Spårplattans elastiska modul Graderingsteknik och anpassningsscheman för olika krav för reducering av spårvibrationer
Vad är grunden för och graderingsintervallindelningen för elasticitetsmodulgraderingen för under-rälsplattor?
Grunden för elasticitetsmodulens gradering av under-rälsplattor är två dimensioner:krav på vibrationsreducering och belastningsnivå för linjen. De två måste koordineras för att säkerställa linjestabilitet och vibrationsreducerande effekt. Kravet på vibrationsreduktion bestäms av tågets hastighet. Ju högre hastighet, desto högre vibrationsfrekvens för hjul- och desto fler låg-elasticitetsmodul behövs för att buffra vibrationer. Lastnivån bestäms av tågets axellast. Ju större axellast, desto större tryck på dynan, och desto fler hög-elastic modul behövs för att motstå plastisk deformation. Baserat på dessa två kriterier delas elasticitetsmodulen in i tre kärnintervall: denlåg elasticitetsmodulär 200-300 MPa, lämplig för höghastighetståg med en hastighet på 250-350 km/h; demedelhög elasticitetsmodulär 400-600 MPa, lämplig för järnvägar med ordinarie hastighet och urbana expressräls med en hastighet på 120-200 km/h; dehög elasticitetsmodulär 700-1000MPa, lämplig för tunga järnvägar med en axellast på mer än 30t. Indelningen av betygsintervall är inte fast. Den behöver också anpassas efter linjens geologiska förhållanden. Till exempel kan undergrundslinjer för mjuk jord välja en nedre gräns för elasticitetsmodulen inom motsvarande kvalitet för att förbättra vibrationsreducering och buffringskapacitet. Denna graderingsmetod möter inte bara olika linjers differentierade behov, utan ger också en grund för standardiserad produktion av dynor.
Vilka är optimeringspunkterna för materialformeln för järnvägsplattor med låg elasticitetsmodul-?
Materialet med låg elasticitetsmodul höghastighetståg-baserat påpolyuretan elastomer (PU). Kärnan i formeloptimering är att balansera vibrationsreducerande prestanda och kompressionsuppsättningsprestanda. Först är det nödvändigt att justera förhållandet mellan hårda segment och mjuka segment av polyuretan. Innehållet i mjuka segment ökas till 65 %-70 %. De mjuka segmenten är sammansatta av polyeterpolyol, vilket kan öka dynans elasticitet och flexibilitet och minska elasticitetsmodulen. Det hårda segmentets innehåll kontrolleras till 30 %-35 %. De hårda segmenten är sammansatta av isocyanat för att säkerställa dynans draghållfasthet och rivhållfasthet. För det andra tillsätts nano-kalciumkarbonatförstärkningsmedel med en dos på 5 %-8 % av matrismaterialet. Nano-kalciumkarbonat kan fördelas jämnt i polyuretanmatrisen för att förbättra dynans kompressionsprestanda och undvika överdriven deformation under lång-belastning. Samtidigt tillsätts anti-åldringsmedel och anti-hydrolys, vardera med en dos på 1 %-2 %. Servicemiljön för höghastighetsjärnvägar är komplex. Anti-aging-medlet kan förbättra dynans UV-beständighet, och antihydrolysmedlet kan förhindra att dynan hydrolytiskt åldras i fuktiga miljöer. Slutligen antas en dynamisk vulkaniseringsprocess för att få materialet att bilda en interpenetrerande nätverksstruktur. Den optimerade dynans elasticitetsmodul hålls stabilt vid cirka 250 MPa och kompressionsinställningshastigheten är mindre än eller lika med 5 %, vilket helt uppfyller kraven på vibrationsreducering för höghastighetsjärnvägslinjer.
Vilka är de strukturella designpunkterna för tunga-dragkuddar med hög elasticitetsmodul?
Den strukturella utformningen av tunga-dragkuddar med hög elasticitetsmodul bör fokusera på tre mål:förbättrar-lastbärande kapacitet, fördelar stress och förbättrar slitstyrkan. Först, eninbäddad stålskelettstrukturär antagen. Ett skelett av rostfritt stål med en tjocklek på 2 mm är inbäddat i mitten av dynan. Formen på stålskelettet överensstämmer med dynan, och kanterna är avfasade för att undvika stresskoncentration. Stålskelettet kan fördela belastningen jämnt till hela dynan, förbättra anti-deformationsförmågan och göra det möjligt för dynan att motstå upprepade stötar av axelbelastningar över 30 ton. Andra,diamantformade-anti-glidlinjerär utformade på dynans övre och undre yta. Djupet på linjerna är 1,5 mm och bredden är 3 mm. Anti-sliplinorna kan öka friktionen mellan dynan och skenan, slipern, förhindra att dynan glider under tågdrift och linorna kan lagra en liten mängd smörjolja för att minska friktionen och slitaget mellan dynan och skenan. Slutligen är kanten på dynan utformad som enbågövergångsstrukturmed en övergångsradie på 10 mm. I tunga-draglinor är kanten på dynan benägen att spricka på grund av stresskoncentration. Bågövergången kan minska kantspänningskoncentrationsfaktorn och förbättra utmattningsmotståndet hos dynan. Efter att den strukturella konstruktionen är klar krävs simuleringsanalys med finita element för att simulera belastningsförhållandena för tunga-dragtåg, vilket säkerställer att den maximala spänningen för dynan Mindre än eller lika med den tillåtna spänningen för materialet och deformationen Mindre än eller lika med 0,5 mm.
