Synergieeffekt von Schienenpolstern und Klemmplatten sowie Technologie zur Anpassung der Systemsteifigkeit
Warum ist der Druckverformungsrestindex von Unter-Unterschienen ein Schlüsselfaktor für die Zusammenarbeit mit Druckplatten?
Der Druckverformungsrest von Unter-Schienenpolstern bezieht sich auf die bleibende Verformung, die unter Langzeitbelastung nicht wiederhergestellt werden kann und die direkt die Höhenstabilität der Schiene bestimmt. Wenn die dauerhafte Verformung des Polsters zu groß ist, sinkt die Schiene allmählich, wodurch sich die Kontaktposition zwischen der Druckplatte und der Schiene verschiebt und die ursprünglich vorgesehene Klemmkraftrichtung einen Winkel bildet. Dieser Winkel verringert die effektive Klemmkraft der Druckplatte, sodass diese die Schiene nicht vollständig verriegeln kann, was zu einer seitlichen Verschiebung der Schiene führt. Gleichzeitig wird nach dem Absinken des Belags die Vorspannkraft des Befestigungssystems neu verteilt, und einige Schrauben können sich aufgrund von Überlastung lösen. Daher stellt die Kontrolle des Druckverformungsrests des Polsters innerhalb von 3 % sicher, dass sich die Druckplatte immer in der optimalen Spannungsposition befindet, wodurch eine langfristige Synergie zwischen beiden erreicht wird.
Wie gewährleistet das „Drei-Punkt-Kontakt“-Design der Druckplatte die Kraftkoordination mit dem Unterschienenpolster?
Das „Dreipunkt-Kontakt“-Design der Druckplatte bedeutet, dass die Platte die Schwellenauflagefläche, die Schienenbacke und den Anti-Lift-Begrenzungspunkt stabil berührt. Durch diese Konstruktion kann die von der Druckplatte ausgeübte Klemmkraft gleichmäßig über die Schiene auf die darunter liegende Unterschiene übertragen werden, wodurch eine übermäßige lokale Belastung der Unterlage vermieden wird. Unter der Wirkung der seitlichen Zugkraft bildet der Dreipunktkontakt ein stabiles Kraftdreieck, das das Umkippen der Schiene begrenzt und so die Unterlage vor Scherversagen schützt. Wenn die Druckplatte in Oberflächenkontakt steht oder die Kontaktpunkte instabil sind, führt eine leichte Schwingung der Schiene zu einer Spannungskonzentration an den Belagkanten, was die Beschädigung des Belags beschleunigt. Eine Druckplatte mit Dreipunkt-Kontaktdesign sorgt für eine gleichmäßigere Druckverformung des Polsters, wodurch die elastische Pufferwirkung des Polsters voll zum Tragen kommt und die Lebensdauer beider verlängert wird.
Welche Materialdruckplatten eignen sich für verschiedene Arten von Schienenunterlagen (Gummi, Polyurethan, Verbundwerkstoff)?
Gummipads haben eine gute Elastizität und geringe Kosten, aber eine geringe Härte, und werden normalerweise mit denen kombiniertDruckplatten aus geschmiedetem Stahl. Geschmiedete Stahlplatten haben eine hohe Festigkeit und Steifigkeit und bieten eine stabile Klemmkraft, um eine übermäßige Kompression der Gummipads zu verhindern. Polyurethan-Pads haben eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit und eignen sich zum KombinierenDruckplatten aus Stahlguss. Gussstahlplatten haben komplexere Formen und können mit Grenzstrukturen gestaltet werden, die zu Polyurethan-Pads passen, wodurch sie für die harten Anforderungen von Hochgeschwindigkeitsstrecken geeignet sind. Verbundpolster (z. B. Gummi + Nylon-Zwischenschicht) vereinen Elastizität und Steifigkeit und sind im Allgemeinen darauf abgestimmtDruckplatten aus leichtlegiertem Stahl. Diese Platten sind leicht und weisen eine moderate Klemmkraft auf, wodurch Schäden an der Zwischenschichtstruktur von Verbundpolstern aufgrund übermäßiger Steifigkeit vermieden werden. In speziellen Bereichen wie Weichen werden häufig hochfeste Gummiunterlagen mit verstellbaren Druckplatten eingesetzt, um komplexen Belastungsbedingungen standzuhalten. Bei der Auswahl muss sichergestellt werden, dass die Härte der Druckplatte höher ist als die des Polsters, wodurch eine „starre -flexible Kombination“-Übereinstimmungsbeziehung entsteht.
