodul-Pads erhöhen den Anteil an Styrol---Butadien-Kautschuk und cis---Butadien-Kautschuk, um die strukturelle Steifigkeit zu verbessern. Die Optimierung des Schäumprozesses gilt für geschäumte Polster. Pads mit niedrigem-Modul verwenden einen Prozess mit hoher Schaumrate mit einer Schaumrate von 60 %-70 %. Mehr innere Poren führen zu einem niedrigeren Modul; Hochmodul-Pads verwenden einen Prozess mit niedriger Schaumrate und einer Schaumrate von 30 % bis 40 %. Weniger Poren führen zu einer höheren Steifigkeit. Die Steuerung des Füllstoffzugabeverhältnisses ist eine Hilfsmethode. Fügen Sie dem Gummigrundmaterial Ruß, Kalziumkarbonat und andere Füllstoffe hinzu. Der Füllstoffanteil steigt von 10–15 % bei niedrigem Modul auf 20–30 % bei mittlerem und hohem Modul. Füllstoffe können die Druckfestigkeit des Polsters verbessern und dadurch den Elastizitätsmodul erhöhen. Durch die genaue Abstimmung der drei Methoden kann der Elastizitätsmodul des Pads innerhalb des Designbereichs der entsprechenden Qualität mit einer Abweichung von nicht mehr als ±5 MPa gesteuert werden.
Warum werden Unter-Schienenpolster mit niedrigem Elastizitätsmodul für Hochgeschwindigkeitsstrecken bevorzugt?
Hochgeschwindigkeitsstrecken stellen extrem hohe Anforderungen an Gleisglätte, Vibration und Lärmreduzierung. Aufgrund ihrer hervorragenden elastischen Pufferleistung werden Polster mit niedrigem Elastizitätsmodul bevorzugt, die genau den Betriebsbedingungen von Hochgeschwindigkeitsleitungen entsprechen. Pads mit niedrigem-Modul haben eine starke elastische Verformungsfähigkeit. Wenn Züge mit hoher Geschwindigkeit fahren, können die Polster durch ihre eigene große Verformung die vertikale Aufprallenergie von Rad und Schiene absorbieren, die vertikale Schwingungsamplitude des Gleises reduzieren und die Laufruhe und den Komfort des Zugbetriebs verbessern. Niedermodul-Unterlagen können die Übertragung von Rad-{8}}Schienenvibrationen auf Schwellen und Gleisbetten effektiv dämpfen, Vibrationsgeräusche reduzieren, die Lärmschutznormen entlang Hochgeschwindigkeitsstrecken erfüllen und die Auswirkungen auf die Umgebung verringern. Die Rad-{11}}Schienenkontaktbelastung von Hochgeschwindigkeitszügen ist stärker konzentriert. Der flexible Kontakt von Pads mit niedrigem Modul kann die Kontaktspannung verteilen, Kontaktermüdungsschäden am Schienenkopf reduzieren und die Lebensdauer der Schiene verlängern. Darüber hinaus können sich Niedermodul-Unterlagen an die nahtlose Gleisstruktur von Hochgeschwindigkeitsstrecken anpassen, einen kleinen vertikalen Verformungsraum für die thermische Ausdehnung und Kontraktion der Schiene aufgrund der Temperatur bieten, einen Teil der Temperaturspannung abbauen und Schienenrisse durch übermäßige Beanspruchung vermeiden. Die vertikale Steifigkeit von Pads mit niedrigem Modul ist gering, wodurch die gesamte vertikale Steifigkeit des Gleises weicher werden kann und den geringen Steifigkeitsanforderungen von Hochgeschwindigkeitszügen für das Gleis gerecht wird.
Warum muss bei der Konstruktion von Unter-Schienenpolstern für Schwertransportleitungen sowohl ein hoher Modul als auch eine hohe Druckfestigkeit berücksichtigt werden?
Schwertransportleitungen unterliegen den Belastungsmerkmalen hoher Achslast und wiederholtem Rollen. Das Belagdesign berücksichtigt sowohl ein hohes Modul als auch einen hohen Druckwiderstand, um eine ausreichende vertikale Unterstützung zu gewährleisten und gleichzeitig eine plastische Verformung des Belags zu vermeiden und die Spurstabilität sicherzustellen. Hochmodul-Pads verfügen über eine hohe vertikale Steifigkeit, die eine stabile vertikale Unterstützung für schwere -Transportschienen bieten kann, dem durch große Achslasten verursachten vertikalen Druck standhält, ein vertikales Absinken der Schienen verhindert, die Glätte der Schienenoberfläche gewährleistet und die Auswirkungen von Abweichungen der Schienenoberfläche auf den Zugbetrieb vermeidet. Durch die hohe Druckfestigkeit behält der Belag seine strukturelle Integrität auch unter der Einwirkung langfristiger, wiederholter großer Belastungen bei, ohne dass es zu Krankheiten wie Druckverformung und Depressionen kommt. Dadurch wird die langfristige Stabilität der elastischen Leistung des Belags sichergestellt und plötzliche Änderungen der vertikalen Steifigkeit der Spur aufgrund von Verformungen vermieden. Wenn der Belag nur einen hohen Modul, aber einen unzureichenden Druckwiderstand aufweist, erfährt er unter langfristiger Kompression eine plastische Verformung, der Modul nimmt allmählich ab und die vertikale Steifigkeit der Spur nimmt entsprechend ebenfalls ab; Wenn es nur eine hohe Druckfestigkeit, aber einen zu geringen Modul aufweist, kann es keinen ausreichenden vertikalen Halt bieten und die Schiene neigt zum Absinken. Das Pad-Design, das beides berücksichtigt, kann die vertikale Steifigkeit der Schiene von Schwertransportseilen über einen langen Zeitraum hinweg stabil halten, sich an die rauen Arbeitsbedingungen großer Lasten und starker Vibrationen anpassen und die Häufigkeit des Austauschs des Pads reduzieren.