Vilka är testmetoderna och precisionskontrollpunkterna för elasticitetsmodulen för under-rälsplattor?
Testningen av elasticitetsmodulen för under-rälsdynor utförs i enlighet medGummi, vulkaniserat eller termoplastiskt - Bestämning av kompressionsspänning-töjningsegenskaper(GB/T 7757). Kärntestningsstegen är uppdelade i tre länkar: provberedning, kompressionstest och databeräkning. För provberedning bör prover tas från olika delar av dynan, 5 prover per sats. Provstorleken är en cylinder med en diameter på 29 mm och en höjd av 12 mm. Vid provtagning bör förstärkta strukturer som stålskelett undvikas för att säkerställa provets enhetlighet. Kompressionstestet använder en elektronisk universell testmaskin. Provet placeras mellan de övre och nedre tryckplattorna på testmaskinen och en kompressionsbelastning appliceras med en hastighet av 5 mm/min. Spänningsvärdet när kompressionsmängden är 10 % registreras. Elasticitetsmodulen beräknas med formeln E=εσ, där σ är tryckspänningen och ε är trycktöjningen. Det finns tre huvudsakliga precisionskontrollpunkter: för det första bör testmiljöns temperatur kontrolleras till 23±2 grader. För hög eller låg temperatur kommer att påverka materialets elastiska egenskaper och leda till avvikelser i testresultaten; för det andra, parallellitetsavvikelsen för provet Mindre än eller lika med 0,05 mm. Underlåtenhet att uppfylla parallellitetskraven kommer att orsaka ojämn spänning på provet och påverka spänningsvärdets noggrannhet; tredje, standardavvikelsen för testresultaten för 5 prover per sats Mindre än eller lika med 10 MPa. Om standardavvikelsen är för stor krävs om-omsampling och testning för att säkerställa tillförlitligheten hos testresultaten.
Vilka är anpassnings- och justeringsscheman för elasticitetsmoduler för under-rälsplattor i olika klimatmiljöer?
Elastisk modulanpassning och justering av under-rälsdynor i olika klimatmiljöer bör kombineras med inflytandelagarna för temperatur och luftfuktighet, och materialformeln och strukturen bör optimeras på ett målinriktat sätt. Ialpina regioner(årsmedeltemperatur Mindre än eller lika med -10 grader), kommer materialets elasticitetsmodul att öka med temperaturens minskning. Därför bör den nedre gränsen för elasticitetsmodulintervallet för motsvarande linjegrad väljas. Till exempel justeras elasticitetsmodulen för hög-järnvägsplattor till 200-220 MPa. Samtidigt läggs kall-beständiga mjukgörare till materialet med en dos på 3 %-5 % för att förbättra dynans seghet vid låg temperatur och förhindra spröd fraktur vid låg temperatur. Iområden med hög-temperatur och hög-fuktighet(årsmedeltemperatur Större än eller lika med 25 grader, relativ fuktighet Större än eller lika med 80%), materialet är benäget att mjukna och hydrolyseras. Det är nödvändigt att välja den övre gränsen för elasticitetsmodulen. Till exempel justeras elasticitetsmodulen för vanliga-hastighetsjärnvägsplattor till 550-600 MPa. Samtidigt tillsätts värme-stabilisatorer och anti-hydrolysmedel för att förbättra dynans högtemperaturbeständighet och hydrolysbeständighet och undvika snabb dämpning av elasticitetsmodulen. Isalthaltiga-alkaliska regioner, saltlösning-alkalijoner i jorden är benägna att fräta på dynan. En fluorkarbonbeläggning med en tjocklek på 0,5 mm bör sprayas på dynans yta. Beläggningen kan isolera erosionen av saltlösning-alkalijoner, och beläggningen har hög hårdhet, vilket kan förbättra dynans slitstyrka. Elasticitetsmodulen behöver inte justeras nämnvärt, och standardvärdet för motsvarande linje kan bibehållas. Den justerade dynan måste genomgå ett miljösimuleringstest. Efter åldring i 1000 timmar i motsvarande klimatmiljö ändras elasticitetsmodulen mindre än eller lika med 8% innan den kan tas i bruk.