Wie wirkt sich die Auswahl der Dicke der Unter-schienenpolster auf die Gesamtsteifigkeitsanpassung des Befestigungssystems aus?
Die Dicke der Schienenunter-pads ist das direkteste Mittel, um die vertikale Steifigkeit des Gleises anzupassen. Die Dicke ist umgekehrt proportional zur Steifigkeit. -Dickere Polster führen zu einer geringeren vertikalen Steifigkeit und einer besseren Elastizität. In gewöhnlichen -Geschwindigkeitslinien werden normalerweise Pads mit einer Dicke von 10-12 mm gewählt, um eine größere Elastizität zu erreichen, die der Klemmkraft gewöhnlicher Druckplatten entspricht. Bei Hochgeschwindigkeitsbahnen ist zur Gewährleistung einer hohen Glätte der Gleise eine höhere vertikale Steifigkeit erforderlich. Daher wird die Belagdicke üblicherweise auf 6-8 mm kontrolliert, kombiniert mit hoch-steifen Spezialdruckplatten. Wenn die Polsterdicke zu groß ist, reicht die Gesamtsteifigkeit der Spur auch bei ausreichender Klemmkraft der Druckplatte nicht aus. Ein starkes Einsinken der Schiene beim Vorbeifahren von Zügen führt zu Ermüdungsrissen in der Druckplatte. Umgekehrt führen zu dünne Polster zu einer übermäßigen Steifigkeit, erhöhen den Rad-Schiene-Aufprall und beschleunigen die Alterung der Unterschienenpolster. Daher muss die Polsterdicke genau berechnet und an die Steifigkeit der Druckplatte gemäß dem Steifigkeitswert der Linienkonstruktion angepasst werden.
Welche unterschiedlichen Schäden kann eine übermäßige oder unzureichende Vorspannkraft der Druckplatte am Unterschienenpolster verursachen?
Eine übermäßige Vorspannkraft der Druckplatte führt dazu, dass das Unter-Schienenpolster zu stark zusammengedrückt wird. Die Gummimoleküle oder das Polyurethan-Material im Inneren des Polsters unterliegen einer starken Spannungsentspannung, wodurch das Polster in kurzer Zeit an Elastizität verliert und zu einem „starren Block“ wird. In diesem Fall kann der Belag Vibrationen nicht absorbieren und die Aufprallkraft der Rad-{5}}Schiene wirkt sich direkt auf die Druckplatte und die Schrauben aus, was zu Kettenschäden führt. Eine unzureichende Vorspannkraft bedeutet, dass die Druckplatte die Schiene nicht effektiv verriegeln kann und die Schiene bei fahrendem Zug auf der Oberfläche der Unterlage hin und her rutscht. Dieses Verrutschen führt zu starkem Verschleiß und Kratzern auf der Oberfläche des Pads und kann sogar dazu führen, dass sich die Kanten des Pads aufrollen und abfallen. Darüber hinaus führt eine unzureichende Vorspannkraft dazu, dass der Belag unter seitlicher Kraft extrudiert wird und dadurch die geometrischen Abmessungen der Schiene beschädigt werden. Daher muss während der Konstruktion ein Drehmomentschlüssel verwendet werden, um die vor-Anziehkraft innerhalb des Auslegungsbereichs zu kontrollieren und so das Unter-schienenpolster zu schützen.