Wie steuern die Dicke und der Elastizitätsmodul der Unter-schienenpolster koordiniert die vertikale Steifigkeit des Gleises?
Die Dicke und der Elastizitätsmodul der Unter-schienenpolster sind zwei zentrale Faktoren zur Steuerung der vertikalen Steifigkeit des Gleises. Die beiden wirken synergistisch durch die „Moduleinstellung des Fundaments und die Feinabstimmung der Dicke“, um die präzise Steuerung der vertikalen Steifigkeit zu erreichen. Bestimmen Sie zunächst den Elastizitätsmodulgrad des Polsters entsprechend den Betriebsbedingungen der Leine: niedriger Modul für normale -Geschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitsleinen, hoher Modul für Schwertransportleinen. Der Modulgrad bestimmt direkt den Grundwert der gesamten vertikalen Steifigkeit der Schiene, wobei ein hoher Modul einer hohen Grundsteifigkeit und ein niedriger Modul einer niedrigen Grundsteifigkeit entspricht. Nehmen Sie dann unter demselben Modulgrad die Feinabstimmung der vertikalen Steifigkeit vor, indem Sie die Polsterdicke anpassen. Mit jeder Erhöhung der Belagdicke um 1 mm verringert sich die vertikale Steifigkeit der Schiene um 3 %-5 %, und umgekehrt nimmt die Steifigkeit zu, wenn die Dicke abnimmt. Wenn beispielsweise Hochmodul-Pads in Schwertransportlinien verwendet werden und die Grundsteifigkeit zu hoch ist, kann die Dicke des Pads entsprechend auf 12 {19}}15 mm erhöht werden, um die lokale vertikale Steifigkeit zu verringern und die Schienensteifigkeitsverteilung gleichmäßiger zu gestalten. Wenn Niedermodul-Pads in Hochgeschwindigkeitsstrecken verwendet werden und die Grundsteifigkeit zu niedrig ist, kann die Dicke entsprechend auf 8–10 mm reduziert werden, um die vertikale Steifigkeit geringfügig zu erhöhen und die Tragfähigkeit sicherzustellen. Die koordinierte Steuerung der beiden muss dem Prinzip „Modul als Haupt- und Dicke als Hilfsmodul“ folgen und gleichzeitig sicherstellen, dass die Polsterdicke innerhalb des Auslegungsbereichs liegt, um eine Instabilität des Polsters aufgrund übermäßiger Dicke und unzureichende Unterstützung aufgrund übermäßiger Dünnheit zu vermeiden.
Was sind die Anpassungsanforderungen unterschiedlicher Gleiskonstruktionen (schotter/schotterlos) an den Elastizitätsmodul von Schienenunterlagen?
Die konstruktiven Eigenschaften von Schotteroberbau und Fester Fahrbahn unterscheiden sich erheblich, und auch die Anpassungsanforderungen an den Elastizitätsmodul der Unterlage sind völlig unterschiedlich. Der Kern besteht darin, den Belagmodul an die Steifigkeit der Kettenstruktur anzupassen, um ein Gleichgewicht der Gesamtsteifigkeit zu erreichen. Das Gleisbett des Schottergleises besteht aus Schotter, der eine gewisse Elastizität und Verformungsfähigkeit aufweist und dessen Gesamtsteifigkeit relativ gering ist. Daher ist es für Pads mit mittlerem und niedrigem Elastizitätsmodul geeignet, wobei der Modul auf 20-60 MPa kontrolliert wird. Die Zwischenlagen mit mittlerem und niedrigem Modul können eine Koordination mit der Elastizität des Schottergleisbetts bilden, die vertikale Gesamtsteifigkeit des Gleises gleichmäßiger machen und plötzliche Steifigkeitsänderungen vermeiden. Das Gleisbett der Schotterbahn ist eine integrale Betonkonstruktion mit hoher Steifigkeit und geringer Verformungsfähigkeit, und die Gesamtsteifigkeit ist viel höher als die der Schotterbahn, die je nach Arbeitsbedingungen an den Modul angepasst werden muss: Niedrigmodul-Unterlagen (weniger als oder gleich 20 MPa) für Hochgeschwindigkeits-Festergleise, die die Steifigkeit des Schottergleisbetts durch die elastische Pufferung von Niedermodul-Unterlagen ausgleichen; Hochmodul-Unterlagen (80–150 MPa) für Schottergleise im Schwerlastverkehr, die eine stabile Unterstützung bieten, mit der hohen Steifigkeit des Schottergleisbetts harmonieren und eine vertikale Tragfähigkeit gewährleisten. Darüber hinaus kann der Belagmodul des Schottergleises flexibel angepasst werden, während beim Schottergleis höhere Präzisionsanforderungen an den Belagmodul gestellt werden und die Abweichung innerhalb von ±3 MPa kontrolliert werden muss, um die Stabilität der Gleissteifigkeit sicherzustellen.